专利名称：一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法
技术领域：
本发明涉及半导体芯片或其封装基板的划片分离方法，特别是一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法。
背景技术：
发光二极管(英文为Light Emitting Diode，简称LED)是半导体二极管的一种，LED发光芯片是由晶圆片划片、崩离而成的，LED芯片切片技术中，现有技术会使用钻石切割刀或激光切割(Laser Scribing)对芯片进行切割，先以钻石切割刀加压形成微小裂痕或是激光切割划出深度约18 25 μ m的切割线后，再使用劈裂机(Breaker)，以劈裂刀向下施压的方式对芯片进行劈裂断开形成若干小面积的芯片(晶粒)，半导体芯片的封装基板也大都采用上述方式劈裂断开成若干小面积的封装基板。 目前采用劈裂机技术对于LED芯片进行裂片分离存在的主要问题有①劈裂机(Breaker)裂片时会较难对准激光划线，造成芯片水平未调正，容易造成劈裂偏移，最后会导致有双晶和乱裂等异常；②由于外延片有应力导致芯片翘曲，若使用无自动对焦(autofocus)的激光切割进行划线，存在划片的划裂深度不一致的问题，将导致以传统裂片机裂片时，产生乱裂及裂片良率偏低的问题；③以现有裂片技术，采用外加应力方式加以施压，可能会导致芯片表面压伤或是污染的情形发生；④现有的裂片技术，是一条激光划裂线，至少以裂片机裂片刀施压一次的方式进行裂片，会有挤压的情形发生，导致外延片翘曲，划裂线弯曲，导致产品良率偏低的状况；⑤现有裂片技术采用一条激光划裂线，至少以裂片机裂片刀施压一次的方式进行裂片，生产速度较慢，产能较小。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提出一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法。本发明解决上述问题所采用的技术方案是一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，包含如下步骤
1)提供一半导体芯片或其封装基板；
2)通过激光对芯片或其封装基板划痕，控制激光连续输出或周期性间断输出在芯片或其封装基板的表面形成裂缝；
3)在上述激光划裂芯片或其封装基板所形成的裂缝中填入填充物；
4)控制填充物的温度，使填充物产生膨胀应力顶压扩撑裂缝，裂缝在膨胀应力的作用下向下延伸以裂开芯片或其封装基板，完成裂片工作。本发明工艺中，所述的填充物为水，水凝结成固态冰时可产生用于顶压扩撑芯片或封装基板裂缝的膨胀应力；通过激光连续输出在芯片或封装基板上划痕形成的裂缝为线沟槽；或是通过激光周期性间断输出在芯片或封装基板上划痕形成的裂缝为孔槽或线沟槽；本发明优先采用通过周期性间断输出的激光，激光划痕呈打孔式排列对芯片或其封装基板进行划裂加工。
本发明工艺中，在芯片或其封装基板的裂缝中填充满填充物后，芯片或其封装基板贴上透明膜封住裂缝；采用透明膜封住裂缝或避免裂缝中的填充物外漏，控制填充物温度使填充物膨胀，使每个裂缝中的填充物都产生顶压扩撑裂缝的膨胀应力，该膨胀应力用于扩撑劈裂裂缝。本发明中的水为去离子水、纯净水、矿泉水、蒸馏水或超纯水，本发明优选采用去离子水作为填充芯片或其封装基板裂缝的填充物，利用水凝结成冰的冷胀物理特征产生顶压扩撑裂缝的膨胀应力，该膨胀应力可扩撑劈裂裂缝；封装基板为金属基板、陶瓷基板、塑料基板或半导体基板，本发明优先采用封装基板为陶瓷基板。本发明的有益效果是通过激光对芯片或其封装基板划痕，在芯片或其封装基板的表面形成呈打孔式排列的裂缝；将填充物填充入裂缝中；通过控制填充物温度，使填充物产生膨胀应力顶压扩撑裂缝，使裂缝向下延伸以劈裂开芯片或其封装基板，避免使用传统裂片技术划片造成的造成劈裂偏移而导致有双晶和乱裂等异常现象的产生。
图I为本发明实施例一通过激光划痕在封装基板形成间断的裂缝的示意图。图2为本发明实施例一图I的A-A剖视图。图3为本发明实施例一在封装基板的裂缝中注入水并用透明膜封住裂缝的结构示意图。图4为本发明实施例一对封装基板裂缝中的水进行凝结撑裂裂缝的结构示意图。图5为本发明实施例二通过激光划痕在芯片的衬底上裂缝的结构剖视图。图6为本发明实施例二在芯片的衬底上裂缝中注入水并用透明膜封住裂缝的结构示意图。图7为本发明实施例二对芯片的衬底裂缝中的水进行凝结撑裂裂缝的结构示意图。图中附图标识为1.封装基板；2.裂缝；3.去离子水；4.透明膜；5.固体冰；6.延伸开裂的间隙；7.芯片；71.衬底。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例一一种劈裂半导体芯片的封装基板的方法，包含如下步骤。如图I和图2所示，提供一陶瓷基板作为半导体芯片的封装基板1，通过激光对封装基板I划痕，控制激光周期性间断输出在封装基板I的表面形成若干裂缝2，裂缝2为激光在封装基板I的表面划出的线沟槽，其形状呈V形。如图3和图4所示，在线沟槽状的裂缝2中注满去离子水3后，在封装基板I贴上透明膜4封住裂缝2，利用去离子水3的表面张力粘贴住透明膜4，使各裂缝2中都注满去离子水3，通过控制离子水3温度，使去离子水3凝结成固体冰5产生的膨胀应力连续顶压 扩撑封装基板I的若干裂缝2，使得封装基板I的各裂缝2在固体冰5的膨胀应力的顶压扩撑作用下，裂缝2向下延伸形成延伸开裂的间隙6，将封装基板I劈裂开。通过温度控制将固体冰5融化成离子水3，得到若干小面积的封装基板1，完成封装基板I的裂片工作。实施例二 一种劈裂半导体芯片的方法，包含如下步骤。如图5提供一半导体芯片7，通过激光对半导体芯片7划痕，控制激光周期性间断输出在半导体芯片7的衬底71表面形成裂缝2，裂缝2为激光在衬底71表面划出的线沟槽，其形状呈V形。如图6和图7所示，在线沟槽式的裂缝2中注满去离子水3后，在半导体芯片7上贴上透明膜4，利用去离子水3的表面张力粘贴住透明膜4，透明膜4封住衬底71裂缝2开口，使半导体芯片7的衬底71上的各裂缝2中都注满去离子水3，使去离子水3凝固成固体冰5产生的固态膨胀应力连续扩撑衬底71上的若干裂缝2，使半导体芯片7上的各裂缝2 延伸形成延伸开裂的间隙6，将半导体芯片7劈裂开。将固体冰5融化成离子水3，得到若干小面积的半导体芯片晶粒，完成半导体芯片7的裂片工作。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化；所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，由各权利要求限定。
权利要求
1.一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，包含如下步骤 提供一半导体芯片或其封装基板； 通过激光对芯片或其封装基板划痕，控制激光连续输出或周期性间断输出在芯片或其封装基板的表面形成裂缝； 在上述激光划裂芯片或其封装基板所形成的裂缝中填入填充物； 控制填充物的温度，使填充物产生膨胀应力顶压扩撑裂缝，裂缝在膨胀应力的作用下向下延伸以裂开芯片或其封装基板，完成裂片工作。
2.如权利要求I所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于所述的填充物为水。
3.如权利要求I所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于通过激光连续输出在芯片或封装基板上划痕形成的裂缝为线沟槽。
4.如权利要求I所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于通过激光周期性间断输出在芯片或封装基板上划痕形成的裂缝为孔槽或线沟槽。
5.如权利要求1、2或4所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于在芯片或其封装基板的裂缝中填充满填充物后，芯片或其封装基板贴上透明膜封住裂缝。
6.如权利要求I所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于所述的水为去离子水、纯净水、矿泉水、蒸馏水或超纯水。
7.如权利要求I所述的一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，其特征在于所述的封装基板为金属基板、陶瓷基板、塑料基板或半导体基板。
全文摘要
一种劈裂半导体芯片或其封装基板的方法，提供一半导体芯片或其封装基板；通过激光对芯片或其封装基板划痕，控制激光连续输出或周期性间断输出在芯片或其封装基板的表面形成裂缝；在上述激光划裂芯片或其封装基板所形成的裂缝中填入填充物；控制填充物的温度，使填充物产生膨胀应力顶压扩撑裂缝，裂缝在膨胀应力的作用下向下延伸以裂开芯片或其封装基板，完成裂片工作。本发明通过激光在芯片或其封装基板的表面划痕形成呈打孔式排列的裂缝；将控制裂缝中填充物温度，使填充物产生膨胀应力顶压扩撑裂缝，使裂缝向下延伸以劈裂开芯片或其封装基板，避免使用传统裂片技术划片造成的造成劈裂偏移而导致有双晶和乱裂等异常现象的产生。
文档编号H01L21/78GK102637639SQ201110036770
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者于涛, 庄家铭, 温斯永, 程于任, 蔡家豪, 许圣贤 申请人:安徽三安光电有限公司