CN100559563C - Led芯片表面粗糙度的识别和分类方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片表面粗糙度的识别和分类方法，该方法包括以下步骤：(1)将LED芯片放入所述显微镜下观察到所述LED芯片的P电极区域和N电极区域，并拍显微镜像；(2)利用所述灰度识别系统对所述显微镜像中所述LED芯片的P电极区域和N电极区域进行灰度识别，并输出灰度值；(3)将所测的LED芯片分成四类；(4)在需要进行显微镜下的操作时，将按步骤(3)分类后的相同类别的LED芯片，作为同一批次进行流水作业。按照本发明的方法分类出的LED芯片在进行自动显微镜下作业时，可以很顺畅准确的被识别出来，适用于表面粗糙度不同的LED芯片的分类。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED芯片表面粗糙度的识别和分类方法，特别涉及一种氮化镓基LED芯片粗糙度的识别和分类方法。
背景技术
半导体发光二极管(LED)因具有特殊的物理和化学性能，其优点有：高效节能，耗电为白炽灯的八分之一、荧光灯的二分之一；全固结构，可在恶劣环境中使用，使用寿命长达十万小时，比目前的白炽灯高十倍；无汞、铬等有毒重金属元素，易回收，实现真正绿色照明；结构简单，体积小，重量轻，响应快，工作电压低，具安全和抗震等优点，被国际公认为不久将来替代白炽灯的新一代光源。
氮化镓基LED是半导体发光二极管中研究和应用最广泛的一类。目前LED光源的关键技术主要涉及高质量、高功率LED芯片生产技术和提高LED外量子效率两方面。所谓LED外量子效率是指LED以极高内量子效率(＞90％)将电能转化为光之后，其中能辐射出来用于照明的光所占的百分率。氮化镓基LED的外量子效率。提高外量子效率的方法很多，其中被很多生产氮化镓LED的厂家广泛采用的是粗化表面工艺，即在LED外延过程中，将P型导电氮化镓层表面粗化，外延片表面形成粗化面，增加出光面积。通过这种方法，氮化镓基LED的外量子效率能提高30％左右。但对氮化镓基LED芯片进行表面粗化处理时，并不能精确控制每个氮化镓基LED外延片表面的粗糙度。基于不同粗糙度的表面对光线反射作用的不同，粗糙度不同的表面在显微镜下(该显微镜集成有CCD器件)观察到的现象是不一样，粗糙度大的表面在显微镜下显示为一较暗区域，而镜面在显微镜下显示为一非常亮区域。同一个LED芯片表面的粗糙度不一致时，其在显微镜下观察到的是一明暗不均匀的区域。当在显微镜下进行定位作业时，同时放置明暗程度不一的LED芯片，显示为较暗区域的LED芯片(即表面粗糙度高的LED芯片)因其与背景色很接近。自动化的显微镜机台会将显示较暗的LED芯片其当作背景而不能被识别到，或认为不是同一种芯片而停机，这样就会对用自动化的显微镜机台对LED芯片定位的操作造成困扰，如对LED芯片封装处理时。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LED芯片表面粗糙度的识别和分类方法，使得分类后所有的LED芯片都能被显微镜顺畅准确的识别出来。
为解决上述技术问题，本发明的LED芯片表面粗糙度识别和分类方法应用一带摄像功能的显微镜和灰度识别系统，它包括以下步骤：
(1)将LED芯片放入所述显微镜下观察到所述LED芯片的P电极区域和N电极区域，并拍显微镜像，所述显微镜是型号为LV150的尼康显微镜，且显微镜的照射灯光调节为10-50刻度范围内；
(2)利用所述灰度识别系统对所述显微镜像中所述LED芯片的P电极区域和N电极区域进行灰度识别，并输出灰度值；
(3)将所测的LED芯片按下述标准分成四类；第一类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值大于90；第二类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值小于70；第三类，LED芯片的N电极区域灰度值小于70，而P电极区域灰度值大于90；第四类，LED芯片的N电极区域灰度值大于90，而P电极区域灰度值小于70。
(4)在需要进行显微镜下的操作时，将按步骤(3)分类后的相同类别的LED芯片，作为同一批次进行流水作业。
本发明通过将LED芯片表面粗糙度信息转化为显微镜图片上灰度信息，再将不同灰度信息的LED芯片分成四类。通过本发明的方法识别和分类后的LED芯片，以同类的LED芯片作为一批次送入自动化显微镜机台下进行流水作业时，因同类的每个LED芯片在显微镜下的明亮度较均匀，从而保证所有的LED芯片都能被自动化的显微镜机台识别出来，避免了发生因显微镜识别不出来而误操作的情况。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1本发明的流程图。
具体实施方式
本发明的LED芯片表面粗糙度的识别和分类方法，通过显微镜和灰度识别系统来完成。图1为本发明的流程图，下面详细介绍本发明的步骤：
步骤1：首先将氮化镓基LED芯片放在显微镜下，放大倍数为10倍通常用于生产的自动化显微镜机台放大倍数是一样的。此时在显微镜下观察到一有一定亮度的区域即为LED芯片所在的位置。不同表面粗糙度的LED芯片，在显微镜下显示的亮度不一样。而后利用与显微镜集成装设的CC将该显微镜像拍照保存。
步骤2：利用灰度识别系统对电脑里所保存的图像上的LED芯片的P电极区域和N电极区域分别进行灰度识别，并分别输出灰度值。识别的原理为：电脑画面上显示的每一个点，即为一个像素，是由红、绿和蓝(简称RGB)三个子像素组成的。RBG三个子像素的不同明暗度的变化，实现了画面的明暗程度变化，这里的明暗度可以用灰阶来表示。灰阶有两个极限值：0灰阶表示全黑点；255灰阶表示全白点；灰阶在0到255之间渐次变化，是从暗到亮的一个过程，并可用一个具体的数值来表示。因不同粗糙度的芯片表面在灯光下反光程度不一致，反映在图像上就是灰度值不同，本发明利用上述原理对LED芯片上不同区域作灰度识别。
步骤3：将不同灰度值的LED芯片分成四大类：第一类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值大于90；第二类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值小于70；第三类，LED芯片的N电极区域灰度值小于70，而P电极区域灰度值大于90；第四类，LED芯片的N电极区域灰度值大于90，而P电极区域灰度值小于70。
步骤4：分类后，在用自动化显微镜机台进行操作时，将相同类别的LED芯片作为同一批次进行流水作业。
本实施例中上述步骤(1)中使用的显微镜的品牌为尼康(Nikon)，型号为LV150，在操作中，将显微镜的照射灯光可调节为10-50刻度范围，在20刻度时具有不同粗糙度表面的LED芯片的区分度较好。通过上述操作将LED芯片分类后，在后续用自动显微镜机台下定位时，只要将相同类别的LED芯片送入自动化显微镜机台进行成批操作时，每个LED芯片都能被自动显微镜机台识别出来。此外，本发明的方法可以进行单个操作，也适用于整批操作。
Claims (2)
1、一种LED芯片表面粗糙度的识别和分类方法，该方法包括一带摄像功能的显微镜和灰度识别系统，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)将LED芯片放入所述显微镜下观察到所述LED芯片的P电极区域和N电极区域，并拍显微镜像，所述显微镜是型号为LV150的尼康显微镜，且显微镜的照射灯光调节为10-50刻度范围内；
(2)利用所述灰度识别系统对所述显微镜像中所述LED芯片的P电极区域和N电极区域进行灰度识别，并输出灰度值；
(3)将所测的LED芯片按下述标准分成四类：第一类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值大于90；第二类，LED芯片的N电极区域和P电极区域灰度值小于70；第三类，LED芯片的N电极区域灰度值小于70，而P电极区域灰度值大于90；第四类，LED芯片的N电极区域灰度值大于90，而P电极区域灰度值小于70；
(4)在需要进行自动化的显微镜下的操作时，将按步骤(3)分类后的相同类别的LED芯片，作为同一批次进行流水作业。
2、按照权利要求1所述的识别和分类方法，其特征在于：所述步骤(1)中显微镜的放大倍数是10。
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