LED是一种能够发光的半导体电子元件,被广泛的运用于室内外照明、汽车照明、交通指示灯、军用等领域。蓝宝石作为LED氮化镓外延层生长的主要衬底材料之一,它拥有良好的机械性能和物理性能。作为LED衬底要求蓝宝石表面达到超光滑无损伤的表面质量,而蓝宝石作为一种典型的硬脆性难加工材料,其加工效率较低,加工成本昂贵,阻碍了LED行业的发展。双面研磨作为LED衬底的一道重要加工工序,对它进行加工工艺的优化,不仅能降低企业的加工成本、提高加工效率,还对产品品质的提升有着重要的意义。本文结合实习企业目前的生产现状,通过跟踪检测蓝宝石晶片在双面研磨过程中的面形精度和亚表面损伤情况,结合理论知识和实验结果,分析了不同加工工艺参数对蓝宝石表面粗糙度、表面形貌的影响规律。同时还分析了退火对面形精度的影响规律,并从实际生产效率和加工成本的角度,对不同的加工工艺参数进行了工艺优化,得出以下结论:(1)在不同移除量研磨过程中,通过检测蓝宝石晶片面形精度变化特征,得出粗磨加工移除量在45μm之后,面形精度趋于稳定,并且能满足加工精度的要求。(2)在不同加工工艺研磨过程中,通过检测蓝宝石晶片面形精度、表面形貌的变化特征,得出在加工工艺参数为研磨压力7.5 kpa、研磨转速15 r/min、研磨液浓度22.76%时,能达到较好的面形精度,并且能提高材料去除速率。(3)通过检测不同工序的亚表面损伤,得出损伤层大小顺序为粗磨后晶片的裂纹深度最大,约为3.3μm,其次是线切后晶片的裂纹深度,约2.5μm,而精磨后晶片的裂纹深度最小,约为2.2μm。(4)与原的工艺相比,优化后的工艺在保持粗糙度Ra和亚表面损伤基本一致外,明显改善了加工晶片的面形精度,且能够为企业节省耗材成本约11.99%,节省晶片成本约2.36%,增加了10.2%的年产能。