以金属玻璃粒子束切割的方法与流程

1.本发明关于一种基质切割方法，特别是一种以金属玻璃粒子束切割的方法。


背景技术：

2.一般以钢珠、陶瓷珠或金刚砂对一基质(substrate)珠击时，因该等珠击的粒子硬度低，比重低，有锐角，容易造成基质的破裂、损耗成本骤增，大降其商业实用价值，且需采湿式工艺，使研磨污泥处理不易，影响环境保护甚巨，且珠材易破损，不易回收再利用，而现其缺点。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种以金属玻璃粒子束切割的方法，令一金属玻璃粒子束对着一基质，例如一晶圆进行切割，使形成多条切割道，以实现干式、干净、环保、高效能、低成本的切割工艺。
4.本发明的一种以金属玻璃粒子束切割的方法，是以驱动气体于该驱动气体的压力下，驱动金属玻璃粒子束，使金属玻璃粒子束聚焦地撞击于一基质表面上，利用金属玻璃粒子的小粒径、高硬度、高比重、高真圆度的特性，将撞击动能施力于基质上，造成基质塑性变形而下凹，形成切槽，以进行基质的切割操作。
5.可选地，该方法是通过一切割工艺设备加以完成，所述切割工艺设备包括：一金属玻璃粒子送粒机构，一喷嘴，一整流道，以一驱动气体，吹驱该金属玻璃粒子经该喷嘴、整流道形成金属玻璃粒子束对着该基质聚焦地撞击，使形成多条切割道，而产生若干突粒。
6.可选地，在切割工艺中，使用一屏蔽以罩住各个突粒，使金属玻璃粒子束只能切割出各个切割道。
7.可选地，该工艺是在一低于一大气压的负压腔体环境中进行。
8.可选地，所使用的驱动气体压力是介于0.1 bar至5 bar之间。
9.可选地，各所述切割道不必完全切割，而留下一薄层，以便进行后续的晶粒转移，便于转移后欲定位封装时能够沿着各切割道的该薄层加以剥断、分开。
10.可选地，其中该基质为一晶圆，该突粒为一芯片。
11.可选地，其特征在于，所述气体为空气或隋性气体。
12.本发明的另一种以金属玻璃粒子束切割的方法，其特征在于，包括一金属玻璃送粒机构，利用一离心甩喷式的送粒机构，通过离心力的甩喷，将金属玻璃粒子离心甩出形成一金属玻璃粒子束，以进行对一基质的切割。
13.本发明的又一种以金属玻璃粒子束切割的方法，其特征在于，包括一金属玻璃粒子送粒机构，于该金属玻璃送粒机构与基质间架接一电极电路以产生带电荷的金属玻璃粒子，于一喷嘴与一整流道处设多级电磁铁，使带电荷的金属玻璃粒子通经该喷嘴及整流道时因电磁力驱动，而加速该金属玻璃粒子束的切割力道，以切割一基质。
附图说明
14.图1为本发明第一实施例的工艺示意图；图2为本发明用以切割晶圆的示意图；图3为本发明第二实施例的工艺示意图；图4为本发明第三实施例的工艺示意图。
15.图中：1，1a，1b
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金属玻璃送粒机构；2
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喷嘴；3
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整流道；4
…
金属玻璃粒子束；5
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基质(或晶圆)；e
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负压腔体环境；g
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驱动气体；10
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金属玻璃粒子；51
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切割道；51a
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薄层；52
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突粒(或：晶粒)；53
…
屏蔽；50
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边料；11
…
电极电路；12
…
电磁线圈加速器。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
17.参阅图1、图2，本发明的第一可取实施例一切割工艺设备，包括：一金属玻璃粒子送粒机构1，一喷嘴2，一整流道3，以一驱动气体g（含空气或隋性气体如氮气、氩气等），吹驱该等金属玻璃粒子10经喷嘴2、整流道3形成金属玻璃粒子束4对着基质5聚焦地撞击，例如对一晶圆切割(cutting)使形成多条切割道51，而产生若干突粒52，例如晶粒(chip)。基层5晶圆经切割后会产生边料50尤如图2所示。在切割工艺中，可使用一屏蔽53以罩住各个突粒52或晶粒，好让金属玻璃粒子束4只能切割出各个切割道51。上述的工艺是在一低于一大气压的负压腔体环境e中进行。所使用的驱动气体压力介于0.1 bar至5 bar之间。所用的金属玻璃粒径约1~100μm，故能精细切割。
18.如图1所示，各切割道51不必完全切割，而应留下“耦断丝连”的薄层51a，其厚度介于0.02~0.1mm之间，以便进行后续的晶粒转移，便于转移后欲定位封装时可沿着各切割道的薄层51a加以剥断、分开即可，否则当切割道51完全切割时，各突粒52或晶粒岂不紊乱四散，无法进行后续的加工工艺。
19.如图3所示，该金属玻璃送粒机构1a已修饰为一离心甩喷式的送粒机构，借离心力的甩喷，将金属玻璃粒子10离心甩出形成一金属玻璃粒子束4，以进行在基质5的切割一如前述。
20.如图4所示，该金属玻璃粒子送粒机构1b再修饰为于该金属玻璃送粒机构1b与基质5间架接一电极电路含设于送料机构1b上端的第一电极11及设于基质5处的第二电极13，使金属玻璃粒子10带上电荷，而于喷嘴2与整流道3外围包绕一电磁线圈加速器12令通经该喷嘴2及整流道的金属玻璃粒子10因电磁力驱动，而加速该金属玻璃粒子束4的切割“力道”。
21.本发明所使用的金属玻璃，亦称为：液态合金或非晶质(amorphous)合金。
22.又所用的金属玻璃的基材，未加限制，例如可为：铁基、镍基、钴基、高熵合金基，等等。
23.本发明使用上述的工艺设备，以气体(空气或隋性气体)，于0.1~5 bars 的压力下，驱动金属玻璃粒子束，使“聚焦”于基质表面上，利用金属玻璃粒子的小粒径、高硬度、高
比重、高真圆度的特性，将动能施力于基质上，造成基板“塑性变形”下凹，形成“切槽”，故能进行基质的切割操作，而金属玻璃的破裂强度高，极不易破损，可完全回收使用，不浪费资源，有益环保，此为本发明的特征。
24.本发明具有以下优点：1、金属玻璃粒子(或珠子)为高真圆度、高硬度的球形粒子，切割撞击晶圆时不会产生微裂纹，不造成晶格的意外劈裂。
25.2、金属玻璃粒子可大面积切割，以薄化基质，加速切割速度，效率极高。
26.3、可借由粒子产出量、撞击速度、撞击距离、撞击角度、撞击时间等参数，来精确控制切削深度，让晶圆切割道处于藕断丝连的状态，以便整片晶圆在切割后还能进行运送转移，在晶粒需要封装时，再一片一片地剥断即可。
27.4、可克服迷你led(mini led)与微led(micro led)工艺切割时间太久以及巨量转移困难的瓶颈，使其能顺利进入量产。
28.5、晶圆或玻璃等基质薄化与雾化均为物理工艺，不需使用氢氟酸，造成腐蚀、污染，整个工艺为干式、干净、环保、高效能、高良率、高产能、低成本，而饶富商业实用价值。
29.实施例以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。