[發明專利]一種LED晶圓切割劈裂方法及LED芯片

有效

• 申請號: 201910601610.X
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110416155B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 仇美懿;莊家銘
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/78
• 分類號: H01L21/78;H01L33/00;B23K26/53
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;李素蘭

本發明公開了一種LED晶圓切割劈裂方法，其包括將LED晶圓裝載至激光劃線機中；采用第一激光在劃出多條第一切割線，形成多個第一爆炸面；采用第二激光劃出至少兩條第二切割線，形成第二爆炸面；采用第一激光沿劃出多條第三切割線；然后劈裂，得到LED芯片。本發明通過多層次的、有序的爆炸面，有效收斂了劈裂紋，防止劈裂紋在LED芯片厚度方向上蔓延；進而消除了固晶過程中的爬膠現象，大幅度提升了打線成功率，大幅度提升了LED芯片的可靠性。

技術領域

本發明涉及發光二極管技術領域，尤其涉及一種LED晶圓切割劈裂方法及LED芯片。

背景技術

在LED芯片封裝過程中，“爬膠”是一種常見的現象，其往往對LED芯片的各項功能造成不良的影響。具體的，封裝過程中的爬膠現象具體的可分為兩類，一類是封膠過程之中產生的爬膠，即封裝膠(一般為環氧樹脂)沿著支架方向移動、爬升的現象，其會對LED芯片的散熱等功能造成巨大的影響；一般通過對于封膠工藝的改善(如中國專利200310107934.7)和支架結構(如中國專利201720325918.2)的改善，來消除或降低這種爬膠現象發生的概率。另一類爬膠現象產生在固晶過程之中，在采用固晶膠固定芯片的過程之中，固晶膠會爬升到芯片電極表面，污染電極，從而影響后續打線工藝，造成打線不良，形成大量死燈。而打線不良是LED封裝工藝過程中最為常見也是最為嚴重的缺陷。

為了改善這種固晶過程中的爬膠現象，本申請人提出了改善LED固晶機用點膠頭(201320529477.X)的技術方案，通過對點膠頭的改進，精確控制了兩點點膠量，降低了爬膠現象發生的概率。然而，仍未有效杜絕固晶過程中的爬膠現象。同時，也有其他申請人通過改善LED芯片的整體封裝結構，來改善固晶爬膠現象。如中國專利201520360658.3提出了一種T字型的垂直結構LED晶片，其能有效防止固晶膠爬膠。但是這種結構的制作難度高，工藝成本高。

通過對于固晶過程中爬膠現象的研究發現，固晶過程中的爬膠主要是沿著切割、劈裂過程中形成劈裂痕向上爬動，進而到達LED芯片電極表面。因此，減少或者消除劈裂痕跡，是從根本上消除固晶過程中爬膠現象的必由之路。

另一方面，現有的切割劈裂技術是：以激光劃片機在LED晶圓正面劃出一道深度約為晶圓整體厚度1/5～1/3，開口寬度約為10～14μm的切割線，然后將LED晶圓正面粘附在白膜上，通過劈裂機劈刀作用于LED晶圓背面切割線的位置，LED晶圓切割線受到外力作用而使LED晶圓分離成一粒粒LED芯片。這種切割技術很容易形成縱向貫穿LED芯片的劈裂裂痕；從而在后期引發爬膠現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種LED晶圓的切割和劈裂方法，其可有效減少貫穿晶片劈裂痕的數量，防止固晶膠發生爬膠現象，提高晶片可靠度。

本發明還要解決的技術問題在于，提供一種LED芯片，其可靠性高。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種LED晶圓切割劈裂方法，其包括：

(1)將LED晶圓裝載至激光劃線機中；

(2)采用第一激光在LED晶圓襯底一側劃出多條相互平行的第一切割線，以形成多個第一爆炸面；

(3)采用第二激光沿所述第一切割線劃出至少兩條第二切割線，以形成至少兩個用于截止劈裂痕的第二爆炸面；

(4)采用第一激光沿與所述第一切割線垂直的方向劃出多條相互平行的第三切割線；

(5)將LED晶圓裝載至劈裂機中，劈裂刀沿所述第一切割線和第三切割線將LED晶圓劈裂，得到LED芯片；

其中，所述LED晶圓包括襯底和設于所述襯底上的發光結構；

所述第一激光和第二激光的焦點不同。

作為上述技術方案的改進，所述襯底的厚度≤150μm。