CN113406472A - 一种发光芯片失效原因背面分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光芯片失效原因背面分析方法。该方法包括：S10、研磨抛光N电极上与光波导对应位置的金属陶瓷层，使光波导对应位置的N电极裸露；S20、在N电极上设置测试连接点，且测试连接点位于光波导在N电极的对应区域之外；S30、供电电路的正极连接P电极上的键合金属线，供电电路的负极连接测试连接点，供电电路提供供电电压以使发光芯片发光；S40、使用光检测设备检测发光芯片背面发出的光，根据获取光确定发光芯片的失效区域。本发明解决了光芯片表面覆盖金属层导致失效现象无法显现的问题，提高光芯片失效分析的准确率。

Description

一种发光芯片失效原因背面分析方法
技术领域
本发明涉及发光芯片故障诊断领域，更具体地说，涉及一种发光芯片失效原因背面分析方法。
背景技术
光芯片发光异常时需要确定失效位置，现有技术中使用各种光探测仪器直接对通电后的光芯片进行外部探测，通过获取光芯片表面的光来判断失效位置。但因光芯片表面波导区域被一层较厚的金属覆盖，在较小电流时轻微失效区的异常现象不明显，很难被光探测仪器锁定；而较大电流时正常区域发光较强，失效区域会被强光覆盖，观察不到失效现象，导致无法找到光芯片失效位置，进而不能确定失效原因。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种发光芯片失效原因背面分析方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种发光芯片失效原因背面分析方法，发光芯片包括P电极、N电极和光波导，所述光波导位于所述P电极一侧，所述N电极远离所述P电极一侧覆盖有金属陶瓷层；所述P电极一侧为所述发光芯片的正面，所述N电极一侧为所述发光芯片的背面；所述方法包括下述步骤：
S10、研磨抛光所述N电极上与所述光波导对应位置的金属陶瓷层，使所述光波导对应位置的N电极裸露；
S20、在所述N电极上设置测试连接点，且所述测试连接点位于所述光波导在N电极的对应区域之外；
S30、供电电路的正极连接所述P电极上的键合金属线，所述供电电路的负极连接所述测试连接点，所述供电电路提供供电电压以使所述发光芯片发光；
S40、使用光检测设备检测所述发光芯片背面发出的光，根据获取光确定所述发光芯片的失效区域。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，在所述步骤S10之前还包括：
S101、使用凝固胶对所述发光芯片进行灌胶，灌胶凝固后从所述发光芯片的背面开始研磨，研磨至所述金属陶瓷层。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，在所述步骤S101之前还包括：
S1011、若所述发光芯片外设置有保护外壳，则拆除所述保护外壳。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述步骤S20中在所述N电极上设置测试连接点包括：在所述N电极上设置导体触点作为测试连接点。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述导体触点为导电银胶，设置所述导体银胶后在预设温度下烘烤预设时间。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述步骤S30中供电电路的正极连接所述P电极上的键合金属线包括：供电电路的正极通过第一微型探针连接所述P电极上的键合金属线；
所述步骤S30中所述供电电路的负极连接所述测试连接点包括：所述供电电路的负极通过第二微型探针连接所述测试连接点。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述步骤S40中使用光检测设备检测所述发光芯片背面发出的光包括：使用光检测设备检测所述光波导对应的发光芯片背面区域发出的光。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述使用光检测设备检测所述光波导对应的发光芯片背面区域发出的光包括：使用光检测设备检测所述光波导对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域，再获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述使用光检测设备检测所述光波导对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域包括：使用微光显微镜或激光束阻抗异常侦测仪检测所述光波导对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域。
进一步，在本发明所述的发光芯片失效原因背面分析方法中，所述获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态包括：使用透射电子显微镜或聚焦离子束系统获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态。
实施本发明的一种发光芯片失效原因背面分析方法，具有以下有益效果：本发明解决了光芯片表面覆盖金属层导致失效现象无法显现的问题，提高光芯片失效分析的准确率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例提供的发光芯片的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种发光芯片失效原因背面分析方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
在一优选实施例中，参考图1和图2，本实施例的发光芯片失效原因背面分析方法应用于发光芯片，该发光芯片包括P电极、N电极和光波导10，其中P电极用于连接供电电路的正极，N电极用于连接供电电路的负极，P电极和N电极供电后发光芯片发光。P电极一侧为发光芯片的正面，N电极一侧为发光芯片的背面。光波导10位于P电极一侧，即光波导10位于发光芯片的正面。N电极远离P电极一侧覆盖有金属陶瓷层20，即发光芯片的背面覆盖有金属陶瓷层20。光波导10在发光芯片的A面和B面有出光端面，出光端面用于出光。具体的，该发光芯片失效原因背面分析方法包括下述步骤：
S10、研磨抛光N电极上与光波导10对应位置的金属陶瓷层20，使光波导10对应位置的N电极裸露。具体的，为方便获取发光芯片发出的光，本实施例需要将光波导10对应的部分金属陶瓷层20去掉，此处光波导10对应的部分金属陶瓷层20是指光波导在金属陶瓷层20上的正投影对应的区域。确定光波导10对应的部分金属陶瓷层20，使用研磨抛光设备对金属陶瓷层进行研磨抛光，使得光波导10对应的N电极裸露出来。
S20、在N电极上设置测试连接点，且测试连接点位于光波导10在N电极的对应区域之外。具体的，因N电极自身没有用于连接供电电路的连接点，为方便供电电路连接至N电极，本实施例在N电极上设置测试连接点，该测试连接点用于供电电路的负极连接。另外需要注意的是，本实施例光检测设备需要检测发光芯片背面发出的光，特别是光波导10对应N电极区域发出的光，需要据此确定发光芯片的失效区域，所以测试连接点位于光波导10在N电极的对应区域之外，以避免遮挡光线，影响检测。作为选择，在N电极上设置测试连接点是指在N电极上设置导体触点作为测试连接点，导体触点能导通电流，以使供电电路的电流能作用于N电极。例如，导体触点为导电银胶，设置导体银胶后在预设温度下烘烤预设时间，烘烤后导电银胶固化，方便连接。
S30、供电电路的正极连接P电极上的键合金属线，供电电路的负极连接测试连接点，供电电路提供供电电压以使发光芯片发光。具体的，供电电路包括正极供电端和负极供电端，供电电路的正极连接P电极上的键合金属线，供电电路的负极连接测试连接点，连接完成后供电电路提供供电电压以使发光芯片发光。为方便供电电路连接发光芯片，供电电路的正极供电端和负极供电端分别设置第一微型探针和第二微型探针，供电电路的正极通过第一微型探针连接P电极上的键合金属线，供电电路的负极通过第二微型探针连接测试连接点。因本实施例已将N电极上对应的金属陶瓷层20研磨抛光掉，所以不需要为发光芯片提供强电流，提供正常工作电流或弱电流进行检测。
S40、使用光检测设备检测发光芯片背面发出的光，根据获取光确定发光芯片的失效区域。具体的，发光芯片在供电电路供电下发光后，使用光检测设备检测发光芯片背面发出的光。根据已知历史失效现象数据设置失效判断模型，使用失效判断模型处理光检测设备获取的光，根据获取光确定发光芯片的失效区域。
本实施例解决了光芯片表面覆盖金属层导致失效现象无法显现的问题，提高光芯片失效分析的准确率。
在一些实施例的发光芯片失效原因背面分析方法中，为避免在研磨抛光、设置测试连接点过程中损坏其他器件，在步骤S10之前还包括：S101、使用凝固胶对发光芯片进行灌胶，灌胶凝固后从发光芯片的背面开始研磨，研磨至金属陶瓷层20。作为选择，可使用AB胶进行灌胶操作，灌胶凝固后形成切片样品。
在一些实施例的发光芯片失效原因背面分析方法中，在步骤S101之前还包括：S1011、若发光芯片外设置有保护外壳，则拆除保护外壳。具体的，有些发光芯片为封装芯片，发光芯片外层为保护外壳，此时需要先拆除保护外壳，使发光芯片的核心器件漏出。作为选择，本实施例的发光芯片为TO封装的发光芯片。
在一些实施例的发光芯片失效原因背面分析方法中，步骤S40中使用光检测设备检测发光芯片背面发出的光包括：使用光检测设备检测光波导10对应的发光芯片背面区域发出的光，也就是说，使用光检测设备检测光波导10对应的部分N电极侧发出的光，该部分N电极即是步骤S10中研磨抛光金属陶瓷层20，使光波导10对应位置的N电极裸露出的区域。本实施例解决了光芯片表面覆盖金属层导致失效现象无法显现的问题，使光检测设备能直接获取光波导10对应的部分N电极侧发出的光，提高光芯片失效分析的准确率。
在一些实施例的发光芯片失效原因背面分析方法中，使用光检测设备检测光波导10对应的发光芯片背面区域发出的光包括：使用光检测设备检测光波导10对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域，再获取发光芯片的失效剖面形貌状态。具体的，可使用微光显微镜(Emission Microscope，EMMI)或激光束阻抗异常侦测仪(Optical BeamInduced Resistance Change，OBIRCH)检测光波导10对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域，可使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)或聚焦离子束系统(Focused Ion beam，FIB)获取发光芯片的失效剖面形貌状态。可以理解，本领域技术人员使用与本实施例功能相类似的光检测设备，也属于本实施例保护范围。进一步，根据已知历史失效现象数据设置失效判断模型，其中失效判断模型包括异常发光点和异常发光区域的判断模型，失效剖面形貌状态判断模型，失效判断模型异常发光点、异常发光区域和失效剖面形貌状态确定发光芯片的失效区域。本实施例解决了光芯片表面覆盖金属层导致失效现象无法显现的问题，提高光芯片失效分析的准确率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，发光芯片包括P电极、N电极和光波导(10)，所述光波导(10)位于所述P电极一侧，所述N电极远离所述P电极一侧覆盖有金属陶瓷层(20)；所述P电极一侧为所述发光芯片的正面，所述N电极一侧为所述发光芯片的背面；所述方法包括下述步骤：
S10、研磨抛光所述N电极上与所述光波导(10)对应位置的金属陶瓷层(20)，使所述光波导(10)对应位置的N电极裸露；
S20、在所述N电极上设置测试连接点，且所述测试连接点位于所述光波导(10)在N电极的对应区域之外；
S30、供电电路的正极连接所述P电极上的键合金属线，所述供电电路的负极连接所述测试连接点，所述供电电路提供供电电压以使所述发光芯片发光；
S40、使用光检测设备检测所述发光芯片背面发出的光，根据获取光确定所述发光芯片的失效区域。
2.根据权利要求1所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，在所述步骤S10之前还包括：
S101、使用凝固胶对所述发光芯片进行灌胶，灌胶凝固后从所述发光芯片的背面开始研磨，研磨至所述金属陶瓷层(20)。
3.根据权利要求2所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，在所述步骤S101之前还包括：
S1011、若所述发光芯片外设置有保护外壳，则拆除所述保护外壳。
4.根据权利要求1所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述步骤S20中在所述N电极上设置测试连接点包括：在所述N电极上设置导体触点作为测试连接点。
5.根据权利要求4所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述导体触点为导电银胶，设置所述导体银胶后在预设温度下烘烤预设时间。
6.根据权利要求1所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述步骤S30中供电电路的正极连接所述P电极上的键合金属线包括：供电电路的正极通过第一微型探针连接所述P电极上的键合金属线；
所述步骤S30中所述供电电路的负极连接所述测试连接点包括：所述供电电路的负极通过第二微型探针连接所述测试连接点。
7.根据权利要求1所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述步骤S40中使用光检测设备检测所述发光芯片背面发出的光包括：使用光检测设备检测所述光波导(10)对应的发光芯片背面区域发出的光。
8.根据权利要求7所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述使用光检测设备检测所述光波导(10)对应的发光芯片背面区域发出的光包括：使用光检测设备检测所述光波导(10)对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域，再获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态。
9.根据权利要求8所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述使用光检测设备检测所述光波导(10)对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域包括：使用微光显微镜或激光束阻抗异常侦测仪检测所述光波导(10)对应的发光芯片背面区域的异常发光点和异常发光区域。
10.根据权利要求8所述的发光芯片失效原因背面分析方法，其特征在于，所述获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态包括：使用透射电子显微镜或聚焦离子束系统获取所述发光芯片的失效剖面形貌状态。
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