[发明专利]蓝宝石LED灯丝的制备方法

摘要

本发明涉及一种蓝宝石LED灯丝的制备方法，具体步骤包括晶体生长、晶体掏棒、晶体切割、研磨、倒角、退火、双面抛光、激光取片、印刷电路、焊接芯片、封装等工序；本发明制成的LED灯丝制作成片质量高，废品率低，生产效率高。

主权项

一种蓝宝石LED灯丝的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤一、晶体生长；在晶体生长炉的坩埚内装入纯净的Al₂O₃ 原料，所述坩埚上方设有可旋转和升降的提拉杆，提拉杆的下端夹设有A晶向、M晶向或C晶向的籽晶；将晶体生长炉内抽真空并通入保护气体，升温至2100～2200℃，使得Al₂O₃熔融，控制熔体的液面温度为2055℃，将籽晶置于Al₂O₃熔体的上表面使其与熔体接触，持续0.5～1h；待籽晶与熔体充分沾润后，提拉并转动籽晶，从而实现缩颈—扩肩—等径生长；缩颈阶段，控制熔体的液面温度为2050℃，以3～5mm/h的速度向上提拉籽晶，以45～48r/min的速度转动籽晶；扩肩阶段，控制熔体的液面温度为2048℃，以8～10mm/h的速度向上提拉籽晶，以50～55r/min的速度转动籽晶；等径阶段，控制熔体的液面温度为2052℃，以5～8mm/h的速度向上提拉籽晶，以48～50r/min的速度转动籽晶；待晶体生长结束后，将晶体生长炉内的温度降至1580～1680℃，再对晶体进行退火处理，控制温度以80～100℃/h的速度缓慢降温并持续18～22h，从而得到晶体；步骤二、晶体掏棒；对晶体进行定向，然后使用掏棒机进行掏棒，从而得到晶棒；步骤三、晶体切割；采用金刚砂线切割设备对晶棒进行切割，从而得到晶片；步骤四、研磨；采用研磨机对晶片进行研磨；研磨时，加入研磨液，研磨盘对晶片加压至0. 02～0.022Mpa，研磨盘的转速为1000～1200rpm/min；研磨完成后用无水乙醇清洗；所述研磨液组分包括：0.5～2%的颗粒大小为10～20μm的立方氮化硼粉末，14～16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4～6%的甘油，9～11%的聚丙二醇400，其余为去离子水；步骤五、倒角；采用数控机床的金刚石砂轮对晶片的边角进行倒角处理，；步骤六、退火；将晶片放入退火炉内，以180～220℃/h的速度进行升温将温度升至1600℃，升温时在300℃、800℃、1600℃分别保温2～6h，然后以200℃的温度进行降温，降温时在1000℃、500℃分别保温2～3h冷却至室温取出；步骤七、双面化学抛光；先用无水乙醇对晶片进行清洗，然后将清洗后的晶片放入双面抛光机中固定；抛光时，加入抛光液，抛光盘对晶片加压至0.12～0.15 Mpa，抛光盘的转速为1000～1500rpm/min、将抛光好的晶片用无水乙醇清洗后，在室温下进行自然冷却；所述抛光液组分包括：0.5～2%的颗粒大小为1～6μm的立方氮化硼粉末，14～16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4～6%的甘油，9～11%的聚丙二醇400，0.5～2%的纳米二氧化硅，使得抛光液PH值为11.0～13.0的碱性溶液，其余为去离子水；抛光过程中不断补充碱性溶液以保持抛光液的PH值；步骤八、激光取片；将抛光后的晶片放入激光切割机中并通入保护气体，将晶片按需求切割成相应大小；步骤九、印刷电路；将激光取片后的蓝宝石晶片表面用银浆印刷电路，然后加热到400～500摄氏度将电路烧结在蓝宝石晶片上；步骤十、焊接芯片；将LED芯片用助焊剂固定在在印刷电路上，加热至400～450摄氏度将芯片焊接在印刷电路上；步骤十一、封装；使用荧光胶将蓝宝石晶片以及LED芯片封装起来。