CN110957398B - 一种通过改进翻膜方式提高led芯片作业效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，包括：(1)切割；(2)高压清洗；(3)扩膜：将高压清洗后的管芯进行扩膜，蓝膜被扩晶环夹持成一个平面，管芯正面朝上粘附在蓝膜上；(4)旋转：将Y坐标保持不变，X坐标按顺时针进行180°的旋转；(5)画片：根据测试结果的Mapping图，将管芯背面直接贴附在电脑屏幕上进行画片；(6)分片：将画片后的管芯直接从扩晶环上拆下，根据Mapping图的描绘结果，沿不同参数档位之间描绘的分界线进行倒膜分离，分片成单独的若干张蓝膜；(7)检验；(8)入库。本发明通过对翻膜流程的优化改善，大幅提高了作业效率，并进一步节省了产品原材料的单片成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，属于LED芯片加工的技术领域。
背景技术
LED作为21世纪的照明新光源，同样亮度下，半导体灯耗电仅为普通白炽灯的l/10，而寿命却可以延长100倍。LED器件是冷光源，光效高，工作电压低，耗电量小，体积小，可平面封装，易于开发轻薄型产品，结构坚固且寿命很长，光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此，半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。
LED芯片发光效率高，颜色范围广，使用寿命长，已被广泛应用于大屏显示、景观照明、交通信号灯、汽车状态显示等各个领域。随着集成电路技术的进步和发展，产品更趋向于小型化、多功能化，集成度要求越来越高，芯片尺寸越来越减小，这些变化都对LED芯片制程中末端工序的翻膜作业提出了更高的作业效率要求。
在LED芯片制备工艺中，晶片经过前道工序的光刻、镀膜、减薄、切割等工艺制程后，整个芯片被分割成一颗颗所需求尺寸的单一晶粒并固定粘附在蓝膜上，然后经过后道工序的扩膜、翻膜、画片、分片、检验等工序后，分包入库，完成整个制程的作业。经过锯片切割后，将切好的晶圆片从划片机上取下来，通过扩膜机进行扩膜后，蓝膜被扩晶环夹持成一个平面，LED芯片正面朝上粘附在蓝膜上，后续作业需要将芯片从扩晶环上拆卸下来并保持芯片正面朝上，所以需要经过两次的翻膜过程才能实现，作业流程较繁琐且效率不高。
中国专利文献CN 106653956A公开了一种晶圆片翻膜方法，其包括以下步骤：获取晶圆片，所述晶圆片的背面贴有第一膜，所述第一膜上贴有第一金属环；在所述晶圆片的正面贴上第二膜，所述第二膜上贴有第二金属环；将晶圆片翻转180度使晶圆片的正面朝下并将晶圆片放置于定位装置上，所述第二膜及晶圆片定位于所述定位装置上；剥离贴于晶圆片背面的第一膜。该专利也需要经过两次的翻膜过程才能实现，作业流程较繁琐。
目前，业界内没有相关的专门用于提高LED芯片后道翻膜工序等作业效率的相关专利、文献报告。
发明内容
针对现有的LED芯片后道工序翻膜作业的繁琐性，效率不高的问题，本发明提供一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法。
本发明的技术方案为：
一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，在现有成熟的工艺作业流程上进行翻膜方法上的优化改变，达到提高作业效率并降低成本的效果，包括步骤如下：
(1)切割：将LED芯片切割成若干颗独立的管芯；
(2)高压清洗：将切割后得到的管芯进行高压清洗；
(3)扩膜：将高压清洗后的管芯进行扩膜，蓝膜被扩晶环夹持成一个平面，管芯正面朝上粘附在蓝膜上；增大每颗独立管芯之间的间距；
(4)旋转：根据测试数据坐标在坐标系内的分布规律，设定任一颗被测试的晶粒的坐标为(X，Y)，保持纵坐标Y不变，横坐标X按顺时针进行180°的旋转；任一颗被测试的晶粒的坐标为(X，Y)通过测试软件自动生产，测试机都具备寻边功能，被测试的晶粒的坐标所在坐标系如下：以被测试的芯片的中间位置为原点，按直角坐标系的规则，测试位置落在不同的象限内，对应不同的测试坐标，即为(X,Y)坐标点；
现有技术中，翻膜的目的是把芯片从扩晶环上取下来倒到一张平整的蓝膜上，便于后续的画片作业，翻膜后保持芯片正面向上，并用玻璃纸覆盖，背面粘附在蓝膜上。因此，现有的作业流程会经过两次倒膜，第一次，倒成背面向上，正面粘附在蓝膜上，第二次再反倒过来。根据Mapping图显示的结果进行画片时，直接将两次翻膜后的芯片覆盖在电脑屏幕上，根据Mapping结果进行描绘即可。
本发明改变后的翻膜方法，不再进行翻膜，直接将芯片留在扩晶环上进行画片作业，因为扩晶环存在一定的高度差，会造成画片时扩晶环不能直接贴附在电脑屏幕上，导致根据Mapping图画片时不能完全根据参数的分档进行描绘，造成参数分档的不准确。本发明则根据测试数据坐标在坐标系内的分布规律，将Y坐标保持不变，X坐标按顺时针进行180度的旋转后，再生成Mapping图进行画片作业，这样可以直接将扩晶环上的芯片背面侧直接贴附在电脑屏幕上进行画片，扩晶环的高度差问题直接忽略，有效解决存在的问题。
(5)画片：根据测试结果的Mapping图，将管芯背面直接贴附在电脑屏幕上进行画片；
(6)分片：将画片后的管芯直接从扩晶环上拆下，根据Mapping图的描绘结果，沿不同参数档位之间描绘的分界线进行倒膜分离，分片成单独的若干张蓝膜；
(7)检验：分片后的若干张蓝膜进行外观检验；保证管芯的外观质量符合质量要求；
(8)入库：将经过检验后的管芯，按参数档进行分类后，完成入库。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，通过锯片机对LED芯片进行全透切，包括：通过锯片机将LED芯片根据产品工艺参数需求进行全面透切，切割不间隔条数依次进行作业，通过横、竖两个方向的交叉切割，将芯片切割成若干颗独立的管芯。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，全透切的刀高为40-120μm，初始进刀速度为2-10mm/s，切割速度为10-50mm/s，切割槽缝宽度为20-25μm，全透切的深度为LED芯片的厚度，并在蓝膜上留有切痕。
上述切割作业的参数，40-120μm为刀高，可以满足不同产品在不同厚度的情况下的作业，有效规避出现的异常；2-10mm/s为初始进刀切割速度，可以通过初始慢刀速的切割摸索出一个切割的初始状况，并提高刀片对切割物的适应性；10-50mm/s为作业切割速度，可以根据实际切割的质量状况进行调整作业，提高生产效率，同时也可以变换不同的速度，起到对刀片的一个磨刀作用；20-25μm是刀片切割后的宽度，控制刀的切割槽宽度，一是保证芯片的大小集中在一个尺寸水平上，二是可以反映出刀片的一个使用状况，是否出现异常。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，将切割后得到的管芯放在清洗机内进行高压清洗，清洗机纯水清洗时间为40-60s，氮气吹干时间为30-60s，所用压缩空气、氮气供气压力均为0.4-0.6Mpa。
上述参数中，40-60s为芯片的清洗时间，40s为根据产品清洗效果设定出的最低清洗时间，≥40s就可以清洗干净，然后再增加20s的清洗时间，一是可以根据作业需求增强清洗的效果，二是限定清洗时间的上限，也可以保证清洗效率；30-60s为氮气吹干时间，与40-60s的清洗时间相对应，达到清洗后芯片吹干的效果；0.4-0.6Mpa为清洗机工作的气体压力要求范围值，可以保证设备的正常运转。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，设定扩膜温度为65-75℃，扩膜时间为10-15s，芯片扩膜前预热时间为5-10s，扩晶环尺寸为4-6inch。
上述参数中，65-75℃为扩膜时的设定温度范围，根据所使用蓝膜的特性，此温度范围内可以保证蓝膜最佳的延伸性，提高扩膜后芯片的扩张质量；10-15s为扩膜的时间，与扩膜温度相对应，保证蓝膜在最佳的时间内有一个稳定的好的延伸性；5-10s为蓝膜被扩膜前的预热时间，蓝膜从高压清洗后直接转入扩膜，蓝膜有冷转热，如果立即扩膜的话会造成蓝膜的延伸性不均匀，增加预热后可以有效解决蓝膜受冷热交替造成的异常；4-6inch为扩晶环的尺寸，根据扩膜后芯片的扩张直径而定，是扩膜所需的辅助工具。
根据本发明优选的，所述步骤(7)中，分片后的若干张蓝膜进行外观检验，包括：通过20X的显微镜对分片后的若干张蓝膜进行检验，确认产品外观是否符合质量要求，并将异常品用真空吸笔吸除。
根据本发明优选的，所述步骤(8)中，所述入库，包括：将相同参数档内的蓝膜进行装包，每包30张膜，并放上一个垫片跟1包干燥剂，真空密封，分包完成后完成入库。
本发明的有益效果为：
1、本发明用于提高LED芯片作业效率的翻膜方法，通过对作业流程的优化改善，取消了2次翻膜的过程，优化改善为直接从扩晶环上取膜即可，大幅提高作业效率达90％。
2、本发明用于提高LED芯片作业效率的翻膜方法，在提高作业效率的同时，也减少了蓝膜的消耗，合计单片成本每片降低达0.7元，经济效益较明显。
附图说明
图1为被测试的晶粒的坐标所在坐标系的位置示意图；
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。
实施例1
一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，包括如下步骤：
(1)切割：全透切的刀高为60μm，初始进刀速度为5mm/s，切割速度为30mm/s，切割槽缝宽度为25μm，全透切的深度为切穿整个芯片，并在蓝膜上留有切痕。
(2)高压清洗：将切割后得到的管芯放在清洗机内进行高压清洗，清洗机纯水清洗时间为50s，氮气吹干时间为35s，所用压缩空气、氮气供气压力均为0.5Mpa。
(3)扩膜：高压清洗后芯片进行扩膜作业，设定扩膜温度为70℃，扩膜时间10s，芯片扩膜前在盘上预热时间为10s，扩晶环尺寸为6inch。
(4)旋转：根据测试数据坐标在坐标系内的分布规律，设定任一颗被测试的晶粒的坐标为(X，Y)，保持纵坐标Y不变，横坐标X按顺时针进行180°的旋转；任一颗被测试的晶粒的坐标为(X，Y)通过测试软件自动生产，测试机都具备寻边功能，被测试的晶粒的坐标所在坐标系如下：以被测试的芯片的中间位置为原点，按直角坐标系的规则，测试位置落在不同的象限内，对应不同的测试坐标，即为(X,Y)坐标点；如图1所示。
(5)画片：根据测试结果的Mapping图，将管芯背面直接贴附在电脑屏幕上进行画片；
(6)分片：据画片后的参数分档，沿不同档位之间描绘的分界线进行倒膜分离，将整片芯片按不同参数档分开成一张张单独的膜。
(7)检验：将分片后的膜通过20X的显微镜进行检验，确认产品外观是否符合质量要求，并将异常品用真空吸笔吸除。
(8)入库：将相同参数档内的蓝膜进行装包，每包30张膜，并放上一个垫片跟1包干燥剂，最后真空密封，分包完成后完成入库。
本实施例通过对作业流程的优化改善，取消了2次翻膜的过程，优化改善为直接从扩晶环上取膜即可，大幅提高作业效率，达90％。在提高作业效率的同时，也减少了蓝膜的消耗，合计单片成本每片降低达0.7元，经济效益较明显。
实施例2
根据实施例1所述的通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其区别在于，所述步骤(1)中全透切的刀高为70μm，初始进刀速度为3mm/s，切割速度为40mm/s，切割槽缝宽度为22μm，全透切的深度为切穿整个芯片，并在蓝膜上留有切痕。
步骤(2)中，设定清洗机纯水清洗时间为40s，氮气吹干时间为30s，所用压缩空气、氮气供气压力均为0.6Mpa。
本实施例通过对作业流程的优化改善，取消了2次翻膜的过程，优化改善为直接从扩晶环上取膜即可，大幅提高作业效率，达80％以上。
Claims (7)
1.一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)切割：将LED芯片切割成若干颗独立的管芯；
(2)高压清洗：将切割后得到的管芯进行高压清洗；
(3)扩膜：将高压清洗后的管芯进行扩膜，蓝膜被扩晶环夹持成一个平面，管芯正面朝上粘附在蓝膜上；
(4)旋转：设定任一颗被测试的晶粒的坐标为(X，Y)，保持纵坐标Y不变，横坐标X按顺时针进行180°的旋转；被测试的晶粒的坐标所在坐标系如下：以被测试的芯片的中间位置为原点，按直角坐标系的规则，测试位置落在不同的象限内，对应不同的测试坐标，即为(X,Y)坐标点；
(5)画片：根据测试结果的Mapping图，将管芯背面直接贴附在电脑屏幕上进行画片；
(6)分片：将画片后的管芯直接从扩晶环上拆下，根据Mapping图的描绘结果，沿不同参数档位之间描绘的分界线进行倒膜分离，分片成单独的若干张蓝膜；
(7)检验：分片后的若干张蓝膜进行外观检验；
(8)入库：将经过检验后的管芯，按参数档进行分类后，完成入库。
2.根据权利要求1所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通过锯片机对LED芯片进行全透切，包括：通过锯片机将LED芯片根据产品工艺参数需求进行全面透切，切割不间隔条数依次进行作业，通过横、竖两个方向的交叉切割，将芯片切割成若干颗独立的管芯。
3.根据权利要求2所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，全透切的刀高为40-120μm，初始进刀速度为2-10mm/s，切割速度为10-50mm/s，切割槽缝宽度为20-25μm，全透切的深度为LED芯片的厚度，并在蓝膜上留有切痕。
4.根据权利要求1所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将切割后得到的管芯放在清洗机内进行高压清洗，清洗机纯水清洗时间为40-60s，氮气吹干时间为30-60s，所用压缩空气、氮气供气压力均为0.4-0.6Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，设定扩膜温度为65-75℃，扩膜时间为10-15s，芯片扩膜前预热时间为5-10s，扩晶环尺寸为4-6inch。
6.根据权利要求1所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(7)中，分片后的若干张蓝膜进行外观检验，包括：通过20X的显微镜对分片后的若干张蓝膜进行检验，确认产品外观是否符合质量要求，并将异常品用真空吸笔吸除。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种通过改进翻膜方式提高LED芯片作业效率的方法，其特征在于，所述步骤(8)中，所述入库，包括：将相同参数档内的蓝膜进行装包，每包30张膜，并放上一个垫片跟1包干燥剂，真空密封，分包完成后完成入库。
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