剝離技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：CINNO 創(chuàng)建時(shí)間：2022-12-15
剝離技術(shù)的實(shí)例教程
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，LED領(lǐng)域，一直都缺乏一種令人滿意的絕緣襯底剝離方法，而這又是開發(fā)垂直LED結(jié)構(gòu)的重要一步，剝離效果不好會(huì)直接影響AlGaN LED的性能。所幸該問題現(xiàn)在將可以克服，所有的成果要?dú)w功于一個(gè)由日本工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新技術(shù)。據(jù)其介紹，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種新的工藝：通過將器件樣品整個(gè)浸入到一種溫度115°C、壓強(qiáng)170 KPa的水環(huán)境中，然后將AlGaN LED器件從襯底上分離出來。
這種方法由日本明治大學(xué)、三重大學(xué)和大阪大學(xué)合作開發(fā)，能夠讓AlGaN LED像使用激光剝離技術(shù)剝離出高功率GaN器件一樣輕松剝離。這里要注意的一點(diǎn)是，直接將激光剝離技術(shù)應(yīng)用于AlGaN LED的玻璃尚有很多問題，其工藝中形成的鋁液滴會(huì)抑制器件的整體玻璃。傳統(tǒng)玻璃方案還有另一種選擇：電化學(xué)蝕刻，不過該方案通常需要施加電流，這會(huì)限制所剝離區(qū)域的大小。
該團(tuán)隊(duì)希望，他們的方案——在1.2μm高、400 nm寬、周期為1μm的柱狀三角晶格上生長(zhǎng)AlGaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，未來可用于高功率UV LED和LD激光器的制造。這些器件在市場(chǎng)上擁有各種應(yīng)用，比如殺菌、生物技術(shù)、醫(yī)藥加工等。
作為該合作項(xiàng)目的發(fā)言人、日本明治大學(xué)的巖屋元明（Motoaki Iwaya）告訴Compound Semiconductor，該方法源于一名學(xué)生在加工前加熱和清潔器件晶片時(shí)的思考。
展開 其實(shí)，石墨烯是天然存在于自然界中的，制備的理想解決方案是從天然鱗片石墨出發(fā)，將其在特定溶劑液相中剝離成石墨烯。換句話說，由于石墨烯是疏水的，需要在剝離的環(huán)境液體中加入大量活性劑，否則難以剝離。常見做法，往往制備1噸石墨烯，需要加入3噸高錳酸鉀等氧化劑，讓其變?yōu)檠趸?em>剝離后再還原，這一過程中氧化、還原，以及清洗產(chǎn)生的廢水不少，而且也讓石墨烯失去了一些特有的性質(zhì)。
如何克服這些問題？該課題組研究人員采用一種非穩(wěn)定分散的策略，通過在石墨烯表面引入極少量的可電離含氧官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)了在極高濃度下的快速、高產(chǎn)率剝離，剝離產(chǎn)物90%以上為單層石墨烯，且晶格缺陷少，從而有效解決了石墨烯規(guī)模化應(yīng)用中的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題。此外，該方法制備的石墨烯水相漿料表現(xiàn)出了良好的流變特性，可直接通過3D打印制備各種形狀的石墨烯氣凝膠，從而為石墨烯在儲(chǔ)能、環(huán)境治理、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新途徑。
來源：新材料技術(shù)前沿
傳播最新最全的材料科學(xué)技術(shù)，包括金屬材料成形、熱加工、陶瓷冶金，機(jī)械加工、粉末冶金、表面處理技術(shù)、熱處理、3D打印技術(shù)等相關(guān)材料科學(xué)技術(shù)。提供各種材料科學(xué)的視頻課程、新技術(shù)、專家答疑。
趕緊關(guān)注公眾號(hào)吧！
新材料技術(shù)前沿
展開 2024年7月3日，以「跨越創(chuàng)新·技術(shù)融合」為主題的2024國際Mini/Micro LED供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展峰會(huì)（IMDS 2024）在上海浦東嘉里大酒店舉辦。大族半導(dǎo)體Mini LED巨量轉(zhuǎn)移項(xiàng)目中心研發(fā)總監(jiān)莊昌輝受邀并在峰會(huì)上作主題《Micro LED顯示研發(fā)進(jìn)度及激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)分享》的分享。
CINNO
，贊10
大族半導(dǎo)體的Micro LED發(fā)展之路
自2019年起，大族半導(dǎo)體率先在國內(nèi)啟動(dòng)Micro LED領(lǐng)域的激光加工設(shè)備研發(fā)，先后開發(fā)了準(zhǔn)分子激光剝離、固體及準(zhǔn)分子激光巨量轉(zhuǎn)移、全段激光修復(fù)、激光鍵合、玻璃基板測(cè)走線無縫拼接等多項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)的技術(shù)設(shè)備，成為國內(nèi)唯一一家完成Micro LED領(lǐng)域激光應(yīng)用全套解決方案的公司。
盡管行業(yè)在此過程中面臨了不少挑戰(zhàn)，尤其是早期蘋果項(xiàng)目的取消對(duì)行業(yè)信心造成了一定打擊，但國內(nèi)企業(yè)如京東方等仍在積極開拓車載、大型電視和AR等更具潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。莊昌輝堅(jiān)信：“Micro LED技術(shù)的發(fā)展道路雖然曲折，但其核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)決定了前景是光明的?！?激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)加速M(fèi)icro LED商業(yè)化
激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)被認(rèn)為是Micro LED制造中的關(guān)鍵技術(shù)，莊昌輝表示：“我們主要從準(zhǔn)分子激光和固體激光兩個(gè)方向?qū)す饩蘖哭D(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。準(zhǔn)分子系統(tǒng)具有較大的工藝窗口和高良率優(yōu)勢(shì)，一次可以轉(zhuǎn)移多顆芯片，適用于大規(guī)模生產(chǎn)；固體激光系統(tǒng)則因其靈活性，特別適用于需要快速修復(fù)的應(yīng)用場(chǎng)景。
展開 蒂森克虜伯為內(nèi)蒙古伊敏河露天煤礦項(xiàng)目提供的挖掘機(jī)概念圖
這一由蒂森克虜伯中德團(tuán)隊(duì)攜手打造的挖掘機(jī)將是當(dāng)前世界上能力最強(qiáng)的緊湊型斗輪挖掘機(jī)，蒂森克虜伯公司最先進(jìn)的采掘技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、無人化技術(shù)等都將在這套系統(tǒng)中得到完美體現(xiàn)。
該項(xiàng)目已于2018年啟動(dòng)，目前正在安裝階段，預(yù)計(jì)2019年完工投入使用。到時(shí)候，小伙伴們可以一睹蒂森克虜伯6,600Lm3/h 緊湊型斗輪挖掘機(jī)系統(tǒng)的真顏啦。。。
Micro LED COG封裝工藝制程是使用激光剝離設(shè)備將生長(zhǎng)基板上的芯片剝離到臨時(shí)基板上，再通過激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備將三色RGB芯片依次轉(zhuǎn)移到驅(qū)動(dòng)電路基板后，采用激光巨量鍵合設(shè)備將芯片和焊盤進(jìn)行鍵合，最后進(jìn)行大屏拼接的過程。當(dāng)然，各工藝制程環(huán)節(jié)中均穿插了AOI檢測(cè)、激光去除和激光修補(bǔ)的動(dòng)作。激光剝離技術(shù)和激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)在前兩期中均有詳細(xì)講述（可點(diǎn)擊文末鏈接查看），本期我們重點(diǎn)講述Micro LED制程中最重要的環(huán)節(jié)之一—激光巨量鍵合技術(shù)。
Micro LED COG常規(guī)制程
Micro LED芯片尺寸的縮小，意味著在制造同樣尺寸大小的顯示屏幕時(shí)，Micro LED的驅(qū)動(dòng)電路基板上需要鍵合更多數(shù)量的芯片，其焊點(diǎn)大幅增加，鍵合工藝難度因此大幅提升，這對(duì)芯片鍵合的制造工藝和設(shè)備提出了更高的要求。
傳統(tǒng)鍵合方式利用印章、靜電力等巨量轉(zhuǎn)移的方式將芯片與目標(biāo)基板進(jìn)行貼合后，再采用加熱加壓的方式將芯粒和焊盤進(jìn)行共晶合金鍵合。目前鍵合多采用Au-In鍵合、Au-Au鍵合和Au-Sn鍵合，效果穩(wěn)定，鍵合強(qiáng)度大，但Au單價(jià)偏高，影響生產(chǎn)成本，不符合Micro LED的商業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)；不僅如此，傳統(tǒng)鍵合方式還要克服因?yàn)闇囟壬撸D(zhuǎn)移頭和目標(biāo)基板的熱膨脹系數(shù)不一樣而導(dǎo)致的對(duì)位偏移等問題。
展開 
剝離技術(shù)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
剝離技術(shù)的最新內(nèi)容
一期一會(huì) | 什么是失效分析？6個(gè)月前
使用電探測(cè)、X射線、超聲波顯微鏡、借助光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡（SEM）的橫截面分析，以及染色剝離分析等技術(shù)對(duì)失效樣本進(jìn)行物理分析，可以非常有效地確認(rèn)焊縫的存在和位置以及焊點(diǎn)疲勞機(jī)制。但是，在需要確定失效原因并提出解決方案以預(yù)防失效的再次發(fā)生時(shí)，仿真是一項(xiàng)關(guān)鍵工具。通過仿真，分析人員可以考慮材料、幾何結(jié)構(gòu)、環(huán)境、連接方法和可能導(dǎo)致焊點(diǎn)疲勞的其他因素的影響。
一期一會(huì) | 什么是失效分析？6個(gè)月前
使用電探測(cè)、X射線、超聲波顯微鏡、借助光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡（SEM）的橫截面分析，以及染色剝離分析等技術(shù)對(duì)失效樣本進(jìn)行物理分析，可以非常有效地確認(rèn)焊縫的存在和位置以及焊點(diǎn)疲勞機(jī)制。但是，在需要確定失效原因并提出解決方案以預(yù)防失效的再次發(fā)生時(shí)，仿真是一項(xiàng)關(guān)鍵工具。通過仿真，分析人員可以考慮材料、幾何結(jié)構(gòu)、環(huán)境、連接方法和可能導(dǎo)致焊點(diǎn)疲勞的其他因素的影響。
緊抓Micro LED應(yīng)用崛起機(jī)遇
目前大族半導(dǎo)體已經(jīng)基本完成包括激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)、激光剝離技術(shù)、激光鍵合技術(shù)、激光修復(fù)技術(shù)等全制程激光加工設(shè)備的布局，覆蓋了COG、MIP封裝制程，并在大屏商顯、車載、AR等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中不但有相關(guān)設(shè)備出貨，而且能夠與客戶緊密配合，提供創(chuàng)新性的解決方案。
根據(jù)CINNO Research的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，Micro LED市場(chǎng)在未來幾年將迎來快速增長(zhǎng)。
主要研究?jī)?nèi)容
研究人員提出了一種新型的無需剝離納米壓印技術(shù)以加工高深寬比的超表面結(jié)構(gòu)。首先，研究人員基于前期工作，將TiO2納米顆?；烊氲骄酆衔飿渲?，提高樹脂的折射率[4]。并以混合樹脂為超表面材料，使用納米壓印實(shí)現(xiàn)其圖案化。
例如，激光退火技術(shù)可以提高集成電路晶圓的電性能和穩(wěn)定性，提高芯片的品質(zhì)和生產(chǎn)效率；激光剝離技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)平板顯示屏幕的高效剝離和復(fù)合，從而提高屏幕質(zhì)量和制造效率；激光檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)太陽能電池的質(zhì)量進(jìn)行高精度檢測(cè)和評(píng)估，提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。光子技術(shù)在泛半導(dǎo)體制程領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大，將為半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展帶來更多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
激光剝離技術(shù)和激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)在前兩期中均有詳細(xì)講述（可點(diǎn)擊文末鏈接查看），本期我們重點(diǎn)講述Micro LED制程中最重要的環(huán)節(jié)之一—激光巨量鍵合技術(shù)。
這種方法由日本明治大學(xué)、三重大學(xué)和大阪大學(xué)合作開發(fā)，能夠讓AlGaN LED像使用激光剝離技術(shù)剝離出高功率GaN器件一樣輕松剝離。這里要注意的一點(diǎn)是，直接將激光剝離技術(shù)應(yīng)用于AlGaN LED的玻璃尚有很多問題，其工藝中形成的鋁液滴會(huì)抑制器件的整體玻璃。傳統(tǒng)玻璃方案還有另一種選擇：電化學(xué)蝕刻，不過該方案通常需要施加電流，這會(huì)限制所剝離區(qū)域的大小。
露天礦礦用自卸汽車適應(yīng)性試驗(yàn)方法
MT∕T 1152-2011 煤炭工業(yè)露天礦工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制標(biāo)準(zhǔn)
MT∕T 1183-2020 露天礦邊坡穩(wěn)定性分析及巖移監(jiān)測(cè)方法
MT∕T 675-1997 露天煤礦邊坡模擬試驗(yàn)方法
MT∕T 769-1998 露天煤礦礦用自卸汽車適應(yīng)性試驗(yàn)方法
MT∕T 1184-2020 露天煤礦剝離采煤安全技術(shù)規(guī)范
盡管困難重重，在2004年通過機(jī)械剝離技術(shù)制成了石墨烯為代表的二維材料。從那時(shí)起，二維材料的研究引起了納米技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。但由于石墨烯缺乏固有的電子帶隙(零帶隙)，限制了數(shù)字電子在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用，促使了后石墨烯二維材料族的研究。其中TMDs最有希望成為應(yīng)用于新興的電子應(yīng)用新一代的半導(dǎo)體材料。
目前主要在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)GaN厚膜，然后通過剝離技術(shù)實(shí)現(xiàn)襯底和厚膜分離，將分離后的GaN厚膜做為外延用襯底，主流尺寸為2in （50mm）。由于價(jià)格昂貴 ，限制了 GaN 厚膜襯底的應(yīng)用[4]。
從全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局來看，主要包括日本、美國、歐洲、中國。其中日本技術(shù)力量雄厚，產(chǎn)業(yè)鏈完整，在設(shè)備和模塊開發(fā)方面處于領(lǐng)先地位。
