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LEDled灯珠规格种类蓝宝石基板与芯片背部减薄制

统佳光电

今朝在LED制程中,蓝宝石基板虽然遭到来自Si与GaN基板的挑战,可是思量到成本与良率,蓝宝石在近两年内仍旧具备上风,可以预感接下来蓝宝石基板的成长标的目的是年夜尺寸与图案化(PSS)。因为蓝宝石硬度仅次于钻石,是以对于它举行减薄与外貌平展化加工很是坚苦,在逐渐的探索中,业界形成为了一套大抵不异的对于于蓝宝石基板举行减薄与平展化的工艺。

1、LED蓝宝石基板加工工艺

起首对于于蓝宝石基板来讲,它在成为一片及格的衬底以前约莫履历了从切割、粗磨、精磨、和抛光几道工序。以2英寸蓝宝石为例:

1. 切割:切割是从蓝宝石晶棒经由过程线切割机切割成厚度在500um摆布的毛片。在这项制程中,金刚石线锯是最重要的耗材,今朝重要来自日本、韩国与台湾地域。

2. 粗抛:切割以后的蓝宝石外貌很是粗拙,需要举行粗抛以修复较深的刮伤,改良总体的平展度。这一步重要接纳50~80um的B4C加Coolant举行研磨,研磨以后外貌粗拙度Ra约莫在1um摆布。

3. 精抛:接下来是较邃密的加工,由于直接瓜葛到末了制品的良率与品质。今朝尺度化的2英寸蓝宝石基板的厚度为430um,是以精抛的总去除了量约在30um摆布。思量到移除了率与末了的外貌粗拙度Ra,这一步重要以多晶钻石液共同树脂锡盘以Lapping的体式格局举行加工。

年夜大都蓝宝石基板厂家为了寻求不变性,多接纳日本的研磨机台和原厂的多晶钻石液。可是跟着成本压力的升高和海内耗材水准的晋升,今朝海内的耗材产物已经经可以替换原厂产物,而且显著降低成本。

说到多晶钻石液没关系多说两句,对于于多晶钻石液的微粉部门,一般要求颗粒度要集中,描摹要规整,如许可以提供长期的切削力且外貌刮伤比力匀称。海内可以出产多晶钻石微粉的厂家有北京国瑞升以及四川长远,而国瑞升同时可以本身出产钻石液,是以在品质与成本上具备较年夜上风。美国的Diamond Innovation近来推出了“类多晶钻石” ,现实是对于平凡单晶钻石的一种改善,虽然比力结实的布局能提供较高的切削力,可是同时也更易造成较深的刮伤。

4. 抛光:多晶钻石虽然酿成的刮伤较着小于单晶钻石,可是仍旧会在蓝宝石外貌留下较着的刮伤,是以还会颠末一道CMP抛光,去除了所有的刮伤,留下完善的外貌。CMP工艺原本是针对于矽基板举行led灯珠普瑞平展化加工的一种工艺,此刻对于蓝宝石基板一样合用。颠末CMP抛光工艺的蓝宝石基板在颠末层层检测,到达及格准的产物就能够交给外延厂举行磊晶了。

2、芯片的违部减薄制程

磊晶以后的蓝宝石基板就成了外延片,外延片在颠末蚀刻、蒸镀、电极建造、掩护层建造等一系列繁杂的半导体系体例程以后,还需要切割成一粒粒的芯片,按照芯片的巨细,一片2英寸的外延片可以切割成为数千至上万个CHIP。前文讲到此时外延片的厚度在430um四周,因为蓝宝石的硬度和脆性,平凡切割工艺难以对于其举行加工。今朝遍及的工艺是将外延片从430um减薄至100um四周,然后再使用镭射举行切割。

1. Grinding制程:

对于外延片以Lapping的体式格局虽然加工品质较好,可是移除了率过低,最高也只能到达3um/min摆布,假如全程使用Lapping的话,仅此加工就需耗时约2h,时间成本太高。今朝的解决体式格局是在Lapping以前插手Grinding的制程,经由过程钻石砂轮与减薄机的共同来到达快速减薄的目的。

2. Lapping制程

减薄以后再使用6um摆布的多晶钻石液共同树脂铜盘,既能到达较高的移除了率,又能修复Grinding制程留下的较深刮伤。一般来讲切割历程中发生裂片都是因为Grinding制程中较深的刮伤没有去除了,是以此时对于钻石液的要求也比力高。

大功率的led灯珠

除了了裂片以外,有些芯片厂家为了增长芯片的亮度,在Lapping的制程以后还会在外延片反面镀铜,此时对于Lapping以后的外貌提出了更高的要求。虽然有些刮伤不会引起裂片,可是会影响违镀的效果。此时可以接纳3um多晶钻石液或者者更小的细微性来举行Lapping制程,以到达更好的外貌品质。

文章提供:国瑞升
 


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