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切割高辉度LED蓝宝石基板的雷射加工技术介绍

导读: LED本身不断进行高辉度、低消费电力、长寿命进化,市场对LE的低价化要求也越来越强烈,因此各LED厂商革新制程成为主要课题。接着要介绍高效率切割高辉度LED蓝宝石基板的雷射加工技术。

  白光LED目前已经广泛应用在手机、液晶电视背光模块、汽车大灯∕尾灯∕内灯,以及路灯、一般照明等领域,它的未来发展备受注目。LED本身不断进行高辉度、低消费电力、长寿命进化,市场对LE的低价化要求也越来越强烈,因此各LED厂商革新制程成为主要课题。接着要介绍高效率切割高辉度LED蓝宝石基板的雷射加工技术。 
 
  发展历程

      以往LED的蓝宝石晶圆的单片化,大多采用雷射切片器制作沟渠,再强制劈开分离的加工方式,这种方式除了良率必须仰赖作业者的熟练度之外,还有加工速度与耗材的操作成本等问题,因此一般都认为以生产性与成本性而言,高辉度LED蓝宝石基板的量产,未来势必全面改用雷射切割方式。雷射切割的蓝宝石晶圆单片化技术,主要分成雷射沟渠化以及匿迹晶粒化两种。如图1所示雷射沟渠化加工方式主要集中雷射能量,照射微小面积使固体升华,换句话说它是透过雷射烧灼加工技术,在LED蓝宝石基板上形成宽5~10μm,深15~30μm的沟渠,最后再使用Braking机器劈开。 

       雷射沟渠化加工方式透过最佳加工方法的选择,能够抑制芯片辉度降低等问题,若与传统钻石沟渠加工方法比较,它除了可以维持相同辉度之外,而且不需仰赖作业者的熟练度,因此良品率的稳定性与消耗品的更换频度可以降低,进而有效削减操作成本。此外随着雷射沟渠加工技术的狭窄化,未来每片晶圆的芯片取样数可望大幅增加。新世代雷射加工机与切割锯子刀片一样,采用平台与搬运系统,同时融合雷射加工技术形成高可靠性机器。

  雷射振荡器可以配工作物与制程进行最佳选择,最后再与光学系统单元组合,实现加工点优化的宿愿。上记光学系统单元可以使蓝宝石晶圆沟渠化加工的制程,对发光层的热影响与加工沟渠的光线穿透率抑制在最小范围,特别是发光层的热影响,经常变成辉度降低的主要原因。

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