一种MiniLED芯片的研磨设备及制作工艺的制作方法

一种mini led芯片的研磨设备及制作工艺
技术领域
1.本技术涉及mini led芯片技术领域，尤其是涉及一种mini led芯片的研磨设备及制作工艺。


背景技术：

2.随着 mini led芯片技术的迅速发展，mini led 芯片已开始应用于超大屏高清显示，如监控指挥、高清演播、高端影院、医疗诊断、广告显示、会议会展、办公显示、虚拟现实等商用领域。mini led芯片主要包含衬底及设置于所述衬底表面且通过沟槽相互隔离的若干个led阵列单元。而mini led芯片在制作的过程中，需要通过化学机械研磨设备将衬底减薄至所需的厚度。
3.相关技术中申请号为cn201310156820.5的中国专利文件公开了一种化学机械研磨设备，包括：研磨垫、研磨头和端口，在化学机械研磨工艺过程中，所述研磨头夹持半导体衬底，所述研磨头与研磨垫能够进行旋转运动，所述研磨头能相对所述研磨垫进行相对滑动，相对滑动方向平行于第一直线方向，所述端口用于在研磨垫和研磨头上的半导体衬底之间提供研磨液。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为：研磨垫在完成半导体衬底的打磨后，需要工作人员对研磨垫进行清洗后，才可进行下一个半导体衬底的打磨，影响批量半导体衬底的打磨效率。


技术实现要素：

5.为了提高批量半导体衬底的打磨效率，本技术提供一种mini led芯片的研磨设备及制作工艺。
6.第一方面，本技术提供一种mini led芯片的研磨设备，采用如下的技术方案：一种mini led芯片的研磨设备，包括研磨台、转动连接于研磨台上的研磨垫、升降设置于研磨垫上方的研磨头以及用于输送研磨液的输送管，所述研磨台上开设有呈圆形结构的安装槽，所述安装槽中安装有用于驱动研磨垫转动的电机，所述研磨垫的上下两面均同轴设有定位杆，所述定位杆的端部设有呈多边形结构的插接块，所述电机的输出轴端部开设有供插接块插接的插接槽；所述研磨垫的周侧同轴转动连接有支撑环；所述研磨台上设置有用于翻转研磨垫的翻转机构，所述翻转机构包括设置于支撑环外侧的两个支撑块，两个所述支撑块以支撑环的轴线为中心对称设置；所述研磨台位于安装槽的边沿处设置有两个沿安装槽轴线方向延伸的支撑板，两个支撑板以安装槽的轴线为中心对称设置；两个支撑块中均滑动连接有呈长方体结构的连接杆，所述连接杆从支撑块远离支撑环的一端伸出，所述连接杆的外周侧同轴固定有齿轮；两个所述支撑板相靠近的一侧开设有沿安装槽轴线方向延伸的连接槽，所述连接槽中竖向设置有挡板，所述挡板与连接槽槽底之间形成用于供齿轮向上移动的翻转腔，所述挡板与连接槽槽口之间形成用于供齿轮向下移动的复位腔；所述挡板与连接槽的上下槽壁之间均留有供齿轮穿过的间
隙；所述翻转腔其中的一侧腔壁上设有用于供齿轮啮合的齿条，所述齿条沿连接槽的高度方向延伸，所述连接槽的槽底开设有与连接杆相适配且用于供连接杆插入的限位槽，所述限位槽沿支撑板的高度方向延伸，所述挡板上开设有沿支撑板高度方向贯穿挡板的上下两端的限位孔，所述连接杆穿过限位孔且连接杆可在限位孔中旋转；所述支撑块中设有弹性件，所述弹性件始终作用于连接杆为连接杆提供朝向限位槽方向移动的驱动力；当齿轮与连接槽的上槽壁相抵时，弹性件可驱动连接杆插入限位槽中，且齿轮进入复位腔；当与所述齿条啮合的齿轮移动至与连接槽的上槽壁相抵时，所述支撑环与研磨垫一同翻转180
°
；所述连接杆的外周侧还设有固定环，所述连接槽的槽底开设有当连接杆与连接槽的下槽壁相抵时，用于供固定环插入的固定槽；所述连接杆远离支撑环的一端设置有操作杆，两个支撑板相远离的一侧开设有与限位槽连通且用于供操作杆伸出的通槽，所述通槽沿连接槽的高度方向延伸；所述安装槽中设有用于对清洗研磨垫靠近安装槽槽底一侧端面的清洗机构。
7.通过采用上述技术方案，需要进行下一个衬底的研磨时，工作人员朝向支撑环的方向按压操作杆，使得固定环脱离固定槽，并使齿轮进入翻转腔中，接着向上移动操作杆，使得插接块脱离插接槽、支撑环与安装槽的槽口分离，此时的齿轮与齿条啮合，上移的过程中带动齿轮与连接杆转动，使得支撑环翻转，当支撑环完成180度的翻转时，齿轮与连接槽的上端槽壁相抵，此时的弹性件推动齿轮进入复位腔中，且连接杆插入限位槽中限位，使得支撑环能够保持水平的状态复位至安装槽中，而固定环在弹性件的作用下卡入固定槽中，从而完成研磨垫的翻转，并借助清洗机构，能够对研磨垫的下端面进行清洗，便于研磨垫的下一次翻转使用，有效的提高了批量半导体衬底的打磨效率。
8.可选的，所述安装槽中水平设置有挡水盘，所述挡水盘的中部开设有供电机输出轴穿过的通孔，所述电机输出轴与通孔之间设置有旋转密封圈；所述清洗机构包括设置于挡水盘上端面沿挡水盘轴线方向延伸的喷淋管，所述喷淋管上设置有若干朝向研磨垫的喷头，所述安装槽靠近挡水盘一端的槽壁上连接有排水管。
9.通过采用上述技术方案，清洗研磨垫时，通过喷头对研磨垫进行喷水，并通过研磨垫自身的旋转，对研磨垫进行整体的清洗，清洗过程较为方便。
10.可选的，所述连接杆远离操作杆的一端设置有滑块，所述支撑块远离支撑环的一端开设有供滑块滑动连接的滑槽，所述弹性件为安装在滑槽中的弹簧，所述弹簧的一端与滑槽的槽底抵接，所述弹簧的另一端与滑块相抵；所述滑支撑块中还设有用于阻止滑块脱离滑槽的限位结构。
11.通过采用上述技术方案，采用弹簧作为弹性件，具有结构简单、受力稳定的优点。
12.可选的，所述限位结构包括固定在滑槽槽口处的限位环。
13.通过采用上述技术方案，限位环可阻止滑块在弹簧的作用下脱离滑槽。
14.可选的，所述支撑环内侧的中部周向设置有环形凸沿，所述研磨垫的外周侧开设有供环形凸沿转动连接的环槽。
15.可选的，所述环形凸沿轴线方向的两端均嵌设有与环槽槽壁相抵的减阻球。
16.通过采用上述技术方案，减阻球的设置，能够降低环形凸沿与环槽之间的摩擦阻
力。
17.可选的，所述支撑环轴线方向的厚度大于研磨垫轴线方向的厚度，所述支撑环的内周壁与研磨垫端面之间形成储液槽。
18.通过采用上述技术方案，储液槽的设置，能够提高研磨液的利用率。
19.可选的，所述研磨台的上设置有支撑架，所述支撑架的上端竖向设置有气缸，所述气缸的活塞杆端部与研磨头中部转动连接，所述气缸的活塞杆的外周侧垂直连接有加固板，所述定位杆的外周侧固定有轴承，所述加固板远离气缸活塞杆的一端开设有与轴承适配的定位孔，当所述研磨头将半导体衬底抵压在与研磨垫上时，所述定位孔孔壁与轴承的外圈相抵。
20.通过采用上述技术方案，加固板的设置，能够提高研磨头转动时的稳定性。
21.第二方面，本技术提供一种mini led芯片的制作工艺，采用如下的技术方案：包括以下步骤：步骤一：预备表面具有粘性的支撑膜；步骤二：制作衬底；步骤三：对衬底进行减薄，将完成制作的衬底通过研磨头压紧在研磨垫上进行研磨，从而得到所需厚度的衬底；步骤四：将衬底转移至支撑膜上；步骤五：切割得到单颗的mini led芯片，即可完成mini led芯片的制作。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：1.本技术有效的提高了批量半导体衬底的打磨效率；2.储液槽的设置，能够提高研磨液的利用率。
附图说明
23.图1是本实施例的整体结构示意图；图2是本实施例的体现电机的剖视示意图；图3是本实施例的体现环形凸沿的爆炸示意图；图4是本实施例的支撑环的剖视示意图；图5是本实施例的图4中b处的放大示意图；图6是本实施例的图2中a处的放大示意图；图7是本实施例的体现支撑板的结构示意图；图8是本实施例的支撑板的剖视示意图。
24.附图标记说明：1、研磨台；2、研磨垫；3、研磨头；4、输送管；5、安装槽；6、电机；7、定位杆；8、插接块；9、插接槽；11、气缸；12、支撑架；13、加固板；14、轴承；15、定位孔；16、环槽；17、支撑环；18、环形凸沿；19、减阻球；20、支撑块；21、支撑板；22、连接杆；23、滑块；24、滑槽；25、弹簧；26、限位环；27、齿轮；28、齿条；29、连接槽；30、挡板；31、翻转腔；32、复位腔；33、限位孔；34、限位槽；35、操作杆；36、通槽；37、固定环；38、固定槽；39、挡水盘；40、排水管；41、喷淋管；42、喷头。
具体实施方式
25.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
26.本技术实施例公开一种mini led芯片的研磨设备。参照图1、2，研磨设备包括研磨台1、转动连接在研磨台1上的研磨垫2、升降设置于研磨垫2上方的研磨头3以及用于输送研磨液的输送管4，研磨垫2呈圆盘状结构。打磨衬底时，驱动研磨头3朝下研磨垫2的方向移动，使得衬底被抵紧在研磨垫2上，并通过研磨垫2的旋转来对衬底进行打磨。
27.参照图2、3，研磨台1上端面的中部开设有呈圆形结构的安装槽5；安装槽5的槽底安装有电机6，电机6的输出轴可驱动研磨垫2转动。具体的，研磨垫2的上下两端面均同轴设有定位杆7，定位杆7呈圆柱状结构。定位杆7的端部设置有呈矩形结构的插接块8，电机6的输出轴端部开设有与插接块8适配的插接槽9，插接块8可插入插接槽9中，使得电机6带动研磨垫2转动。
28.参照图1、2，研磨台1上方设置有支撑架12，支撑架12上端固定有竖向设置的气缸11，气缸11的活塞杆穿过支撑架12并竖直向下延伸，气缸11的活塞杆一端通过轴承14与研磨头3的中部转动连接。为了提高气缸11活塞杆的稳定性，气缸11的活塞杆外侧焊接或螺钉固定有加固板13，定位杆7的外周侧同样设置有固定有轴承14，加固板13远离气缸11活塞杆的一端开设有与定位杆7上的轴承14适配的定位孔15。当所述研磨头3将衬底抵压在与研磨垫2上时，定位孔15穿过定位杆7且定位孔15的内部与轴承14的外圈相抵，从而提高气缸11活塞杆的稳定性。
29.参照图2，研磨台1上设置有用于翻转研磨垫2的翻转机构，安装槽5设有用于清洗研磨垫2的清洗机构。在进行下一个衬底的打磨时，工作人员可转动研磨垫2，使得研磨垫2下端面与上端面互换，即可进行下一个衬底的打磨；在打磨下一衬底的过程中，清洗机构还能对研磨垫2的下端面进行清洗，以便于下次研磨垫2的翻转使用。
30.参照图3、4，研磨垫2的周侧同轴转动连接有支撑环17。具体的，研磨垫2的外周侧开设有环槽16，支撑环17的内侧周向设置有转动连接在环槽16中的环形凸沿18。为了减少环形凸沿18与环槽16之间的摩擦，环形凸沿18轴线方向的两端面周向均布嵌设有若干减阻球19，环形凸沿18两端的减阻球19分别与环槽16的上下两槽壁相抵。
31.参照图3、4，为了减少研磨液的流失，支撑环17沿其轴线方向的厚度大于研磨垫2的厚度，使得支撑环17与研磨垫2的端面之间形成储液槽，提高研磨液的利用率。
32.参照图2、3，翻转机构包括设置于支撑环17外侧的两个支撑块20。两个支撑块20以支撑环17的轴线为中心对称设置。研磨台1位于安装槽5的槽口的边缘处设置有两个支撑板21，两个支撑板21以安装槽5的轴线为中心对称设置，两个支撑板21相互平行且竖直方向延伸。
33.进一步的，参照图5，两个支撑块20中均滑动连接有呈长方体结构的连接杆22，连接杆22从支撑块20远离支撑环17的一端伸出。具体的，连接杆22的一端设置有滑块23，支撑块20远离支撑环17的一端开设有沿支撑环17轴线方向延伸的滑槽24，滑块23滑动连接于滑槽24中，滑槽24内还设置有用于驱动连接杆22伸出滑槽24的弹性件，弹性件为弹簧25，弹簧25的一端与滑槽24的槽底相抵，另一端与滑块23相抵。在没有外力的作用下，弹簧25可驱动滑块23朝向滑槽24槽口的方向移动，滑槽24的槽口处过盈卡接有限位环26，限位环26形成用于阻止滑块23脱离滑槽24的限位结构。
34.参照图5、6，连接杆22的中部外周侧焊接有齿轮27，两个支撑板21相靠近的一侧均开设有供齿轮27移动的连接槽29，连接槽29沿支撑板21的高度方向延伸。连接槽29的中部竖向设置有挡板30。挡板30将连接槽29分隔形成翻转腔31与复位腔32，即翻转腔31位于挡板30与连接槽29的槽口之间，复位腔32位于连接槽29槽底与挡板30之间。挡板30与连接槽29的上下两槽壁之间均留有供齿轮27穿过的间隙，且挡板30上开设有沿支撑板21高度方向贯穿挡板30的上下两端的限位孔33，连接杆22可穿过限位孔33且连接杆22可在限位孔33中旋转。当齿轮27移动至连接槽29的上槽壁时，齿轮27可在弹簧25的作用下进入复位腔32中。连接槽29的槽底开设有与连接杆22适配的限位槽34，限位槽34沿支撑板21的高度方向延伸。当连接杆22插入限位槽34中时，连接杆22可停止旋转。
35.参照图6、7，翻转腔31的其中一侧的腔壁上设置有用于供齿轮27啮合的齿条28，齿条28沿连接槽29的高度方向延伸。当支撑环17向上移动至插接块8与插接槽9分离且支撑环17正好与安装槽5槽口分离时，齿轮27与齿条28形成啮合，此时，继续上移支撑环17，支撑环17开始进行旋转，待齿轮27达到上槽壁时，支撑环17完成180度的翻转，且齿轮27在弹簧25的作用下进入复位腔32中，同时连接杆22插入限位槽34中。此处要说明的是，当齿轮27一部分与齿条28分离时，连接杆22的一部分已经插入限位槽34中进行限位。接着将齿轮27沿着复位腔32移回安装槽5中，在下移齿轮27的过程中，限位槽34可阻止连接杆22发生转动，使得研磨垫2保持水平的状态回到安装槽5中。
36.参照图7、8，为了方便工作人员向上移动支撑环17，连接杆22远离滑块23的一端螺接有沿连接杆22轴线方向延伸的操作杆35，操作杆35呈圆柱状且直径小于连接杆22的截面宽度。两个支撑板21相远离的一侧开设有与限位槽34连通的通槽36，操作杆35的一端从通槽36伸出支撑板21外。
37.参照图6、8，连接杆22位于齿轮27与操作杆35之间的外周侧上设置有固定环37，连接槽29槽底的下端开设有与限位槽34连通的固定槽38。当支撑环17复位至安装槽5中时，固定环37与固定槽38处于同一轴线位置，此时弹簧25可继续推动连接杆22移动，以使固定环37卡入固定槽38中，从而实现支撑环17的固定。
38.参照图2，安装槽5中水平设置有挡水盘39，电机6位于挡水盘39的下方，挡水盘39的中部开设有供电机6的输出轴穿过的通孔，通孔与电机6的输出轴之间设置有旋转密封圈，用于阻止液体通过通过进入挡水盘39的下方。
39.参照图2，清洗机构包括安装于挡水盘39上的喷淋管41，喷淋管41的一端可与外部的水泵相连，喷淋管41沿挡水盘39的直径方向延伸，喷淋管41上等间距设置有若干朝向研磨垫2方向的喷头42，用于将清洗液喷淋在研磨垫2的下端面，以对研磨垫2的下端面进行清洗。安装槽5靠近挡水盘39一端的槽壁上连接有排水管40。清理后的液体可通过排水管40排出安装槽5外。
40.本技术实施例一种mini led芯片的研磨设备的实施原理为：进行下一个衬底的打磨时，气缸11带动研磨头3向上移动，然后工作人员将两个操作杆35朝向支撑块20的方向按压，使得齿轮27进入翻转腔31中，接着向上移动操作杆35，使得齿轮27与齿条28啮合，使得齿轮27在移动的过程中带动支撑环17转动，当支撑盘完成180度的翻转且齿轮27到达连接槽29上槽壁时，齿轮27在弹簧25的作用下进入复位腔32中，且连接杆22插入限位槽34中，接着下移操作杆35，使得支撑环17装回安装槽5中，此时固定环
37与固定槽38处于相对位置，并在弹簧25的作用下，固定环37重新进入固定槽38中，从而完成研磨垫2的翻转固定，在启动水泵，使得喷淋管41上的喷头42对研磨垫2喷洒高压水，从而对研磨垫2进行清理，方便研磨垫2下次的翻转使用。
41.本技术实施例还公开一种mini led芯片的制作工艺。包括以下步骤：步骤一：预备表面具有粘性的支撑膜；步骤二：制作衬底；步骤三：对衬底进行减薄，将完成制作的衬底通过研磨头3压紧在研磨垫2上进行研磨，从而得到所需厚度的衬底；步骤四：将衬底转移至支撑膜上；步骤五：切割得到单颗的mini led芯片，即可完成mini led芯片的制作。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。