一种led芯片生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED领域，特别是涉及一种LED芯片生产工艺。
【背景技术】
[0002] LED芯片是一种固态的半导体器件，LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端 附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。 也称为led发光芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转 化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在 它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起 来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会 被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光 的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。总的来说，LED制作 流程分为两大部分：首先在衬底上制作氮化镓（GaN)基的外延片，这个过程主要是在金属 有机化学气相沉积外延片炉（M0CVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和 各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝 石、碳化硅和硅衬底，还有GaAs、A1N、ZnO等材料。M0CVD是利用气相反应物（前驱物）及 III族的有机金属和V族的NH3在衬底表面进行反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过 控制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。M0CVD外延炉是 制作LED外延片最常用的设备。然后是对LEDPN结的两个电极进行加工，电极加工也是制 作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对LED毛片进行 划片、测试和分选，就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不够乾净，蒸镀系统不正常， 会导致蒸镀出来的金属层（指蚀刻后的电极）会有脱落，金属层外观变色，金泡等异常。蒸 镀过程中有时需用弹簧夹固定芯片，因此会产生夹痕（在目检必须挑除）。黄光作业内容包 括烘烤、上光阻、照相曝光、显影等，若显影不完全及光罩有破洞会有发光区残多出金属。芯 片在前段工艺中，各项工艺如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊 子及花篮、载具等，因此会有芯片电极刮伤情形发生。
【发明内容】
[0003] 一种LED芯片生产工艺，其特征在于，其步骤包括：
[0004] (1)清洗
[0005] 采用超声波清洗LED的支架，清洗参数为：超声振动频率20000赫兹，时间 15_30min，清洗完成后进行烘干；
[0006] (2)扩片
[0007] 采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，使得LED芯片的间距拉伸至0.55-0. 75mm， 扩片机的运行参数为：工作气压4Kg/cm2,温度25-KKTC，扩张完成后对LED芯片进行固膜 处理；
[0008] (3)刺片
[0009] 将LED芯片安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将 LED芯片一个一个刺到相应的位置上；
[0010] ⑷点胶
[0011] 在LED支架的相应位置点上银胶，其参数为：点胶量10-15mg/单位，胶体高度 0· 15-0. 27mm，点胶温度 80-120°C;
[0012] (5)备胶
[0013] 用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，备胶量为2. 5-3. 3g/cm2;
[0014] (6)装架
[0015] 先在LED支架上点上银胶，然后用将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支 架位置上；
[0016] (7)烧结
[0017]银胶烧结的温度控制在140-160°C，烧结时间为1. 5-2小时；
[0018] ⑶压焊
[0019] 用金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线，开启焊机进行压焊， 其压力为17-25KPa，压焊温度230°C_240°C;
[0020] (9)点胶封装
[0021] 选用环氧支架对LED芯片进行点胶封装；
[0022] (10)固化
[0023] 固化封装环氧，环氧固化条件在120-135Γ，1-1. 5小时；
[0024] (11)后固化
[0025] 固化操作后进行后固化，让环氧充分固化，同时对LED进行热老化，条件为 110-120°C，4-5 小时；
[0026](12)切筋和划片
[0027] 采用切筋切断LED支架的连筋，在一片PCB板上，进行划片机来完成分离工作；
[0028](13)测试
[0029] 测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选；
[0030](14)包装
[0031] 将成品进行计数包装，即为成品；
[0032]优选的，步骤（1)烘干采用恒温烘干，温度为75°C，时间为30min。
[0033] 优选的，步骤（2)扩片前对芯片进行预热，预热温度为50°C。
[0034]优选的，步骤（6)采用木质真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置。
[0035] 优选的，步骤（8)压焊前进行预热，温度为220°C。
[0036] 优选的，步骤（14)成品包装采用防静电包装。
[0037] 有益效果：本发明提供了一种LED芯片生产工艺，在加工过程中烘干采用恒温烘 干，温度为75°C，时间为30min，在该温度下能够快速蒸发支架上的水分，同时不对支架结 构造成破坏；扩片前对芯片进行预热，预热温度为50°C，预热能够使得芯片结构软化，在扩 张过程中便于改变形状；采用木质真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，相较于钢嘴会划伤 芯片表面的电流扩散层，木质吸嘴能够防止对LED芯片表面的损伤；压焊前进行预热，温度 为220°C，压焊前对焊机进行预热，使得在压焊过程中焊机能够连续保持压焊温度；成品包 装采用防静电包装，由于芯片中的电路系统容易受到静电干扰，造成芯片不稳，因此防静电 包装能够有效杜绝静电干扰。
【具体实施方式】
[0038] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0039] 实施例1:
[0040] 一种LED芯片生产工艺，其特征在于，其步骤包括：
[0041] ⑴清洗
[0042] 采用超声波清洗LED的支架，清洗参数为：超声振动频率20000赫兹，时间15min， 清洗完成后进行烘干，烘干采用恒温烘干，温度为75°C，时间为30min;
[0043] (2)扩片
[0044] 采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，扩片前对芯片进行预热，预热温度为 50°C，使得LED芯片的间距拉伸至0. 55mm，扩片机的运行参数为：工作气压4Kg/cm2,温度 25°C，扩张完成后对LED芯片进行固膜处理；
[0045] (3)刺片
[0046] 将LED芯片安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将 LED芯片一个一个刺到相应的位置上；
[0047] ⑷点胶
[0048] 在LED支架的相应位置点上银胶，其参数为：点胶量1 Omg/单位，胶体高度 0· 15mm，点胶温度80°C;
[0049] (5)备胶
[0050] 用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，备胶量为2. 5g/cm2;
[0051](6)装架
[0052] 先在LED支架上点上银胶，然后采用木质真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再 安置在相应的支架位置上；
[0053](7)烧结
[0054] 银胶烧结的温度控制在140°C，烧结时间为1. 5小时；
[0055](8)压焊
[0056] 用金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线，压焊前进行预热，温 度为220°C，开启焊机进行压焊，其压力为17KPa，压焊温度230°C;
[0057](9)点胶封装
[0058] 选用环氧支架对LED芯片进行点胶封装；
[0059](10)固化
[0060] 固化封装环氧，环氧固化条件在120°C，1小时；
[0061] (11)后固化
[0062]固化操作后进行后固化，让环氧充分固化，同时对LED进行热老化，条件为 110°C，4 小时；
[0063] (12)切筋和划片
[0064] 采用切筋切断LED支架的连筋，在一片PCB板上，进行划片机来完成分离工作；
[0065] (13)测试
[0066] 测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选；
[0067] (14)包装
[0068] 将成品采用防静电包装，进行计数包装，即为成品；
[0069] 实施例2 :
[0070] -种LED芯片生产工艺，其特征在于，其步骤包括：
[0071] ⑴清洗
[0072] 采用超声波清洗LED的支架，清洗参数为：超声振动频率20000赫兹，时间25min， 清洗完成后进行烘干，烘干采用恒温烘干，温度为75°C，时间为30min;
[0073] (2)扩片
[0074] 采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，扩片前对芯片进行预热，预热温度为 50°C，使得LED芯片的间距拉伸至0. 60mm，扩片机的运行参数为：工作气压4Kg/cm2,温度 30 °C，扩张完成后对LED芯片进行固膜处理；
[0075] ⑶刺片
[0076] 将LED芯