一种改善LED芯片表面污染的处理方法与流程

本发明涉及一种改善led芯片表面污染的处理方法，属于led芯片技术领域。

背景技术：

led照明技术发展十分迅速，自上世纪60年代以来，有关数据统计表明，led成本每隔十年下降十倍，而发光效率则每隔十年提高十倍，目前已在生活照明、交通信号、建筑装饰、景观、户外显示、背光源、玩具、服饰等各个方面为人们所接受，同时led技术也在不断的升级和创新，满足人类生产、生活的不同需要。

led的生产过程中，led芯片的生产是影响产品成本、指标及销售的重要因素。众所周知，led芯片的制作需要经过金属镀膜、图形制作、衬底减薄、芯片切割、测试、封装等多个工步作业，任何一个工步出现问题将直接影响芯片的最终质量，导致芯片轻则降档，严重的直接报废，最终影响产品成本和效益。因此，只有在芯片的制作过程中进行严格的控制才能有效的保证芯片最终质量，即便如此，芯片外观异常或多或少依然是无法避免的，主要是因为设备、工艺、人为、环境、原材料等方面的因素无法做到精确的控制，即便做到，相关的资金投入也会使产品成本大幅提高，仍然对最终产品效益无益。

led芯片制作过程中常见的表面异常主要是污染、掉电极、难焊线、电极腐蚀、外观不良等，其中最易出现的就是表面污染问题，难焊线、掉电极往往也与表面污染有十分重要的关联。目前业界led芯片电极表面的金属电极材质主要为金或铝，金电极相对铝电极在稳定性、质量方面要好，但成本高，因此大多数led生产厂家的电极材质依然选择铝电极，铝性质活泼，易受酸碱腐蚀，对溶液及环境的酸碱性反应较为敏感，这就是铝电极易出现表面异常的主要原因，当然与电极蒸镀表面粗糙度也有一定关联。除此之外，芯片正常制作过程中，因经过多步的有机、无机试剂以及热氮烘干作业，芯片表面也易出现试剂残留等污染，普通的二次清洗并不能有效去除。常规的处理led芯片表面污染的方法主要是通过使用有机溶剂清洗或使用打胶机、刻蚀机等对芯片表面进行物理轰击去除表面污染物，但效果有限，且往往带来新的质量问题，最终芯片大多数逃脱不了质量降档的结果且处理方法影响的成本、效率也是一种损失。

目前暂未发现有关led芯片污染、粗糙、难焊线等表面异常问题改善方法的报导。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种简单易行、提高产品良率和效益的一种简便的改善led芯片表面污染的处理方法，该方法仅需常规的无机溶液、羊毛刷、清洗机即可对常规的芯片表面有机或无机残留胶、残留污染物、氧化层等实现有效改善，达到产品的外观要求，不影响后续的产品质量和销售，保证产品效益。

本发明的技术方案如下：

一种改善led芯片表面污染的处理方法，包括如下步骤：

(1)将芯片置于无水乙醇溶液中清洗，然后取出使用羊毛刷子蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，然后将芯片置于去离子水下冲洗；

(2)将芯片置于乙酸水溶液中清洗，然后取出使用羊毛刷子蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，然后将芯片置于去离子水下冲洗；

(3)将芯片置于酸、去离子水、氟化物组成的混合溶液中清洗，然后迅速取出置于去离子水下冲洗；所述的酸为乙酸、甲酸、氢硫酸、草酸、偏铝酸、次氯酸、氢氟酸中的一种或一种以上，所述的氟化物为氟化铵、氟化钠、氟化氢钠、氟化铝中的一种或一种以上；

(4)将芯片置于1000-5000转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气吹干；

(5)将芯片取出置于加热台上烘烤，彻底去除水汽；

(6)在显微镜下检验芯片表面污染的改善效果，若处理完全结束处理，若仍需改善返回步骤(1)。

根据本发明优选的，步骤(1)中，芯片置于无水乙醇溶液中清洗10-30s；使用刷子对整个芯片表面刷洗1-6次；然后将芯片置于去离子水下冲洗10-30s。

进一步优选的，步骤(1)中，所述无水乙醇为分析纯，纯度≥99.7％；所述去离子水电导率≤0.2μs/cm。

根据本发明优选的，步骤(2)中，乙酸水溶液的体积比为2％-10％；在乙酸水溶液中清洗1-5min；使用刷子对整个芯片表面刷洗1-6次；然后将芯片置于去离子水下冲洗10-30s。

进一步优选的，步骤(2)中，所述乙酸水溶液中的乙酸为分析纯，纯度＞99％。

根据本发明优选的，步骤(3)中，酸、氟化物、去离子水的重量比分别为酸1％-20％、氟化物1％-20％、去离子水60％-98％。

进一步优选的，步骤(3)中，所述乙酸、甲酸、氢硫酸、草酸、偏铝酸、次氯酸、氟化铵、氟化钠、氟化氢钠、氟化铝、氢氟酸为分析纯，纯度≥95％。

进一步优选的，步骤(3)中，将芯片置于混合溶液中清洗1-30s；再置于去离子水下冲洗30-60s。

根据本发明优选的，步骤(4)中，所述氮气纯度＞99.9％。

根据本发明优选的，步骤(5)中，将芯片置于40-80℃的加热台上烘烤5-30分钟。

本发明的有益效果在于：

本发明去除表面常规有机物后，直接借助酸性溶液对铝电极表面进行细微腐蚀，再结合毛刷将芯片电极表面污染物去除。冲洗后进行烘烤主要用于改善铝电极因酸性溶液处理后表面较为活泼而易发生氧化的现象，通过烘烤可以快速去除水汽，使表面活性下降，避免出现表面异常。

本发明原材料消耗少、成本低，步骤简单，操作简便，有效改善了芯片表面的各种污染、试剂残留、电极粗糙等，提高了产品良率，保证了后续产品的效益。

附图说明

图1是本发明实施例1同一芯片表面污染处理前的示意图。

图2是本发明实施例1同一芯片表面污染处理后的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1

一种改善led芯片表面污染的处理方法，包括如下步骤：

(1)将芯片置于纯度为99.7％的无水乙醇溶液中清洗15s，然后取出使用羊毛刷蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗3次，然后将芯片置于电导率为0.2μs/cm去离子水下冲洗10s；

(2)将芯片置于体积比为5％的乙酸(纯度99.6％)水溶液中清洗3分钟，然后取出使用羊毛刷蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗3次，然后将芯片置于去离子水下冲洗12s；

(3)将芯片置于乙酸(纯度96％)、次氯酸(纯度97％)、氟化铵(纯度97％)、去离子水组成的混合溶液中(重量比分别为乙酸2％、次氯酸1％、氟化铵2％、去离子水95％)清洗3s，然后迅速取出置于去离子水下冲洗50s；

(4)将芯片置于3000转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气(纯度99.99％)吹干；

(5)将芯片取出置于60℃的加热台上烘烤15分钟，彻底去除水汽；

(6)在显微镜下检验芯片表面污染得到有效改善，如图2所示，芯片表面的污染得到改善，使用本处理方法，可使受污染芯片合格率达到95％以上。

实施例2

一种改善led芯片表面污染的处理方法，包括如下步骤：

(1)将芯片置于纯度为99.8％的无水乙醇溶液中清洗12s，然后取出使用羊毛刷蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗2次，然后将芯片置于电导率为0.18μs/cm去离子水下冲洗14s；

(2)将芯片置于体积比为3％的乙酸(纯度99.7％)水溶液中清洗4分钟，然后取出使用羊毛刷蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗4次，然后将芯片置于去离子水下冲洗20s；

(3)将芯片置于草酸(纯度99％)、氢硫酸(纯度96％)、氟化钠(纯度98％)、去离子水组成的混合溶液中(重量比分别为草酸6％、氢硫酸5％、氟化钠8％、去离子水81％)清洗3s，，然后迅速取出置于去离子水下冲洗40s；

(4)将芯片置于4000转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气(纯度99.999％)吹干；

(5)将芯片取出置于51℃的加热台上烘烤18分钟，彻底去除水汽；

(6)在显微镜下检验芯片表面污染得到有效改善。

实施例3

一种改善led芯片表面污染的处理方法，包括如下步骤：

(1)将芯片置于纯度为99.7％的无水乙醇溶液中清洗26s，然后取出使用羊毛刷蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗6次，然后将芯片置于电导率为0.17μs/cm去离子水下冲洗20s；

(2)将芯片置于体积比为8％的乙酸(纯度99.8％)水溶液中清洗2min，然后取出使用羊毛刷蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗2次，然后将芯片置于去离子水下冲洗21s；

(3)将芯片置于次氯酸(纯度96％)、氢氟酸(纯度97％)、氟化铵(纯度95％)、氟化氢钠(纯度98％)、去离子水组成的混合溶液中(重量比分别为次氯酸3％、氢氟酸0.5％、氟化铵2％、氟化氢钠2％、去离子水92.5％)清洗5s，然后迅速取出置于去离子水下冲洗59s；

(4)将芯片置于4200转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气(纯度99.99％)吹干；

(5)将芯片取出置于72℃的加热台上烘烤28分钟，彻底去除水汽；

(6)在显微镜下检验芯片表面污染得到有效改善。

实施例4

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(1)中，将芯片置于纯度为99.7％的无水乙醇溶液中清洗10s，然后取出使用羊毛刷蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗6次，然后将芯片置于电导率为0.2μs/cm去离子水下冲洗30s。

实施例5

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例4所述，所不同的是，步骤(1)中，将芯片置于纯度为99.7％的无水乙醇溶液中清洗30s，然后取出使用羊毛刷蘸取无水乙醇对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗1次，然后将芯片置于电导率为0.2μs/cm去离子水下冲洗10s。

实施例6

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(2)中，将芯片置于体积比为2％的乙酸(纯度99.6％)水溶液中清洗5分钟，然后取出使用羊毛刷蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗1次，然后将芯片置于去离子水下冲洗10s。

实施例7

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例6所述，所不同的是，步骤(2)中，将芯片置于体积比为10％的乙酸(纯度99.6％)水溶液中清洗1分钟，然后取出使用羊毛刷蘸取乙酸水溶液对芯片表面进行轻轻刷洗，整个芯片表面刷洗6次，然后将芯片置于去离子水下冲洗30s。

实施例8

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(3)中，将芯片置于甲酸(纯度95％)、偏铝酸(纯度95％)、氟化铝(纯度95％)、去离子水组成的混合溶液中(重量比分别为甲酸2％、偏铝酸1％、氟化铝2％、去离子水95％)清洗30s，然后迅速取出置于去离子水下冲洗60s。

实施例9

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例8所述，所不同的是，步骤(3)中，将芯片置于混合溶液中清洗1s，然后迅速取出置于去离子水下冲洗30s。

实施例10

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(4)中，将芯片置于1000转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气(纯度99.99％)吹干。

实施例11

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(4)中，将芯片置于5000转/分的清洗机中进行高压去离子水清洗、氮气(纯度99.99％)吹干。

实施例12

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(5)中，将芯片取出置于80℃的加热台上烘烤5分钟，彻底去除水汽。

实施例13

一种改善led芯片表面污染的处理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，步骤(5)中，将芯片取出置于40℃的加热台上烘烤30分钟，彻底去除水汽。