CN113927177A - 长条形发光二极管的切割方法及长条形发光二极管 - Google Patents

长条形发光二极管的切割方法及长条形发光二极管 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种长条形发光二极管的切割方法及长条形发光二极管。所述切割方法包括：提供长条形发光二极管晶圆片，所述晶圆片包括衬底、形成于所述衬底上的发光结构以及图形化制作于所述发光结构上的芯片，所述芯片周边具有切割道；红外激光切割所述切割道上的多条激光切割线。本发明将单个激光切割线切割的单次切割方式变为多个激光切割线切割的多次切割方式，因为切割所需的总能量一定，可有效地降低单次激光脉冲能量，降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，提高芯片侧面受力抗折断能力。

Description

长条形发光二极管的切割方法及长条形发光二极管
技术领域
本发明涉及一种长条形发光二极管的切割方法及切割而得的长条形发光二极管，尤其涉及一种侧面抗折断能力强的长条形发光二极管的切割方法及切割而得的长条形发光二极管。
背景技术
现有的发光二极管切割技术主要为紫外激光表面切割技术和红外激光隐形切割技术。
紫外激光表面切割技术通过紫外激光烧灼芯片切割道表面，将材料汽化达到切割芯片的效果，该技术方案汽化的材料污染芯片表面，烧灼物附着的芯片侧面影响芯片外量子效率的缺点。
红外激光隐形切割技术是通过将激光聚焦在蓝宝石衬底内部，通过蓝宝石吸收激光产生改质层，实现芯片切割分离。现有的红外隐形切割方案激光光斑为圆球形、或者椭圆球形，激光能量集中，激光烧灼掉会对芯片的侧面蓝宝石造成严重损伤，应用在长条形芯片(长：宽≥3:1)容易造成芯片侧面受力易折断，尤其是应用在手机背光封装中芯片侧面受力容易造成芯片断裂死灯。
发明内容
本发明的目的在于提高长条形发光二极管的侧面抗折断能力。
为实现上述发明目的之一，本发明提供一种长条形发光二极管的切割方法。
上述的切割方法包括
提供长条形发光二极管晶圆片，所述晶圆片包括衬底、形成于所述衬底上的发光结构以及图形化制作于所述发光结构上的芯片，所述芯片周边具有切割道；
红外激光切割所述切割道上的多条激光切割线。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线的每一条激光切割线的切割速度及切割频率均不同。
作为可选的技术方案，红外激光切割的切割焦点位于所述衬底内部。
作为可选的技术方案，所述红外激光输出的单个脉冲点具有多个子脉冲，多个子脉冲的能量保持不变和/或呈递进式变化。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线的每一条激光切割线的切深均不同。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线的切深差异值范围为2-20μm。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线的每一条激光切割线具有多个切割点，所述多个切割点阵列分布或者交错分布。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线的数量范围是2-4条。
作为可选的技术方案，所述多条激光切割线平行设置。
作为可选的技术方案，所述芯片的长宽比不小于3:1，所述激光的激光峰值波长范围为1000-1100nm，所述激光的激光点光斑为圆球形或者椭圆球形。
作为可选的技术方案，所述切割道具有长边切割道及短边切割道，所述长边切割道的切割速度范围为200-2000mm/S、所述长边切割道的切割频率范围为50-150KHZ，所述短边切割道的切割速度范围为200-2000mm/S、所述短边切割道的切割频率范围为30-150KHZ。
作为可选的技术方案，所述红外激光为多脉冲激光。
本发明还提供一种长条形发光二极管，所述长条形发光二极管通过上述任一项所述的切割方法切割而得。
与现有技术相比，本发明将单个激光切割线切割的单次切割方式变为多个激光切割线切割的多次切割方式，因为切割所需的总能量一定，可有效地降低单次激光脉冲能量，降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，提高芯片侧面受力抗折断能力。
附图说明
图1是本发明长条形发光二极管的切割示意图；
图2是图1中切割道的一实施例的示意图；
图3是图2中切割道具有一个切割线的示意图；
图4是图1中切割道的另一实施例的示意图；
图5是图1中切割道的另一实施例的示意图；
图6是图1中切割道的另一实施例的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
图1是本发明长条形发光二极管的切割示意图，请参照图1。
于切割之前，多个长条形发光二极管晶圆片1一起被制作完成，具体而言，长条形发光二极管晶圆片1包括衬底、形成于衬底上的发光结构以及图形化制作于发光结构上的芯片。芯片的长宽比不小于3:1。芯片的周边具有切割道2，在这里，由于是长条形的发光二极管晶圆片，所以切割道2具有相互垂直的长边切割道21及短边切割道22，经由激光在切割道2上实施切割后，一体形成的多个长条形发光二极管晶圆片1变成独立的个体。长边切割道21的切割速度范围为200-2000mm/S、长边切割道21的切割频率范围为50-150KHZ，短边切割道22的切割速度范围为200-2000mm/S、短边切割道22的切割频率范围为30-150KHZ。
而为减小激光脉冲对于芯片侧面的损伤，于本发明中，切割道2，以短边切割道22为例进行说明，短边切割道22具有多个平行(包括重叠)设置的激光切割线221，如此，将单个激光切割线切割的单次切割方式(如图3所示)变为多个激光切割线切割的多次切割方式(如图2所示)，因为切割所需的总能量一定，可有效地降低单次激光脉冲能量，降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，提高芯片侧面受力抗折断能力。
即在本发明的长条形发光二极管的切割方法中，采用多次切割的方式，具体包括：提供长条形发光二极管晶圆片1，所述晶圆片包括衬底、形成于所述衬底上的发光结构以及图形化制作于所述发光结构上的芯片，芯片周边具有切割道2；红外激光切割切割道2上的多条激光切割线221。如此，将单个激光切割线切割的单次切割方式变为多个激光切割线切割的多次切割方式，因为切割所需的总能量一定，可有效地降低单次激光脉冲能量，降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，提高芯片侧面受力抗折断能力。于本实施例中，红外激光为多脉冲激光。
多条激光切割线的数量范围是2-4条，数量并不作限定，其根据激光器及切割道的参数而定，只需满足切割后切割质量良好即可。
为避免切割激光点重合造成的二次损伤，多条激光切割线221的每一条激光切割线的切割速度及切割频率均不同。
于本发明中，红外激光切割的切割焦点位于衬底内部，，衬底吸收激光能量后产生改质层，芯片沿着激光切割的轨迹产生分离。为进一步地降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，多条激光切割线221的每一条激光切割线的切割焦点均不同，每个焦点对应一条激光切割线，即将多条激光切割线221的每一条激光切割线设置为不同的切深。激光切割线的切深差异值范围为2-20μm。
另外，红外激光输出的单个脉冲点具有多个子脉冲(例如1-10个子脉冲)，多个子脉冲的能量保持不变和/或呈递进式变化。
具体的，当多个子脉冲呈递进式变化时，多个子脉冲之间可以是递增、递减、先递增后递减等，或者，多个子脉冲的递进变化过程中还包括了能量保持不变的阶段，即相邻子脉冲之间的能量不会有突变的情况发生，多个子脉冲采用比较平滑或者平稳过渡的方式进行变化。
多条激光切割线221的每一条激光切割线具有多个切割点，于本实施例中，多个切割点呈阵列分布，当然，于其他实施例中，多个切割点也可交错分布，如图4所示，端视切割需求而定。
于本实施例中，激光的激光峰值波长范围为1000-1100nm，激光的激光点光斑为圆球形或者椭圆球形。当然，在其他实施例中，激光的激光点光斑也可为长条形，例如图5所示的长条形阵列的实施例，又或者如图6所示的长条形交错的实施例，光斑形状并不做限定。
本发明还提供一种长条形发光二极管，长条形发光二极管通过上述的切割方法切割而得。
综上所述，本发明将单个激光切割线切割的单次切割方式变为多个激光切割线切割的多次切割方式，因为切割所需的总能量一定，可有效地降低单次激光脉冲能量，降低单个激光脉冲点烧灼对于芯片侧面地损伤，提高芯片侧面受力抗折断能力。另外，差异化设置切割速度、切割频率及切深，可进一步改善芯片侧面损伤问题。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种长条形发光二极管的切割方法，其特征在于，所述切割方法包括
提供长条形发光二极管晶圆片，所述晶圆片包括衬底、形成于所述衬底上的发光结构以及图形化制作于所述发光结构上的芯片，所述芯片周边具有切割道；
红外激光切割所述切割道上的多条激光切割线。
2.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述多条激光切割线的每一条激光切割线的切割速度及切割频率均不同。
3.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，红外激光切割的切割焦点位于所述衬底内部。
4.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述多条激光切割线的每一条激光切割线的切深均不同。
5.如权利要求4所述的切割方法，其特征在于，所述每条激光切割线的切深差异值范围为2-20μm。
6.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述多条激光切割线的每一条激光切割线具有多个切割点，所述多个切割点阵列分布或者交错分布。
7.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述多条激光切割线的数量范围是2-4条。
8.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述多条激光切割线平行设置。
9.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述芯片的长宽比不小于3:1，所述激光的激光峰值波长范围为1000-1100nm，所述激光的激光点光斑为圆球形或者椭圆球形。
10.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述红外激光输出的单个脉冲点具有多个子脉冲，多个子脉冲的能量保持不变和/或呈递进式变化。
11.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述切割道具有长边切割道及短边切割道，所述长边切割道的切割速度范围为200-2000mm/S、所述长边切割道的切割频率范围为50-150KHZ，所述短边切割道的切割速度范围为200-2000mm/S、所述短边切割道的切割频率范围为30-150KHZ。
12.如权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述红外激光为多脉冲激光。
13.一种长条形发光二极管，其特征在于，所述长条形发光二极管通过权利要求1-12任一项所述的切割方法切割而得。
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