CN112201646A - 一种led芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法 - Google Patents

一种led芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LED芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法。LED芯片测试驱动电路包括若干P电极层、若干N电极层、若干P电极电路及若干N电极电路，用于将LED芯片阵列中同列芯片的P电极电连接并引出统一接线端以及同行LED芯片的N电极电连接并引出统一接线端。本发明通过在完成LED芯片制作的LED晶圆上直接制作LED芯片测试驱动电路，可通过外接无源选址驱动扫描电信号、以无源选址驱动模式快速逐点测试LED晶圆上的LED芯片，不需要点测机，可节约巨额的设备投资，极大的降低芯片测试成本，同时大幅度提高芯片测试能力、芯片测试速度，进而可大幅度降低芯片生产成本、提高芯片生产效率。

Description

一种LED芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法
技术领域
本发明涉及LED芯片技术领域，特别是一种LED芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法。
背景技术
目前，现有技术中LED芯片测试主要采用探针台，将钨质探针压在芯片的电极上，完成探针与芯片的电气连接，加电进行光电性能测试。目前一张4寸LED晶圆上的芯片根据芯片尺寸的不同，芯片数量在几百至几十万粒不等，每个芯片都需要加电测量光、电参数，当前LED芯片测试采用的探针机械运动物理接触芯片电极测试方法，主流探针测试设备的测试能力为10万粒芯片/台机/小时，测试效率低，每台设备价格约在30万元人民币，一般每个芯片厂需购置几百到几千台点测机设备，芯片测试设备成本高，导致LED芯片生产效率低、生产成本高。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可极大的提升芯片测试效率、降低芯片测试成本，进而大幅度降低芯片生产成本、提高芯片生产效率的LED芯片测试驱动电路、制作方法及芯片测试方法。
本发明采用如下技术方案：
一种LED芯片测试驱动电路，设置于LED晶圆上，LED晶圆上分布有制作完成的LED芯片阵列，LED芯片测试电路包括若干P电极层、若干N电极层、若干P电极电路及若干N电极电路，P电极层复合于各LED芯片的P电极上并与P电极电连接，N电极层复合于各LED芯片的N电极上并与N电极电连接，P电极电路与LED芯片阵列中同一列的LED芯片对应的若干P电极层电连接、用于将整列LED芯片的P电极电连接并引出统一接线端，N电极电路与LED芯片阵列中同一行的LED芯片对应的若干N电极层电连接、用于将整行LED芯片的N电极电连接并引出统一接线端，P电极电路与N电极电路之间绝缘设置。
进一步地，所述P电极层与P电极电路一体成型，N电极层与N电极电路一体成型。
进一步地，所述P电极电路与N电极电路之间通过设置绝缘层或形成一定间隙绝缘设置。
一种LED芯片测试驱动电路制作方法，依次包括以下步骤：
①在完成LED芯片制作的LED晶圆上通过涂覆感光胶、曝光、显影工艺，显影出LED芯片的P电极和P电极电路区域；
②在步骤①得到的产品表面镀膜第一金属层，并去除显影区域以外部分的第一金属层；
③去除步骤②得到的产品上的感光胶；
④在步骤③得到的产品表面通过涂覆感光胶、曝光、显影工艺，显影出LED芯片的N电极和N电极电路区域；
⑤在步骤④得到的产品表面镀膜第二金属层，并去除显影区域以外部分的第二金属层；即完成LED芯片测试驱动电路的制作。
进一步地，所述步骤①中，先在完成LED芯片制作的LED晶圆上涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片P电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极；再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片P电极对应区域和P电极电路区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极和P电极电路区域。
进一步地，所述步骤④中，先在步骤③得到的产品表面涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片N电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极；然后再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片N电极对应区域和N电极电路区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极和N电极电路区域。
进一步地，所述镀膜第一金属层、镀膜第二金属层采用蒸镀镀膜或溅射镀膜工艺。
进一步地，所述步骤③中，通过将步骤②得到的产品置入去胶剂中去除感光胶。
进一步地，对于P电极、N电极位于同侧的LED芯片，在步骤⑤工艺前，在步骤④得到的产品的P电极电路与N电极电路交叉处设置绝缘隔层。
一种LED芯片测试方法，包括有如下步骤：
a.在完成LED芯片制作的LED晶圆上通过上述的LED芯片测试驱动电路制作方法制作LED芯片测试驱动电路；
b.通过LED芯片测试驱动电路外接无源选址驱动扫描电信号、以无源选址驱动模式逐点测试LED晶圆上的待测试LED芯片，即将LED芯片阵列中每一列的LED芯片的P电极通过统一接线端连接到列扫描线，将LED芯片阵列中每一行的LED芯片的N电极通过统一接线端连接到行扫描线，一列扫描线、一行扫描线同时选通，对应LED芯片阵列中一LED芯片的光、电性能测试，逐点扫描即可实现LED芯片阵列中所有LED芯片的测试；
c.测试完成后，将LED芯片测试驱动电路从LED晶圆上去除。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在完成LED芯片制作的LED晶圆上直接制作LED芯片测试驱动电路，可通过外接无源选址驱动扫描电信号、以无源选址驱动模式快速逐点测试LED晶圆上的LED芯片，不采用机械探针接触芯片电极，不需要点测机，可以节约巨额的点测机设备投资，根据芯片尺寸不同，芯片点测成本每个晶圆下降为5-30元不等，同时，芯片测试能力可达到几十万粒芯片/分钟，芯片测试速度可达到当前点测机设备的百倍以上，可极大的提升芯片测试效率、降低芯片测试成本，进而大幅度降低芯片生产成本、提高芯片生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例1的LED晶圆及LED芯片测试驱动电路的俯视结构示意图；
图2是本发明实施例2的LED晶圆及LED芯片测试驱动电路的俯视结构透视图。
图中：1.LED晶圆，2.P电极层，3.N电极层，4.P电极电路，5.N电极电路，6.LED芯片。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
实施例1
参照图1，本发明的一种LED芯片测试驱动电路，设置于LED晶圆1上，LED晶圆1上分布有制作完成的正装结构的LED芯片阵列，LED芯片测试电路包括若干P电极层2、若干N电极层3、若干P电极电路4及若干N电极电路5，P电极层2复合于各LED芯片6的P电极上并与P电极电连接，N电极层3复合于各LED芯片6的N电极上并与N电极电连接，P电极电路4与LED芯片阵列中同一列的LED芯片6对应的若干P电极层2电连接、用于将整列LED芯片6的P电极电连接并引出统一接线端，N电极电路5与LED芯片阵列中同一行的LED芯片6对应的若干N电极层3电连接、用于将整行LED芯片6的N电极电连接并引出统一接线端，P电极电路4与N电极电路5之间通过设置绝缘层绝缘设置。P电极层2与P电极电路4一体成型，N电极层3与N电极电路5一体成型。
本发明的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，依次包括以下步骤：
①先在完成LED芯片6制作的LED晶圆1上涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的P电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极；
再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的P电极对应区域和P电极电路4区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极和P电极电路4区域；
②在步骤①得到的产品表面采用蒸镀镀膜工艺镀膜第一金属层，并去除显影区域以外部分的第一金属层，剩余一体成型的P电极层2和P电极电路4；
③将步骤②得到的产品置入去胶剂中去除感光胶；
④先在步骤③得到的产品表面涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的N电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极；
然后再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的N电极对应区域和N电极电路5区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极和N电极电路区域；
⑤先在步骤④得到的产品的P电极电路4与N电极电路5交叉处设置绝缘隔层，绝缘隔层可通过模具镀设于P电极电路4表面；然后在步骤④得到的产品表面采用蒸镀镀膜工艺镀膜第二金属层，并去除显影区域以外部分的第二金属层，剩余一体成型的N电极层3和N电极电路5；即完成LED芯片测试驱动电路的制作。
其中，第一金属层、第二金属层可采用铜或铝。感光胶、去胶剂及曝光、显影工艺均采用本领域现有技术中任意可实现对应效果的实施方案。
本发明的一种LED芯片测试方法，包括有如下步骤：
a.在完成LED芯片制作的LED晶圆上通过上述的LED芯片测试驱动电路制作方法制作LED芯片测试驱动电路；
b.通过LED芯片测试驱动电路外接无源选址驱动扫描电信号、以无源选址驱动模式逐点测试LED晶圆上的待测试LED芯片6，即将LED芯片阵列中每一列的LED芯片6的P电极通过统一接线端连接到列扫描线，将LED芯片阵列中每一行的LED芯片6的N电极通过统一接线端连接到行扫描线，当某一特定的第Y列扫描线和第X行扫描线被选通时，LED阵列中与其交叉点(X，Y)对应的LED像素即会被点亮，即实现对该LED芯片6的光、电性能测试，以此方式进行高速逐点扫描即可实现LED芯片阵列中所有LED芯片6的测试；
c.测试完成后，将LED芯片测试驱动电路从LED晶圆1上去除。
本发明的LED芯片测试方法，芯片测试能力可达几十万粒芯片/分钟，根据芯片尺寸不同，芯片点测成本每个LED晶圆下降5-30元不等。
实施例2
参照图2，本实施例与实施例1的区别在于：
本实施例的一种LED芯片测试驱动电路，设置于LED晶圆1上，LED晶圆1上分布有制作完成的垂直结构的LED芯片阵列。在LED晶圆1上首先制作P电极电路4，然后将LED晶圆衬底剥离，再在剥离衬底后的LED晶圆1上制作N电极电路5，P电极电路4和N电极电路5分别设置于剥离衬底后的LED晶圆1的正、反两面。P电极电路4与N电极电路5之间形成一定间隙实现绝缘。
本实施例的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，依次包括以下步骤：
①先在完成LED芯片6制作的LED晶圆1上涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的P电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极；
再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的P电极对应区域和P电极电路4区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极和P电极电路4区域；
②在步骤①得到的产品表面采用蒸镀镀膜工艺镀膜第一金属层，并去除显影区域以外部分的第一金属层，剩余一体成型的P电极层2和P电极电路4；
③将步骤②得到的产品置入去胶剂中去除感光胶；然后利用激光剥离技术剥离LED晶圆1的衬底；
④先在步骤③得到的产品的远离P电极层2和P电极电路4面的表面涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的N电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极；
然后再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片6的N电极对应区域和N电极电路5区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极和N电极电路区域；
⑤在步骤④得到的产品表面采用蒸镀镀膜工艺镀膜第二金属层，并去除显影区域以外部分的第二金属层，剩余一体成型的N电极层3和N电极电路5；即完成LED芯片测试驱动电路的制作。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的一种LED芯片测试驱动电路制作方法中，镀膜第一金属层、镀膜第二金属层采用溅射镀膜工艺。
上述仅为本发明的三个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种LED芯片测试驱动电路，其特征在于：设置于LED晶圆上，LED晶圆上分布有制作完成的LED芯片阵列，LED芯片测试电路包括若干P电极层、若干N电极层、若干P电极电路及若干N电极电路，P电极层复合于各LED芯片的P电极上并与P电极电连接，N电极层复合于各LED芯片的N电极上并与N电极电连接，P电极电路与LED芯片阵列中同一列的LED芯片对应的若干P电极层电连接、用于将整列LED芯片的P电极电连接并引出统一接线端，N电极电路与LED芯片阵列中同一行的LED芯片对应的若干N电极层电连接、用于将整行LED芯片的N电极电连接并引出统一接线端，P电极电路与N电极电路之间绝缘设置。
2.如权利要求1所述的一种LED芯片测试驱动电路，其特征在于：所述P电极层与P电极电路一体成型，N电极层与N电极电路一体成型。
3.如权利要求1所述的一种LED芯片测试驱动电路，其特征在于：所述P电极电路与N电极电路之间通过设置绝缘层或形成一定间隙绝缘设置。
4.一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
①在完成LED芯片制作的LED晶圆上通过涂覆感光胶、曝光、显影工艺，显影出LED芯片的P电极和P电极电路区域；
②在步骤①得到的产品表面镀膜第一金属层，并去除显影区域以外部分的第一金属层；
③去除步骤②得到的产品上的感光胶；
④在步骤③得到的产品表面通过涂覆感光胶、曝光、显影工艺，显影出LED芯片的N电极和N电极电路区域；
⑤在步骤④得到的产品表面镀膜第二金属层，并去除显影区域以外部分的第二金属层；即完成LED芯片测试驱动电路的制作。
5.如权利要求4所述的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：所述步骤①中，先在完成LED芯片制作的LED晶圆上涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片P电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极；再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片P电极对应区域和P电极电路区域曝光，然后显影露出LED芯片P电极和P电极电路区域。
6.如权利要求4所述的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：所述步骤④中，先在步骤③得到的产品表面涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片N电极对应区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极；然后再次涂覆感光胶，使用光罩将LED芯片N电极对应区域和N电极电路区域曝光，然后显影露出LED芯片N电极和N电极电路区域。
7.如权利要求4所述的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：所述镀膜第一金属层、镀膜第二金属层采用蒸镀镀膜或溅射镀膜工艺。
8.如权利要求4所述的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：所述步骤③中，通过将步骤②得到的产品置入去胶剂中去除感光胶。
9.如权利要求4所述的一种LED芯片测试驱动电路制作方法，其特征在于：对于P电极、N电极位于同侧的LED芯片，在步骤⑤工艺前，在步骤④得到的产品的P电极电路与N电极电路交叉处设置绝缘隔层。
10.一种LED芯片测试方法，其特征在于：包括有如下步骤：
a.在完成LED芯片制作的LED晶圆上通过权利要求4至9任一所述的LED芯片测试驱动电路制作方法制作LED芯片测试驱动电路；
b.通过LED芯片测试驱动电路外接无源选址驱动扫描电信号、以无源选址驱动模式逐点测试LED晶圆上的待测试LED芯片，即将LED芯片阵列中每一列的LED芯片的P电极通过统一接线端连接到列扫描线，将LED芯片阵列中每一行的LED芯片的N电极通过统一接线端连接到行扫描线，一列扫描线、一行扫描线同时选通，对应LED芯片阵列中一LED芯片的光、电性能测试，逐点扫描即可实现LED芯片阵列中所有LED芯片的测试；
c.测试完成后，将LED芯片测试驱动电路从LED晶圆上去除。
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