(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法及工裝。

(二)

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)工藝的不斷發(fā)展，led芯片不斷向高密度、高性能、小型化和輕薄化發(fā)展。其中，器件的薄片化已成為功率器件和光伏器件的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。一方面，薄片可以降低器件的導(dǎo)通電阻和壓降，從而大幅度減少器件的導(dǎo)通損耗，提升器件在散熱方面的性能，防止led芯片有源區(qū)過高的溫升對(duì)其光輸出特性和壽命產(chǎn)生影響；另一方面，為滿足led芯片工藝制程中劃片、裂片等后繼工藝的要求，同樣需要將芯片襯底厚度減薄至一定程度；再一方面，薄片利于減少器件封裝的空間，實(shí)現(xiàn)整個(gè)封裝模塊的小型化和輕薄化。因此，在led芯片制備工藝中，芯片襯底厚度減薄是非常重要的工藝制程。

現(xiàn)有技術(shù)中主要采用研磨機(jī)對(duì)芯片襯底進(jìn)行機(jī)械研磨，即在芯片襯底研磨減薄時(shí)，將芯片正面貼附在陶瓷盤(一種芯片減薄用貼片工件)上，芯片襯底通過設(shè)備機(jī)械臂與研磨盤相接觸相互擠壓的摩擦力進(jìn)行研磨減薄作業(yè)。研磨后的砷化鎵襯底總會(huì)存在一定的損傷層，如果損傷層太深會(huì)直接影響后續(xù)切割的質(zhì)量?，F(xiàn)在比較通用的做法是研磨后的芯片再進(jìn)行一道化學(xué)腐蝕的拋光作業(yè)，通過化學(xué)試劑來吃掉芯片表層的損傷層，達(dá)到改善芯片研磨后背面損傷層去除的目的。該方法是芯片研磨后經(jīng)過去蠟清洗得到表面潔凈的芯片，再在芯片表面上涂甩上一層光刻膠(腐蝕拋光襯底時(shí)起保護(hù)芯片正面的作用)放入化學(xué)試劑中進(jìn)行腐蝕拋光，拋光完后把芯片取出，這種方法步驟較多，流程繁瑣，容錯(cuò)率低；化學(xué)試劑反應(yīng)比較劇烈且放出大量的熱，芯片正面涂抹的光刻膠經(jīng)常出現(xiàn)被破壞不能很好的保護(hù)芯片正面的結(jié)果，造成芯片正面損傷甚至報(bào)廢的異常結(jié)果；腐蝕拋光襯底時(shí)現(xiàn)作業(yè)中并沒有很好的工藝解決方法。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法及工裝，能夠有效地提高研磨后拋光的效率，避免芯片正面的損傷，且提高腐蝕拋光的效率、質(zhì)量和安全性。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的工裝，包括上板和下板，所述上板和下板通過固定栓連接；所述上板一側(cè)設(shè)有手柄。

優(yōu)選的，所述下板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有用于固定陶瓷盤的固定槽，所述固定槽與陶瓷盤的周向接觸面截面形狀為一優(yōu)弧。

優(yōu)選的，所述上板和下板上均設(shè)有若干的板孔。

一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，包括以下步驟：

a、貼片：將陶瓷盤進(jìn)行加熱，待將蠟涂抹在變熱后的陶瓷盤表面上，然后將待研磨的芯片的正面通過蠟粘附在陶瓷盤上；

b、壓片：將貼有芯片的陶瓷盤置于壓片機(jī)下進(jìn)行壓片；

c、研磨：將陶瓷盤吸附在研磨機(jī)機(jī)械臂的吸盤上進(jìn)行芯片襯底的研磨；

d、涮洗：將研磨后的芯片進(jìn)行涮洗；

e、拋光：將帶芯片的陶瓷盤放在權(quán)利要求1-3任一所述的工裝的固定槽內(nèi)，且陶瓷盤帶芯片的一面朝上，用工裝將陶瓷盤沒入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光；

f、沖洗：將完成拋光后的陶瓷盤用工裝提出后，放到純水水龍頭下沖洗；

g、下片：將沖洗后的陶瓷盤重新加熱，待蠟融化后取下芯片。

優(yōu)選的，步驟a中對(duì)陶瓷盤進(jìn)行加熱所用的加熱裝置為平板加熱器，平板加熱器的加熱保持溫度為90±5℃。

優(yōu)選的，步驟b中，壓片機(jī)平臺(tái)也進(jìn)行加熱，加熱溫度為90±5℃。

優(yōu)選的，步驟d中使用的洗滌試劑為碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液中碳酸鈉與純水的質(zhì)量比為1:(5-10)。

優(yōu)選的，步驟e中，拋光試劑主要成分包括氨水、雙氧水、純水。

優(yōu)選的，步驟f中，對(duì)陶瓷盤沖洗的時(shí)間不少于兩分鐘。

優(yōu)選的，步驟f中，步驟g中對(duì)沖洗后的陶瓷盤進(jìn)行加熱所用的加熱裝置為平板加熱器，平板加熱器的加熱保持溫度為105±5℃。

本發(fā)明的有益效果是：

1、工裝上設(shè)置優(yōu)弧截面的固定槽，既能夠?qū)⑻沾杀P穩(wěn)定的放置在下板上避免陶瓷盤出現(xiàn)滑動(dòng)和側(cè)傾，又方便陶瓷盤的放置與取下，同時(shí)工裝結(jié)構(gòu)又不會(huì)太大導(dǎo)致加重操作人員的負(fù)擔(dān)。

2、工裝的上板和下板開有若干的板孔，有利于減輕工裝重量，進(jìn)一步減輕操作人員的負(fù)擔(dān)。

3、在陶瓷盤上經(jīng)過研磨工序的芯片不需要再?gòu)奶沾杀P拆下來，然后再在芯片正面涂光刻膠后進(jìn)行腐蝕拋光，大大簡(jiǎn)約了工藝流程。

4、芯片用蠟粘在陶瓷盤，芯片與陶瓷盤之間密封粘附性高，蠟?zāi)軌驅(qū)π酒恼孢M(jìn)行保護(hù)，保護(hù)效果強(qiáng)于光刻膠，不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中光刻膠被破壞從而導(dǎo)致芯片正面被腐蝕的情況。

5、通過工裝將附有芯片的陶瓷盤放入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光，改善了現(xiàn)有技術(shù)將陶瓷盤直接浸入拋光試劑中的做法，提高了作業(yè)效率，也能夠更精確的控制拋光腐蝕時(shí)間從而提高拋光質(zhì)量，同時(shí)提高了作業(yè)的安全性。

(四)附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明的工裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中帶陶瓷盤的工裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-上板、2-下板、3-固定栓、4-固定槽、5-手柄、6-板孔、7-陶瓷盤、8-芯片。

(五)具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1至圖2所示，一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的工裝，包括上板1和下板2，上板1和下板2通過固定栓3連接；上板1一側(cè)設(shè)有手柄5，本工裝主要用于砷化鎵led芯片研磨后拋光工序，操作人員將附有芯片8的陶瓷盤7有芯片8的一面朝上放在下板2上，然后手持手柄5將帶陶瓷盤7浸入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光。作為優(yōu)選的，下板2的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有用于固定陶瓷盤7的固定槽4，固定槽4與陶瓷盤7的周向接觸面截面形狀為一優(yōu)弧，防止在浸入拋光試劑后，陶瓷盤7會(huì)在下板2上滑動(dòng)；固定槽4截面形狀為一優(yōu)弧，優(yōu)弧即大于半圓的弧形，優(yōu)弧的兩個(gè)端點(diǎn)通過弦連接起來就成了優(yōu)弧截面，通過開設(shè)這種優(yōu)弧截面的固定槽4，能夠增加陶瓷盤7在固定槽4內(nèi)的穩(wěn)定性，防止陶瓷盤7掉落。固定槽4截面形狀也可以是整圓，但是不如優(yōu)弧截面的容易將陶瓷盤7取下。

上板1和下板2上均設(shè)有若干的板孔6，能夠減輕工裝的重量，減輕操作人員手持時(shí)工裝的負(fù)擔(dān)。

一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、貼片：將陶瓷盤7進(jìn)行加熱，待將蠟涂抹在變熱后的陶瓷盤7表面上，然后將待研磨的芯片8的正面通過蠟粘附在陶瓷盤7上；

b、壓片：將貼有芯片8的陶瓷盤7置于壓片機(jī)下進(jìn)行壓片；

c、研磨：將陶瓷盤7吸附在研磨機(jī)機(jī)械臂的吸盤上進(jìn)行芯片8襯底的研磨；

d、涮洗：將研磨后的芯片8進(jìn)行涮洗；

e、拋光：將帶芯片8的陶瓷盤7放在工裝的固定槽4內(nèi)，且陶瓷盤7帶芯片8的一面朝上，用工裝將陶瓷盤7沒入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光；

f、沖洗：將完成拋光后的陶瓷盤7用工裝提出后，放到純水水龍頭下沖洗；

g、下片：將沖洗后的陶瓷盤8重新加熱，待蠟融化后取下芯片8。

步驟a中對(duì)陶瓷盤7進(jìn)行加熱所用的加熱裝置為平板加熱器，在本實(shí)施例中平板加熱器的加熱保持溫度為85℃，這個(gè)溫度下能夠融化蠟，變熱后的陶瓷盤7表面上用固體蠟棒涂上蠟，芯片8的正面通過融化的蠟粘附在陶瓷盤7，保護(hù)芯片8的正面。

步驟b中，壓片機(jī)平臺(tái)也進(jìn)行加熱，加熱溫度為85℃，這樣在壓片時(shí)，因?yàn)橄灡蝗诨?，通過壓片機(jī)能夠把多余的蠟擠出來，讓芯片跟陶瓷盤之間均勻的涂抹一層蠟層，跑出來的多余的蠟在接下來的研磨過程中會(huì)被磨掉，壓片機(jī)的壓力設(shè)置為為0.6mpa。

步驟c中，將陶瓷盤7吸附在研磨機(jī)機(jī)械臂的吸盤上進(jìn)行芯片8襯底的研磨,陶瓷盤吸附設(shè)定真空值大于70kpa，防止陶瓷盤7因重力掉落，研磨盤轉(zhuǎn)速為25r/min，機(jī)械臂吸盤的轉(zhuǎn)速為50r/min，研磨壓力為25kg，通過相互擠壓的摩擦力完成芯片8的減薄。

步驟d中，芯片研磨完成后進(jìn)行涮洗作業(yè)，涮洗掉芯片研磨過程中產(chǎn)生的臟污,步驟d中使用的洗滌試劑為碳酸鈉溶液，在本實(shí)施例中，碳酸鈉溶液中碳酸鈉與純水的質(zhì)量比為1:5。

步驟e中，將帶芯片8的陶瓷盤7放在工裝的固定槽4內(nèi)，且陶瓷盤7帶芯片8的一面朝上，用工裝將陶瓷盤7沒入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光，拋光試劑主要成分包括氨水、雙氧水、純水，在本實(shí)施例中配置拋光試劑時(shí)氨水、雙氧水、純水三者的體積比為2:3:5，腐蝕時(shí)間為8s，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)造成過腐蝕，吃掉未損傷的襯底面，形成腐蝕坑?？梢酝ㄟ^晃動(dòng)陶瓷盤7提高腐蝕的均勻性。通過工裝將附有芯片的陶瓷盤放入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光，改善了之前將陶瓷盤直接浸入拋光試劑中的做法，提高了作業(yè)效率，也能夠更精確的控制拋光腐蝕時(shí)間從而提高拋光質(zhì)量，同時(shí)提高了作業(yè)的安全性。

步驟f中，將完成拋光后的陶瓷盤7用工裝提出后，放到純水水龍頭下沖洗,沖洗時(shí)間為2min,把拋光試劑徹底洗掉。

步驟g中，將沖洗后的陶瓷盤7重新加熱，待蠟融化后取下芯片8。對(duì)沖洗后的陶瓷盤7進(jìn)行加熱所用的加熱裝置為平板加熱器，平板加熱器的加熱保持溫度為100℃，將陶瓷盤7放在平板加熱器上，使得陶瓷盤7的蠟徹底融化，蠟融化后芯片8用鑷子取下。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的方法和工裝與實(shí)施例1相同，工藝參數(shù)做調(diào)整如下：步驟a中平板加熱器的加熱保持溫度為90℃；步驟b中，壓片機(jī)平臺(tái)的加熱溫度為90℃；步驟d中，碳酸鈉溶液中碳酸鈉與純水的質(zhì)量比為1:8，沖洗時(shí)間為2.5min；步驟e中，拋光試劑時(shí)氨水、雙氧水、純水三者的體積比為3:4:3，腐蝕時(shí)間為6s；步驟g中，平板加熱器的加熱保持溫度為105℃。

其他與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的方法和工裝與實(shí)施例1相同，工藝參數(shù)做調(diào)整如下：步驟a中平板加熱器的加熱保持溫度為95℃；步驟b中，壓片機(jī)平臺(tái)的加熱溫度為95℃；步驟d中，碳酸鈉溶液中碳酸鈉與純水的質(zhì)量比為1:10，沖洗時(shí)間為3min；步驟e中，拋光試劑時(shí)氨水、雙氧水、純水三者的體積比為2:2:6，腐蝕時(shí)間為10s；步驟g中，平板加熱器的加熱保持溫度為110℃。

其他與實(shí)施例1相同。

本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造或操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明中的“相連”“連接”應(yīng)作廣義理解，例如，可以是連接，也可以是可拆卸連接；可以是直接連接，也可以是通過中間部件間接連接，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，具體實(shí)施例的說明僅用于更好的理解本發(fā)明的思想。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依照本發(fā)明原理還可以做出若干改進(jìn)或者同等替換，這些改進(jìn)或同等替換也視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

1.一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的工裝，其特征在于：包括上板(1)和下板(2)，所述上板(1)和下板(2)通過固定栓(3)連接；所述上板(1)一側(cè)設(shè)有手柄(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的工裝，其特征在于：所述下板(2)的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有用于固定陶瓷盤(7)的固定槽(4)，所述固定槽(4)與陶瓷盤(7)的周向接觸面截面形狀為一優(yōu)弧。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的工裝，其特征在于：所述上板(1)和下板(2)上均設(shè)有若干的板孔(6)。

4.一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、貼片：將陶瓷盤(7)進(jìn)行加熱，將蠟涂抹在變熱后的陶瓷盤(7)表面上，然后將待研磨的芯片(8)的正面通過蠟粘附在陶瓷盤(7)上；

b、壓片：將貼有芯片(8)的陶瓷盤(7)置于壓片機(jī)下進(jìn)行壓片；

c、研磨：將陶瓷盤(7)吸附在研磨機(jī)機(jī)械臂的吸盤上進(jìn)行芯片(8)襯底的研磨；

d、涮洗：將研磨后的芯片(8)進(jìn)行涮洗；

e、拋光：將帶芯片(8)的陶瓷盤(7)放在權(quán)利要求1-3任一所述的工裝的固定槽(4)內(nèi)，且陶瓷盤(7)帶芯片(8)的一面朝上，用工裝將陶瓷盤(7)沒入拋光試劑中進(jìn)行腐蝕拋光；

f、沖洗：將完成拋光后的陶瓷盤(7)用工裝提出后，放到純水水龍頭下沖洗；

g、下片：將沖洗后的陶瓷盤(7)重新加熱，待蠟融化后取下芯片(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟a中對(duì)陶瓷盤(7)進(jìn)行加熱所用的加熱裝置為平板加熱器，平板加熱器的加熱溫度為90±5℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟b中，壓片機(jī)平臺(tái)進(jìn)行加熱，加熱溫度為90±5℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟d中使用的洗滌試劑為碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液中碳酸鈉與純水的質(zhì)量比為1:(5-10)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟e中，拋光試劑主要成分包括氨水、雙氧水、純水。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟f中，對(duì)陶瓷盤(7)沖洗的時(shí)間不少于兩分鐘。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種砷化鎵led芯片研磨后拋光的方法，其特征在于：步驟g中，用平板加熱器對(duì)沖洗后的陶瓷盤(7)加熱，平板加熱器的加熱溫度為105±5℃。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種砷化鎵LED芯片研磨后拋光的方法和工裝，工裝包括包括上板和下板，所述上板和下板通過固定栓連接；所述上板一側(cè)設(shè)有手柄，下板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有用于固定陶瓷盤的固定槽。方法包括以下步驟：將芯片正面用蠟粘附在陶瓷盤上；將貼有芯片的陶瓷盤置于壓片機(jī)下進(jìn)行壓片；將陶瓷盤吸附在研磨機(jī)機(jī)械臂的吸盤上進(jìn)行芯片襯底的研磨；刷洗陶瓷盤；陶瓷盤放入工裝內(nèi)，浸入拋光試劑中腐蝕拋光；沖洗陶瓷盤；加熱陶瓷盤，取下芯片。本方法能夠有效地提高研磨后拋光的效率，避免芯片正面的損傷，且提高腐蝕拋光的效率、質(zhì)量和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭軍;李琳琳;齊國(guó)健;閆寶華;王成新

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東浪潮華光光電子股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.01.19

技術(shù)公布日：2021.08.06