CN105575844B - 一种发光二极管芯片的计数方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管芯片的计数方法和装置，属于半导体技术领域。所述计数装置包括：光源模块，用于将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括外延片、电极、以及DBR；取像模块，用于获取所述红外光或所述紫外光穿透所述外延片和所述DBR所产生的图像；处理模块，用于从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片。本发明通过采用红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，红外光和紫外光能穿透外延片和DBR且不能穿透电极，并获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像，从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片，实现确定带有DBR芯片是否有电极，计数准确。

Description

一种发光二极管芯片的计数方法和装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片的计数方法和装置。

背景技术

随着GaN基发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)在显示和照明领域的广泛应用，LED的市场需求数量呈现几何级数增加，这对LED的生产效率和生产质量提出了更高要求。

为了检测LED芯片的质量，通常由电荷耦合元件(Charge-coupled Device，简称CCD)获取待检测芯片的图像，由于外延片在图像中表现为透明图形，电极在图像中表现为黑色图形，因此利用芯片的图像即可确定LED芯片是否有电极，进而确定正常芯片的数量。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

可见光无法穿透LED芯片中的分布式布拉格反射镜(distributed Braggreflection，简称DBR)，带有DBR的LED芯片在CCD下显示为全黑图形，此时无法利用芯片的图像确定LED芯片是否有电极，造成正常芯片的计数不准确。

发明内容

为了解决现有技术无法确定带有DBR芯片是否有电极、造成计数不准确的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的计数方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的计数装置，所述计数装置包括：

光源模块，用于将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括外延片、电极、以及分布式布拉格反射镜DBR；

取像模块，用于获取所述红外光或所述紫外光穿透所述外延片和所述DBR所产生的图像；

处理模块，用于从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片；

所述处理模块包括：

选取单元，用于在所述图像上选取多个待测区域，所述待测区域的大小与标准图像相同，所述标准图像为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，所述多个待测区域的集合覆盖所述图像；

获取单元，用于获取各个所述待测区域各个像素的灰度值；

比较单元，用于比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

具体地，所述比较单元用于，

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定所述待测区域为具有所述电极的发光二极管芯片的图像；

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定所述待测区域不是具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

具体地，所述选取单元用于，

将选择框在所述图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的所述图像作为所述待测区域，所述步长为每次滑动的距离。

可选地，所述光源模块包括：

光源，用于提供所述红外光或所述紫外光；

调整单元，用于调整所述红外光或所述紫外光的出射强度。

可选地，所述取像模块为电荷耦合元件CCD。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的计数方法，所述计数方法包括：

将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括外延片、电极、以及分布式布拉格反射镜DBR；

获取红外光或紫外光穿透所述外延片和所述DBR所产生的图像；

从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片；

所述从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片，包括：

在所述图像上选取多个待测区域，所述待测区域的大小与标准图像相同，所述标准图像为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，所述多个待测区域的集合覆盖所述图像；

获取各个所述待测区域各个像素的灰度值；

比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

具体地，所述比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，包括：

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定所述待测区域为具有所述电极的发光二极管芯片的图像；

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定所述待测区域不是具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

具体地，所述在所述图像上选取多个待测区域，包括：

将选择框在所述图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的所述图像作为所述待测区域，所述步长为每次滑动的距离。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，红外光和紫外光能穿透外延片和DBR且不能穿透电极，并获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像，从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片，实现确定带有DBR芯片是否有电极，计数准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种发光二极管芯片的计数装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的发光二极管芯片的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的DBR反射率的变化曲线图；

图4是本发明实施例一提供的发光二极管芯片的图像示意图；

图5是本发明实施例一提供的一种发光二极管芯片的计数方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的计数装置，参见图1，该计数装置包括：

光源模块101，用于将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片200，发光二极管芯片包括外延片、电极、以及DBR；

取像模块102，用于获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像；

处理模块103，用于从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片。

在实际应用中，外延片包括衬底、以及依次层叠在衬底的第一表面上的GaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN层和GaN层交替形成的多量子阱层、P型GaN层。P型GaN层上设有从P型GaN层延伸至N型GaN层的凹槽，P型电极设置在P型GaN层上，N型电极设置在N型GaN层上。衬底的第二表面设有DBR，第二表面为与第一表面相反的表面。如图2所示，1为电极，2为外延片，3为DBR。

待检测的发光二极管芯片、取像模块102依次位于光源模块101出射的红外光或紫外光的光路上，处理模块103与取像模块102电连接。具体地，光源模块101位于第一表面一侧，向电极所在侧出射红外光或紫外光；取像模块102位于第二表面一侧，从DBR所在侧获取图像。

图3为48层DBR的反射率的示意图，从图3可知，DBR对可见光(380～780nm)的反射率较高(80％～100％)，透过率低，CCD只能获取全黑图形；DBR对红外光(700～1000nm)和紫外光(280～400nm)的反射率较低(红外光为25％，紫外光为15％)，红外光和紫外光可以透过DBR。将红外光或紫外光照射发光二极管芯片，能透过外延层和DBR且不能透过电极，获取的图像中可以发光二极管芯片是否具有电极，如图4所示，图4中具有黑色圆形和黑色方形的方框表示发光二极管芯片具有电极，透明方框表示发光二极管芯片没有电极。

可选地，光源模块101可以包括：

光源，用于提供红外光或紫外光；

调整单元，用于调整红外光或紫外光的出射强度，使取像模块102可以获取稳定清晰的图像。

具体地，光源可以为红外光源或紫外光源。

优选地，光源可以为LED。

可选地，取像模块102可以为CCD。

可选地，处理模块103可以包括：

选取单元，用于在图像上选取多个待测区域，待测区域的大小与标准图像相同，标准图像为具有电极的发光二极管芯片的图像，多个待测区域的集合覆盖图像；

获取单元，用于获取各个待测区域各个像素的灰度值；

比较单元，用于比较各个待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值，确定各个待测区域是否为具有电极的发光二极管芯片的图像。

其中，灰度值的范围为0～255。像素的灰度值越大，表明像素的亮度越大，即对应区域的透光量越多。反之，像素的灰度值越小，表明像素的亮度越小，即对应区域的透光量越少。

在实际应用中，标准图像可以人为从取像模块获取的图像中选取得到，也可以预先设置。

具体地，选取单元可以用于，

将选择框在图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的图像作为待测区域，步长为每次滑动的距离。

具体地，比较单元可以用于，

当待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定待测区域为具有电极的发光二极管芯片的图像；

当待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定待测区域不是具有电极的发光二极管芯片的图像。

优选地，设定值可以为60％。

本发明实施例通过采用红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，红外光和紫外光能穿透外延片和DBR且不能穿透电极，并获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像，从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片，实现确定带有DBR芯片是否有电极，计数准确。而且可以避免人为检测造成的作业效率低、准确性低、以及生产成本高的问题。

实施例二

本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的计数方法，参见图5，该计数方法包括：

步骤201：将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片。

在本实施例中，发光二极管芯片包括外延片、电极、以及DBR。

步骤202：获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像。

步骤203：从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片。

可选地，该步骤203可以包括：

在图像上选取多个待测区域，待测区域的大小与标准图像相同，标准图像为具有电极的发光二极管芯片的图像，多个待测区域的集合覆盖图像；

获取各个待测区域各个像素的灰度值；

比较各个待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值，确定各个待测区域是否为具有电极的发光二极管芯片的图像。

具体地，比较各个待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值，确定各个待测区域是否为具有电极的发光二极管芯片的图像，可以包括：

当待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定待测区域为具有电极的发光二极管芯片的图像；

当待测区域各个像素的灰度值与标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定待测区域不是具有电极的发光二极管芯片的图像。

可选地，在图像上选取多个待测区域，包括：

将选择框在图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的图像作为待测区域，步长为每次滑动的距离。

本发明实施例通过采用红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，红外光和紫外光能穿透外延片和DBR且不能穿透电极，并获取红外光或紫外光穿透外延片和DBR所产生的图像，从图像中识别并统计具有电极的发光二极管芯片，实现确定带有DBR芯片是否有电极，计数准确。而且可以避免人为检测造成的作业效率低、准确性低、以及生产成本高的问题。

需要说明的是：上述实施例提供的发光二极管芯片的计数装置在对发光二极管进行计数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的发光二极管芯片的计数装置与发光二极管芯片的计数方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发光二极管芯片的计数装置，其特征在于，所述计数装置包括：

光源模块，用于将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括外延片、电极、以及分布式布拉格反射镜DBR；

取像模块，用于获取所述红外光或所述紫外光穿透所述外延片和所述DBR所产生的图像；

处理模块，用于从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片；

所述处理模块包括：

选取单元，用于在所述图像上选取多个待测区域，所述待测区域的大小与标准图像相同，所述标准图像为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，所述多个待测区域的集合覆盖所述图像；

获取单元，用于获取各个所述待测区域各个像素的灰度值；

比较单元，用于比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

2.根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，所述比较单元用于，

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定所述待测区域为具有所述电极的发光二极管芯片的图像；

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定所述待测区域不是具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

3.根据权利要求1所述的计数装置，其特征在于，所述选取单元用于，

将选择框在所述图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的所述图像作为所述待测区域，所述步长为每次滑动的距离。

4.根据权利要求1-3任一项所述的计数装置，其特征在于，所述光源模块包括：

光源，用于提供所述红外光或所述紫外光；

调整单元，用于调整所述红外光或所述紫外光的出射强度。

5.根据权利要求1-3任一项所述的计数装置，其特征在于，所述取像模块为电荷耦合元件CCD。

6.一种发光二极管芯片的计数方法，其特征在于，所述计数方法包括：

将红外光或紫外光照射待检测的发光二极管芯片，所述发光二极管芯片包括外延片、电极、以及分布式布拉格反射镜DBR；

获取红外光或紫外光穿透所述外延片和所述DBR所产生的图像；

从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片；

所述从所述图像中识别并统计具有所述电极的发光二极管芯片，包括：

在所述图像上选取多个待测区域，所述待测区域的大小与标准图像相同，所述标准图像为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，所述多个待测区域的集合覆盖所述图像；

获取各个所述待测区域各个像素的灰度值；

比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

7.根据权利要求6所述的计数方法，其特征在于，所述比较各个所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值，确定各个所述待测区域是否为具有所述电极的发光二极管芯片的图像，包括：

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度不小于设定值时，判定所述待测区域为具有所述电极的发光二极管芯片的图像；

当所述待测区域各个像素的灰度值与所述标准图像各个像素的灰度值的相似度小于设定值时，判定所述待测区域不是具有所述电极的发光二极管芯片的图像。

8.根据权利要求6所述的计数方法，其特征在于，所述在所述图像上选取多个待测区域，包括：

将选择框在所述图像上以Z字形滑动，每隔一个步长停顿一次，将每次停顿时选择框中的所述图像作为所述待测区域，所述步长为每次滑动的距离。