CN101769944A - 一种led芯片检测用微动探测装置 - Google Patents

Abstract

一种LED芯片检测用微动探测装置，至少包括一套所述LED芯片检测用微动探测装置，所述LED芯片检测用微动探测装置包括安装台、三维调整机构、探针调节装置和检测电路，三维调整机构安装于安装台，探针调节装置与三维调整机构连接，检测电路与探针调节装置连接，探针调节装置包括探针架和设置于探针架的探针，探针架包括上固定座、转轴、下固定座和固定件，上固定座与三维调整机构固定连接，探针固定于下固定座，下固定座与转轴固定连接，上固定座设有通孔，固定件与转轴的端部连接。该探测装置具有定位准确、调整方便、可靠性高、实用性强的特点。

Description

一种LED芯片检测用微动探测装置

技术领域

本发明涉及LED芯片的检测设备，特别是涉及一种LED芯片检测用微动探测装置。

背景技术

LED芯片检测是LED产业化生产过程中的一个关键环节，它为后续的芯片分选提供了必要的数据参数。LED芯片的自动检测，主要是结合视觉进行芯片定位，对LED芯片的光电参数进行检测，并根据LED芯片的光电参数对LED芯片进行分档，以保证封装后LED芯片光电特性的一致性。

LED芯片的检测是根据在芯片的电极施加电压而激发晶体发光原理，对LED芯片光、电参数进行测量，从而获得划分芯片质量等级所需的参数信息。检测过程中，LED芯片的电压和电流是通过探针与芯片电极接触来实现的。为了测试方便、及时获得芯片参数，需要保证测试设备在检测过程中探针能够精确定位，同时探针还具有良好的可调整性。

因此，有必要提供一种定位准确、调整方便、可靠性高、实用性强的LED芯片检测用微动探测装置。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种LED芯片检测用微动探测装置，该装置具有定位准确、调整方便、可靠性高、实用性强的特点。

本发明的目的通过以下技术措施实现：

一种LED芯片检测用微动探测装置，至少包括一套所述LED芯片检测用微动探测装置，所述LED芯片检测用微动探测装置包括安装台、能够沿X、Y、Z三个方向调整的三维调整机构、探针调节装置和检测电路，所述三维调整机构安装于所述安装台，所述探针调节装置与所述三维调整机构连接，所述检测电路与所述探针调节装置连接，所述探针调节装置包括探针架和设置于所述探针架的探针，所述探针架包括上固定座、转轴、下固定座和固定件，所述上固定座与所述三维调整机构固定连接，所述探针固定于所述下固定座，所述下固定座与所述转轴固定连接，所述上固定座设置有通孔，所述转轴的端部穿过所述通孔，所述固定件与所述转轴的端部连接。

优选的，上述转轴和所述下固定座一体成型。

优选的，上述探针架的固定件为螺钉，所述螺钉设置有内螺纹，所述转轴的端部设置有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹匹配。

更优选的，上述上固定座设置的通孔为长通孔。

进一步的，上述探针调节装置设置有探针检测力调整单元，所述探针检测力调整单元包括安装座、压力装置和用于调节所述压力装置的调节装置，所述安装座固定于所述转轴，所述压力装置设置于所述下固定座与所述调节装置之间，所述调节装置设置于所述安装座。

更进一步的，上述压力装置设置为弹簧，所述弹簧设置于所述安装座与所述调节装置之间。

具体的，上述调节装置设置为调节螺栓和螺帽，所述调节螺栓安装于所述安装座，所述螺帽与所述调节螺栓连接，所述调节螺栓与所述弹簧一端连接。

更具体的，述探针架的所述下固定座设置有上电极板和下电极板，所述探针设置在所述上电极板，所述下电极板设置有电极头；

所述检测电路包括接触电路和点亮回路，所述接触电路包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端接VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板连接，开关S1的常开触点与所述下电极板连接，所述下电极板接地；

所述点亮回路包括负极式点亮回路或正极式点亮回路，所述负极式点亮回路包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器以及参数处理模块，所述电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，所述三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的的正极与探针连接，发光二级管D3的负极接功率地；所述正极式点亮回路包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2组成的光耦合器和参数处理模块，所述电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率高电平，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与探针连接，三级管Q2的射极接功率地。

优选的，上述一种LED芯片检测用微动探测装置，包括两套所述LED芯片检测用微动探测装置。

优选的，上述探针架的所述下固定座设置有上电极板和下电极板，所述探针设置在所述上电极板，所述下电极板设置有电极头；

所述检测电路包括两套接触电路和一套点亮回路，所述接触电路包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端接VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板连接，开关S1的常开触点与所述下电极板连接，所述下电极板接地；

所述点亮回路包括负极式点亮回路和正极式点亮回路，所述负极式点亮回路包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器以及参数处理模块，所述电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，所述三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的的正极与探针连接，发光二级管D3的负极接功率地；所述正极式点亮回路包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2组成的光耦合器和参数处理模块，所述电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率高电平，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与探针连接，三级管Q2的射极接功率地。

本发明的一种LED芯片检测用微动探测装置，至少包括一套所述LED芯片检测用微动探测装置，所述LED芯片检测用微动探测装置包括安装台、能够沿X、Y、Z三个方向调整的三维调整机构、探针调节装置和检测电路，所述三维调整机构安装于所述安装台，所述探针调节装置与所述三维调整机构连接，所述检测电路与所述探针调节装置连接，所述探针调节装置包括探针架和设置于所述探针架的探针，所述探针架包括上固定座、转轴、下固定座和固定件，所述上固定座与所述三维调整机构固定连接，所述探针固定于所述下固定座，所述下固定座与所述转轴固定连接，所述上固定座设置有通孔，所述转轴的端部穿过所述通孔，所述固定件与所述转轴的端部连接。本发明的一种LED芯片检测用微动探测装置通过三维调整机构带动探针架，进而通过探针架调节探针的位置，探针架的下固定座与转轴一起绕转轴旋转以调节探针位置，实现了探针对芯片的准确定位，具有定位准确、调整方便、可靠性高、实用性强的特点。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种LED芯片检测用微动探测装置的实施例1的结构示意图；

图2是图1的检测电路的示意图；

图3是本发明一种LED芯片检测用微动探测装置的实施例2的检测电路的示意图；

图4是本发明一种LED芯片检测用微动探测装置的实施例3的结构示意图；

图5是图4的检测电路的示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种LED芯片检测用微动探测装置，如图1所示，具有一套LED芯片检测用微动探测装置，该装置用于单电极芯片的测试。该装置包括安装台、三维调整机构110、探针调节装置120和检测电路，三维调整机构110能够沿X、Y、Z三个方向调整，三维调整机构110安装于安装台，三维调整机构110设置有X向调节旋钮111、Y向调节旋钮112和Z向调节旋钮113，探针调节装置120与三维调整机构110连接，分别旋转X向调节旋钮111、Y向调节旋钮112和Z向调节旋钮113，探针调节装置120将随着作X向、Y向和Z向移动，探针调节装置120与检测电路连接。

探针调节装置120包括探针架121、探针122和探针检测力调整单元123，探针架121包括上固定座1211、转轴1212、下固定座1213和固定件1214，上固定座1211与三维调整机构110固定连接，探针122固定于下固定座1213，下固定座1213与转轴1212固定连接，上固定座1211设置有通孔1216，固定件1215与转轴1212的端部连接。通孔1216设置为长通孔，可通过移动转轴1212调节探针122的位置。通常，转轴1212和下固定座1213一体成型，以便具有良好的旋转特性，且转轴1212和下固定座1213一体成型也便于生产和加工。探针架121的固定件1214为螺钉，螺钉设置有内螺纹，转轴1212的端部设置有外螺纹，螺钉的内螺纹与转轴1212的外螺纹匹配，这样，转轴1212的端部穿过上固定座1211设置的通孔1216，通过螺钉固定即可。旋转转轴1212可以使下固定座1213绕转轴1212的轴线旋转，从而使与下固定座1213连接的探针122作相应的旋转，实现对探针122的位置进行准确定位。

芯片检测的关键技术在于探针122的针尖要准确而充分的接触芯片电极并要力度合适。力量小了探针122的针尖与芯片的电极之间欧姆接触不好影响点亮效果；力量大了针尖容易把芯片戳坏，或者影响探针122的寿命。为了使探针122的针尖接触芯片电极的力量适中，本发明的一种LED芯片检测用微动探测装置设置了探针检测力调整单元123。探针检测力调整单元123包括安装座1231、压力装置1232和调节装置，安装座1231固定于转轴1212，压力装置1232设置于下固定座1213与调节装置之间，调节装置设置于安装座1231。具体的，压力装置1232可以设置为弹簧，调节装置设置为调节螺栓1233和螺帽1234，调节螺栓1233安装于安装座1231，螺帽1234与调节螺栓1233连接，调节螺栓1233与弹簧一端连接，弹簧另一端与下固定座1213连接。

本发明提供的一种LED芯片检测用微动探测装置，其调整方法是，先拧松螺帽1234，让安装于Wafer托盘上的LED芯片上升抬起到检测位置，在扫描CCD镜头下观察探针122的针尖与芯片的电极位置，调整三维调整机构110使探针122的针尖处于芯片电极的中心位置后，然后调整调节螺栓1233的上下位置到与之相对应的指示灯点亮状态，然后锁紧螺帽1234。

该探测装置通过探针122接触LED芯片的电极，并将接触信号输送至检测电路，从而获得所需的电性能参数。探针架120的下固定座1213设置有上电极板131和下电极板132，探针122设置在上电极板131，下电极板132设置有电极头133。检测电路，如图2所示，包括接触电路134和点亮回路135。

接触电路134包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端接VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板131连接，开关S1的常开触点与下电极板132连接，下电极板132接地。

点亮回路135设置为负极式点亮回路1351，包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器和参数处理模块，电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的的正极与探针122连接，发光二级管D3的负极接功率地。测试时，调整探针122位置，使探针122对芯片的电极准确定位，芯片的另一极与高电平连接，构成回路。

当探针架121上的探针122在不受力时，作为压力装置1232的弹簧的压力作用将上电极板131下压，使上电极板131与下电极板132的电极头133接触导通，上电极板131、下电极板132导通构成一个回路。从而，计算机得到一个信号而判定探针122与芯片之间没有接触。当Wafer托盘继续上行抬起，探针122的针尖由于与芯片的电极接触而受力时，电极头133断开上电极板131，上电极板131与下电极板132之间不能构成回路。此时探针122与芯片的电极接触，探针122的信号输入至光耦合器，通过参数处理模块得以获得LED芯片的相关参数，包括电参数、光参数及光强参数。

实施例2

一种LED芯片检测用微动探测装置，其结构与实施例1的区别在于，该实施例中，点亮回路135设置为正极式点亮回路1352。如图3所示，正极式点亮回路1352包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2构成的光耦合器和参数处理模块，电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率地，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与探针连接，三级管Q2的射极接功率地。测试时，调整探针122位置，使探针122对芯片的电极准确定位，芯片的另一极接地，构成回路。当Wafer托盘上行抬起，探针122的针尖由于与芯片的电极接触而受力时，电极头133断开上电极板131，上电极板131与下电极板132之间不能构成回路。此时探针122与芯片的电极接触，探针122的信号输入至光耦合器，通过参数处理模块得以获得LED芯片的相关参数。

实施例3

一种LED芯片检测用微动探测装置，如图4所示，具有两套LED芯片检测用微动探测装置1、2。LED芯片检测用微动探测装置1、2分别各包括一套安装台100、三维调整机构110、探针调节装置120，三维调整机构110能够沿X、Y、Z三个方向调整，三维调整机构110安装于安装台100，三维调整机构110设置有X向调节旋钮111、Y向调节旋钮112和Z向调节旋钮113，探针调节装置120与三维调整机构110连接，分别旋转X向调节旋钮111、Y向调节旋钮112和Z向调节旋钮113，探针调节装置120将随着作X向、Y向和Z向移动，探针调节装置120与检测电路连接。

探针调节装置120包括探针架121、探针122和探针检测力调整单元123，探针架121包括上固定座1211、转轴1212、下固定座1213和固定件1214，上固定座1211与三维调整机构110固定连接，探针122固定于下固定座1213，下固定座1213与转轴1212固定连接，上固定座1211设置有通孔1216，固定件1215与转轴1212的端部连接。通孔1216设置为长通孔，可通过移动转轴1212调节探针122的位置。通常，转轴1212和下固定座1213一体成型，以便具有良好的旋转特性，且转轴1212和下固定座1213一体成型也便于生产和加工。探针架121的固定件1214为螺钉，螺钉设置有内螺纹，转轴1212的端部设置有外螺纹，螺钉的内螺纹与转轴1212的外螺纹匹配，这样，转轴1212的端部穿过上固定座1211设置的通孔1216，通过螺钉固定即可。这样，旋转转轴1212可以使下固定座1213绕转轴1212的轴线旋转，从而使与下固定座1213连接的探针122作相应的旋转，从而精确地调节探针122的位置。且可以保证两根探针122工作状态时正处于一个平面内。其目的是避免两根探针122针尖接触到LED芯片的电极时而产生使芯片旋转的扭矩，从而保证检测过程中芯片处于静态稳定状态。

探针检测力调整单元123包括安装座1231、压力装置1232和调节装置，安装座1231固定于转轴1212，压力装置1232设置于下固定座1213与调节装置之间，调节装置设置于安装座1231。具体的，压力装置1232可以设置为弹簧，调节装置设置为调节螺栓1233和螺帽1234，调节螺栓1233安装于安装座1231，螺帽1234与调节螺栓1233连接，调节螺栓1233与弹簧一端连接，弹簧另一端与下固定座1213连接。

该LED芯片检测用微动探测装置，其调整方法是，先拧松螺帽1234，让安装于Wafer托盘上的LED芯片上升抬起到检测位置，在扫描CCD镜头下观察探针122的针尖与芯片的电极位置，调整三维调整机构110使探针122的针尖处于芯片电极的中心位置后，然后调整调节螺栓1233的上下位置到与之相对应的指示灯点亮状态，调整时力求作到两根探针122的高度调整到点亮一致状态，然后锁紧螺帽1234。

该探测装置通过探针122接触LED芯片的电极，并将接触信号输送至检测电路，从而获得所需的电性能参数。探针架120的下固定座1213设置有上电极板131和下电极板132，探针122设置在上电极板131，下电极板132设置有电极头133。检测电路，如图5所示，包括两套接触电路134和一套点亮回路135。

接触电路134包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板131连接，开关S1的常开触点与下电极板132连接，下电极板132接地。

点亮回路135包括负极式点亮回路1351和正极式点亮回路1352。负极式点亮回路1351包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器和参数处理模块，电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的正极与LED检测用探针装置1的探针122连接，发光二级管D3的负极接功率地。正极式点亮回路1352包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2构成的光耦合器和参数处理模块，电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率地，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与LED检测用探针装置2的探针122连接，三级管Q2的射极接功率地。需要说明的是，该实施例中，负极式点亮回路1351和正极式点亮回路1352共用一个参数处理模块，以节省成本，减小设备的体积。在实际使用中，也可以单独设置各自的参数处理模块。

当探针架121上的探针122在不受力时，作为压力装置1232的弹簧的压力作用将上电极板131下压，使上电极板131与下电极板132的电极头133接触导通，上电极板131、下电极板132导通构成一个回路。从而，计算机得到一个信号而判定探针122与芯片之间没有接触。当Wafer托盘继续上行抬起，探针122的针尖由于与芯片的电极接触而受力时，电极头133断开上电极板131，上电极板131与下电极板132之间不能构成回路。而此时两个探针122分别与芯片的电极接触，通过LED芯片构成点亮回路，使LED芯片点亮进而得以检测其光电参数。

需要说明的是，检测电路可以根据需要选取一套或者多套检测电路，以适合不同的使用场合。检测电路中负极式点亮回路1351和正极式点亮回路1352也可以根据需要灵活设置。此外，本发明的一种LED芯片检测用微动探测装置可以适用于三极芯片或者多极芯片的测试，只需将芯片作相应旋转即可。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种LED芯片检测用微动探测装置，至少包括一套所述LED芯片检测用微动探测装置，所述LED芯片检测用微动探测装置包括安装台、能够沿X、Y、Z三个方向调整的三维调整机构、探针调节装置和检测电路，所述三维调整机构安装于所述安装台，所述探针调节装置与所述三维调整机构连接，所述检测电路与所述探针调节装置连接，其特征在于：所述探针调节装置包括探针架和设置于所述探针架的探针，所述探针架包括上固定座、转轴、下固定座和固定件，所述上固定座与所述三维调整机构固定连接，所述探针固定于所述下固定座，所述下固定座与所述转轴固定连接，所述上固定座设置有通孔，所述转轴的端部穿过所述通孔，所述固定件与所述转轴的端部连接。

2.根据权利要求1所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述转轴和所述下固定座一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述探针架的固定件为螺钉，所述螺钉设置有内螺纹，所述转轴的端部设置有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹匹配。

4.根据权利要求1所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述上固定座设置的通孔为长通孔。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述探针调节装置设置有探针检测力调整单元，所述探针检测力调整单元包括安装座、压力装置和用于调节所述压力装置的调节装置，所述安装座固定于所述转轴，所述压力装置设置于所述下固定座与所述调节装置之间，所述调节装置设置于所述安装座。

6.根据权利要求5所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述压力装置设置为弹簧，所述弹簧设置于所述安装座与所述调节装置之间。

7.根据权利要求6所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述调节装置设置为调节螺栓和螺帽，所述调节螺栓安装于所述安装座，所述螺帽与所述调节螺栓连接，所述调节螺栓与所述弹簧一端连接。

8.根据权利要求7所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述探针架的所述下固定座设置有上电极板和下电极板，所述探针设置在所述上电极板，所述下电极板设置有电极头；

所述检测电路包括接触电路和点亮回路，所述接触电路包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端接VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板连接，开关S1的常开触点与所述下电极板连接，所述下电极板接地；

所述点亮回路包括负极式点亮回路或正极式点亮回路，所述负极式点亮回路包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器以及参数处理模块，所述电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，所述三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的的正极与探针连接，发光二级管D3的负极接功率地；所述正极式点亮回路包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2组成的光耦合器和参数处理模块，所述电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率高电平，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与探针连接，三级管Q2的射极接功率地。

9.根据权利要求1所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：包括两套所述LED芯片检测用微动探测装置。

10.根据权利要求9所述的一种LED芯片检测用微动探测装置，其特征在于：所述探针架的所述下固定座设置有上电极板和下电极板，所述探针设置在所述上电极板，所述下电极板设置有电极头；

所述检测电路包括两套接触电路和一套点亮回路，所述接触电路包括电阻R1、发光二极管D1和开关S1，电阻R1的一端接VDD，电阻R1的另一端与发光二极管D1的正极连接，发光二极管D1的负极与开关S1连接，开关S1的常闭触点与上电极板连接，开关S1的常开触点与所述下电极板连接，所述下电极板接地；

所述点亮回路包括负极式点亮回路和正极式点亮回路，所述负极式点亮回路包括电阻R3、由发光二级管D3和三极管Q1组成的光耦合器以及参数处理模块，所述电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极与参数处理模块连接，所述三极管Q1的射极接地，发光二级管D3的的正极与探针连接，发光二级管D3的负极接功率地；所述正极式点亮回路包括电阻R4、电阻R5、由发光二极管D4和三级管Q2组成的光耦合器和参数处理模块，所述电阻R4一端接VCC，电阻R4的另一端、发光二极管D2的正极与参数处理模块连接，发光二极管D4的负极接地，电阻R5的一端接功率高电平，电阻R5的另一端、三极管Q2的集电极与探针连接，三级管Q2的射极接功率地。

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