[发明专利]一种LED衬底晶片加工研磨液制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓝宝石加工研磨液制备方法，尤其是一种制备厚度移除方法，具体是一种LED衬底晶片加工研磨液制备方法。

背景技术

蓝宝石Sapphire，又称白宝石，是人造单晶材料，分子式为Al₂O₃，为六方晶体结构。硬度极高(莫氐硬度：9.2～9.4)、耐高温、耐磨损、抗腐蚀和透光波段宽(光谱范围：0.3～6μm)的优质光功能材料。具有集优良光学性能、物理性能和化学性能的独特结合体。作为最硬(单晶纯度≥99.99％，硬度9mohs)的氧化物晶体，蓝宝石由于其光学和物理特性而被运用于各种要求苛刻的领域。蓝宝石可以在高温下保持其高强度、优良的热属性和透过率。它有着很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀。随着科学技术的迅猛发展，蓝宝石(Al₂O₃)晶体已经成为现代工业，尤其是微电子及光电子产业极为重要的基础材料。

随着节能减排及绿色能源的提出，作为制作发光器件衬底的蓝宝石加工成为人们研究的焦点，由于其硬度高且脆性大，机械加工困难。而蓝宝石衬底是目前最为普遍的一种衬底材料。研究表明晶片的厚度移除慢效率低成本高。为了满足蓝宝石光学器件发展的需求，蓝宝石机械研磨的机理及技术成为急待解决的重要问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种晶片的厚度移除快、效率高、成本低的LED衬底晶片加工研磨液制备方法。

本发明采用的技术方案为：一种LED衬底晶片加工研磨液制备方法，衬底晶片为蓝宝石衬底晶片；研磨液由分散剂、悬浮剂、金刚石微粉、亚硝酸钠、S溶剂、去离子水所构成，各组分按质量百分比分别为：分散剂20～35％、悬浮剂15～30％、金刚石微粉10～20％、亚硝酸钠20～30％、S溶剂10～40％、去离子水10～20％。

所述的分散剂为甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或两种；所述的悬浮剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、木质素磺酸钙中的一种或两种；所述S溶剂为为甲苯、酒精、乙烷中的一种或两种。

本发明的制备方法步骤如下：

(1)将去离子水放入磁力搅拌器搅拌5分钟；

(2)将分散剂、悬浮剂、亚硝酸钠、S溶剂按比例分别倒入容器内，搅拌15分钟；

(3)充分搅匀后，将金刚石微粉缓慢倒入容器内搅拌20分钟，浓度控制在5～10％。

本发明的应用方法为：取上述制备好的研磨液40-60ml，机械加工研磨蓝宝石15-25min后，蓝宝石厚度移除至500-550μm，符合LED衬底晶片厚度要求。

本发明与其它工艺相比的优势在于：

(1)本发明方法制备碱性水剂研磨液，可对设备无腐蚀，易清洗，解决了设备不同批次研磨液污染问题，划伤等诸多弊端；

(2)产品质量提升：研磨液分散性好，能够均匀分布，金刚石微粉不易抱团，悬浮性好，减少了晶片表面划痕问题；

(3)稳定性好：在制备过程中采用去离子水，减少制备过程中产生的污染问题，使产品稳定性更好；

(4)低成本：相对于一般加工工艺缩短了加工流程，提高了效率，成本更低。

具体实施方式

实例1

将10％去离子水放入磁力搅拌器搅拌5分钟后，分别将10％甲基戊醇、10％聚丙烯酰胺、10％聚乙烯醇、5％木质素磺酸钙、20％亚硝酸钠、5％甲苯、10％酒精倒入容器内，搅拌15分钟，充分搅匀后，将20％金刚石微粉缓慢倒入容器内搅拌20分钟，浓度控制在5％。取上述制备好的研磨液40ml，机械加工研磨蓝宝石15min后，蓝宝石厚度移除至500μm，符合LED衬底晶片厚度要求。

实例2

将10％去离子水放入磁力搅拌器搅拌5分钟后，分别将12％甲基戊醇、10％聚丙烯酰胺、10％聚乙烯醇、10％木质素磺酸钙、28％亚硝酸钠、5％甲苯、5％酒精倒入容器内，搅拌15分钟，充分搅匀后，将10％金刚石微粉缓慢倒入容器内搅拌20分钟，浓度控制在8％。取上述制备好的研磨液50ml，机械加工研磨蓝宝石25min后，蓝宝石厚度移除至550μm，符合LED衬底晶片厚度要求。

实例3

将20％去离子水放入磁力搅拌器搅拌5分钟后，分别将10％甲基戊醇、15％聚丙烯酰胺、10％聚乙烯醇、5％木质素磺酸钙、20％亚硝酸钠、5％甲苯、5％酒精倒入容器内，搅拌15分钟，充分搅匀后，将10％金刚石微粉缓慢倒入容器内搅拌20分钟，浓度控制在10％。取上述制备好的研磨液60ml，机械加工研磨蓝宝石20min后，蓝宝石厚度移除至525μm，符合LED衬底晶片厚度要求。