一種led芯片生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，特別是涉及一種LED芯片生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] LED芯片是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端 附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。 也稱為led發(fā)光芯片，是led燈的核心組件，也就是指的P-N結(jié)。其主要功能是：把電能轉(zhuǎn) 化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在 它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起 來的時候，它們之間就形成一個P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會 被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光 的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的?？偟膩碚f，LED制作 流程分為兩大部分：首先在襯底上制作氮化鎵（GaN)基的外延片，這個過程主要是在金屬 有機(jī)化學(xué)氣相沉積外延片爐（M0CVD)中完成的。準(zhǔn)備好制作GaN基外延片所需的材料源和 各種高純的氣體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍(lán)寶 石、碳化硅和硅襯底，還有GaAs、A1N、ZnO等材料。M0CVD是利用氣相反應(yīng)物（前驅(qū)物）及 III族的有機(jī)金屬和V族的NH3在襯底表面進(jìn)行反應(yīng)，將所需的產(chǎn)物沉積在襯底表面。通過 控制溫度、壓力、反應(yīng)物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質(zhì)。M0CVD外延爐是 制作LED外延片最常用的設(shè)備。然后是對LEDPN結(jié)的兩個電極進(jìn)行加工，電極加工也是制 作LED芯片的關(guān)鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進(jìn)行 劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不夠乾凈，蒸鍍系統(tǒng)不正常， 會導(dǎo)致蒸鍍出來的金屬層（指蝕刻后的電極）會有脫落，金屬層外觀變色，金泡等異常。蒸 鍍過程中有時需用彈簧夾固定芯片，因此會產(chǎn)生夾痕（在目檢必須挑除）。黃光作業(yè)內(nèi)容包 括烘烤、上光阻、照相曝光、顯影等，若顯影不完全及光罩有破洞會有發(fā)光區(qū)殘多出金屬。芯 片在前段工藝中，各項工藝如清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨等作業(yè)都必須使用鑷 子及花籃、載具等，因此會有芯片電極刮傷情形發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 一種LED芯片生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟包括：
[0004] (1)清洗
[0005] 采用超聲波清洗LED的支架，清洗參數(shù)為：超聲振動頻率20000赫茲，時間 15_30min，清洗完成后進(jìn)行烘干；
[0006] (2)擴(kuò)片
[0007] 采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，使得LED芯片的間距拉伸至0.55-0. 75mm， 擴(kuò)片機(jī)的運行參數(shù)為：工作氣壓4Kg/cm2,溫度25-KKTC，擴(kuò)張完成后對LED芯片進(jìn)行固膜 處理；
[0008] (3)刺片
[0009] 將LED芯片安置在刺片臺的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將 LED芯片一個一個刺到相應(yīng)的位置上；
[0010] ⑷點膠
[0011] 在LED支架的相應(yīng)位置點上銀膠，其參數(shù)為：點膠量10-15mg/單位，膠體高度 0· 15-0. 27mm，點膠溫度 80-120°C;
[0012] (5)備膠
[0013] 用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，備膠量為2. 5-3. 3g/cm2;
[0014] (6)裝架
[0015] 先在LED支架上點上銀膠，然后用將LED芯片吸起移動位置，再安置在相應(yīng)的支 架位置上；
[0016] (7)燒結(jié)
[0017]銀膠燒結(jié)的溫度控制在140-160°C，燒結(jié)時間為1. 5-2小時；
[0018] ⑶壓焊
[0019] 用金絲焊機(jī)將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線，開啟焊機(jī)進(jìn)行壓焊， 其壓力為17-25KPa，壓焊溫度230°C_240°C;
[0020] (9)點膠封裝
[0021] 選用環(huán)氧支架對LED芯片進(jìn)行點膠封裝；
[0022] (10)固化
[0023] 固化封裝環(huán)氧，環(huán)氧固化條件在120-135Γ，1-1. 5小時；
[0024] (11)后固化
[0025] 固化操作后進(jìn)行后固化，讓環(huán)氧充分固化，同時對LED進(jìn)行熱老化，條件為 110-120°C，4-5 小時；
[0026](12)切筋和劃片
[0027] 采用切筋切斷LED支架的連筋，在一片PCB板上，進(jìn)行劃片機(jī)來完成分離工作；
[0028](13)測試
[0029] 測試LED的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸，同時根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選；
[0030](14)包裝
[0031] 將成品進(jìn)行計數(shù)包裝，即為成品；
[0032]優(yōu)選的，步驟（1)烘干采用恒溫烘干，溫度為75°C，時間為30min。
[0033] 優(yōu)選的，步驟（2)擴(kuò)片前對芯片進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為50°C。
[0034]優(yōu)選的，步驟（6)采用木質(zhì)真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置。
[0035] 優(yōu)選的，步驟（8)壓焊前進(jìn)行預(yù)熱，溫度為220°C。
[0036] 優(yōu)選的，步驟（14)成品包裝采用防靜電包裝。
[0037] 有益效果：本發(fā)明提供了一種LED芯片生產(chǎn)工藝，在加工過程中烘干采用恒溫烘 干，溫度為75°C，時間為30min，在該溫度下能夠快速蒸發(fā)支架上的水分，同時不對支架結(jié) 構(gòu)造成破壞；擴(kuò)片前對芯片進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為50°C，預(yù)熱能夠使得芯片結(jié)構(gòu)軟化，在擴(kuò) 張過程中便于改變形狀；采用木質(zhì)真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，相較于鋼嘴會劃傷 芯片表面的電流擴(kuò)散層，木質(zhì)吸嘴能夠防止對LED芯片表面的損傷；壓焊前進(jìn)行預(yù)熱，溫度 為220°C，壓焊前對焊機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，使得在壓焊過程中焊機(jī)能夠連續(xù)保持壓焊溫度；成品包 裝采用防靜電包裝，由于芯片中的電路系統(tǒng)容易受到靜電干擾，造成芯片不穩(wěn)，因此防靜電 包裝能夠有效杜絕靜電干擾。
【具體實施方式】
[0038] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0039] 實施例1:
[0040] 一種LED芯片生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟包括：
[0041] ⑴清洗
[0042] 采用超聲波清洗LED的支架，清洗參數(shù)為：超聲振動頻率20000赫茲，時間15min， 清洗完成后進(jìn)行烘干，烘干采用恒溫烘干，溫度為75°C，時間為30min;
[0043] (2)擴(kuò)片
[0044] 采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，擴(kuò)片前對芯片進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 50°C，使得LED芯片的間距拉伸至0. 55mm，擴(kuò)片機(jī)的運行參數(shù)為：工作氣壓4Kg/cm2,溫度 25°C，擴(kuò)張完成后對LED芯片進(jìn)行固膜處理；
[0045] (3)刺片
[0046] 將LED芯片安置在刺片臺的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將 LED芯片一個一個刺到相應(yīng)的位置上；
[0047] ⑷點膠
[0048] 在LED支架的相應(yīng)位置點上銀膠，其參數(shù)為：點膠量1 Omg/單位，膠體高度 0· 15mm，點膠溫度80°C;
[0049] (5)備膠
[0050] 用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，備膠量為2. 5g/cm2;
[0051](6)裝架
[0052] 先在LED支架上點上銀膠，然后采用木質(zhì)真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，再 安置在相應(yīng)的支架位置上；
[0053](7)燒結(jié)
[0054] 銀膠燒結(jié)的溫度控制在140°C，燒結(jié)時間為1. 5小時；
[0055](8)壓焊
[0056] 用金絲焊機(jī)將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線，壓焊前進(jìn)行預(yù)熱，溫 度為220°C，開啟焊機(jī)進(jìn)行壓焊，其壓力為17KPa，壓焊溫度230°C;
[0057](9)點膠封裝
[0058] 選用環(huán)氧支架對LED芯片進(jìn)行點膠封裝；
[0059](10)固化
[0060] 固化封裝環(huán)氧，環(huán)氧固化條件在120°C，1小時；
[0061] (11)后固化
[0062]固化操作后進(jìn)行后固化，讓環(huán)氧充分固化，同時對LED進(jìn)行熱老化，條件為 110°C，4 小時；
[0063] (12)切筋和劃片
[0064] 采用切筋切斷LED支架的連筋，在一片PCB板上，進(jìn)行劃片機(jī)來完成分離工作；
[0065] (13)測試
[0066] 測試LED的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸，同時根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選；
[0067] (14)包裝
[0068] 將成品采用防靜電包裝，進(jìn)行計數(shù)包裝，即為成品；
[0069] 實施例2 :
[0070] -種LED芯片生產(chǎn)工藝，其特征在于，其步驟包括：
[0071] ⑴清洗
[0072] 采用超聲波清洗LED的支架，清洗參數(shù)為：超聲振動頻率20000赫茲，時間25min， 清洗完成后進(jìn)行烘干，烘干采用恒溫烘干，溫度為75°C，時間為30min;
[0073] (2)擴(kuò)片
[0074] 采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，擴(kuò)片前對芯片進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為 50°C，使得LED芯片的間距拉伸至0. 60mm，擴(kuò)片機(jī)的運行參數(shù)為：工作氣壓4Kg/cm2,溫度 30 °C，擴(kuò)張完成后對LED芯片進(jìn)行固膜處理；
[0075] ⑶刺片
[0076] 將LED芯