□ 牛俊凯 □ 张 毅 □ 韩 欣 □ 李国伟 □ 陈晓强

郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 郑州 450001

1 分析背景

蓝宝石以优良的物化性质和光电特性成为发光二极管的主要衬底材料[1]。蓝宝石在经历长晶、掏晶棒、外圆加工、切片、双端面研磨、外圆倒边后,制成标准蓝宝石衬底片,然后采用金属有机化合物化学气相沉积在衬底片上进行外延层生长[2-3]。最后对衬底片背面进行减薄磨削、抛光、切割,制成发光二极管芯片。发光二极管芯片制造工艺流程如图1所示。蓝宝石衬底片材料导热性较差,为防止发光二极管有源区过大的温升对光输出特性和使用寿命产生影响,在完成蒸镀刻蚀等工序后,还需要对蓝宝石衬底片的背面进行减薄加工,从而达到改善芯片散热性能的目的[4]。蓝宝石衬底片背面磨削减薄至一定尺寸,可以满足后续划片、裂片、封装的工艺要求[5]。

在流体磨料研磨条件下,赵欣等[6]研究了不同抛光参数对蓝宝石衬底片化学机械抛光质量的影响,杨磊等[7]系统性分析了铜抛与化学机械抛光的压力、转速、时间对蓝宝石衬底片表面质量与加工效率的影响。以上研究对蓝宝石衬底片精密加工技术的发展起到积极的推动作用,但是业内采用固结砂轮进行蓝宝石衬底片背面减薄磨削加工的研究还较少。在衬底片背面减薄磨削加工中,如何减少蓝宝石衬底片产生的划伤、碎边、总厚度变化超差等缺陷,提高衬底片背面减薄磨削加工的效率和合格率,有效降低企业生产成本,是当下光电企业十分关心的问题。……