CN114427910A - 一种多通道高速收光方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于LED行业mini芯片测试点亮时收光技术领域，涉及一种多通道高速收光方法和装置。本申请提供的技术方案包括如下步骤：调节准直透镜，获取预定范围的视场角；将准直透镜连接光纤；将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接；对光进行采集。设计准直透镜代替积分球，能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。

Description

一种多通道高速收光方法和装置

技术领域

本申请涉及LED行业mini芯片测试点亮时收光技术领域，更具体的说，特别涉及一种多通道高速收光方法和装置。

背景技术

光谱仪又称分光仪，广泛为认知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。它由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。

在LED行业mini芯片测试点亮时收光技术中，以常见mini03＊04mil尺寸芯片为例，一张4英寸wafer总计芯片达上百万颗，而6英寸wafer则多达两百多万每一颗LED芯片需要采集光性参数，而传统普通光谱仪数据采集需要1mS，数据处理需要3mS即光性参数一颗共计4mS，且目前市面上传统的收光方式都是每一颗晶粒点亮时光都经过积分球内壁漫反射后再通过单条光纤传输到普通光谱仪上。这样的方式由于积分球内壁漫反射时需要更多的积分时间且普通光谱仪采集周期较长导致收光较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道高速收光方法和装置，可以解决现有方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，以及普通光谱仪采集周期较长导致收光较慢的问题。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种多通道高速收光方法，包括如下步骤：

调节准直透镜，获取预定范围的视场角；

将准直透镜连接光纤；

将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接；

对光进行采集。

进一步地，所述对光进行采集的步骤具体包括：

利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集。

进一步地，所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙后进行数据处理，并在数据处理时间内依次进行下一子光纤对光的采集。

所述将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接的步骤具体包括：

将光纤一分十根子光纤，并将十根的子光纤分别与十个高速光谱仪连接。

所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙0.1ms后进行数据处理，并在当前子光纤采光间隙0.1ms后进行下一子光纤对光的采集，其中，数据处理时间为1ms；

在0.1ms的数据采集时间加上1ms的数据处理时间内完成10次数据采集；

完成10次数据采集后，回至所述第一根子光纤对光进行采集的步骤。

进一步地，所述预定范围的视场角α为0到45度。

进一步地，所述准直透镜收光范围的直径x为：tanα/2＝x/d＊2，其中，d为单颗芯片的尺寸。

进一步地，对4＊8阵列的芯片收光时，单颗芯片尺寸d为10＊10mil，阵列间隔为1.5倍，阵列范围为3.048＊1.524，所述准直透镜收光范围的直径x为8.2。

进一步地，所述高速光谱仪为Ocean FX高速采集微型光谱仪。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种多通道高速收光装置，采用了如下所述的技术方案：

一种多通道高速收光装置，基于如上所述的多通道高速收光方法，包括：

准直透镜，能够进行调节并获取预定范围的视场角，用于对光进行采集；

光纤，所述光纤一分预定数量的子光纤，所述光纤一端与所述准直透镜连接；

高速光谱仪，所述高速光谱仪与子光纤的数量对应，并分别与子光纤连接。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种多通道高速收光方法和装置，从现有的收光装置中去掉积分球，设计准直透镜代替积分球，解决传统方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，本方法能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例中多通道高速收光方法的流程框图；

图2为本发明实施例中10台高速光谱仪对光进行采集的示意图；

图3为本发明实施例中准直透镜收光范围的直径x计算的示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

如图1所示，一种多通道高速收光方法，包括如下步骤：

调节准直透镜，获取预定范围的视场角；

将准直透镜连接光纤；

将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接；

对光进行采集。

本发明实施例提供的多通道高速收光方法，从现有的收光装置中去掉积分球，设计准直透镜代替积分球，解决传统方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，本方法能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。

本发明实施例中，准直透镜上设有焦距调节顶丝，通过焦距调节顶丝的调节，可预定范围的视场角。

所述对光进行采集的步骤具体包括：

利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集。

解决高速光谱仪收光时的数据处理时间间隙，即将高速光谱仪的采集时的间隙时间利用。从而实现高效收光，提升点测效率。

所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙后进行数据处理，并在数据处理时间内依次进行下一子光纤对光的采集。

所述将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接的步骤具体包括：

将光纤一分十根子光纤，并将十根的子光纤分别与十个高速光谱仪连接。

在其他实施例中，可根据具体需求将光纤一分为其他数量的子光纤。

本发明实施例中，所述高速光谱仪为Ocean FX高速采集微型光谱仪。

所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙0.1ms后进行数据处理，并在当前子光纤采光间隙0.1ms后进行下一子光纤对光的采集，其中，数据处理时间为1ms；

在0.1ms的数据采集时间加上1ms的数据处理时间内完成10次数据采集；

完成10次数据采集后，回至所述第一根子光纤对光进行采集的步骤。

采用高速光谱仪进行收光采集，高速光谱仪的采集光的周期最小为10uS，但是光谱数据处理需要1mS，传统的方式为采集光参数0.1mS，等待1mS数据采集后再进行下一个采集，本方法将1mS的数据处理间隙利用起来，采用定制光纤一分十根子光纤，光纤一头连接准直透镜，子光纤一头分别连接10台高速光谱仪，利用高校光谱仪有缓存特性，1号子光纤采集0.1mS后进行后台计算，在1号子光纤采集0.1mS后，2号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，在2号子光纤采集0.1mS后，3号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，4号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，5号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，6号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，依次类推，原本0.1mS数据采集加上1mS的数据处理时间1.1mS，能提供10次数据采集。从而实现提升测试效率的目的。

所述预定范围的视场角α为0到45度。

所述准直透镜收光范围的直径x为：tanα/2＝x/d＊2，其中，d为单颗芯片的尺寸。

对4＊8阵列的芯片收光时，单颗芯片尺寸d为10＊10mil，阵列间隔为1.5倍，阵列范围为3.048＊1.524，所述准直透镜收光范围的直径x为8.2。

本发明实施例提供的多通道高速收光方法，从现有的收光装置中去掉积分球，设计准直透镜代替积分球，解决传统方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，本方法能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。以上述03＊04mil的4寸wafer为例，此方案每一颗芯片光性测试时间0.1mS，相比于传统方案4mS，传统方案点测完需要66分钟，而本方案仅需1.6分钟，有效提升效率97％。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种多通道高速收光装置，采用了如下所述的技术方案：

一种多通道高速收光装置，基于如上所述的多通道高速收光方法，包括：

准直透镜，能够进行调节并获取预定范围的视场角，用于对光进行采集；

光纤，所述光纤一分预定数量的子光纤，所述光纤一端与所述准直透镜连接；

高速光谱仪，所述高速光谱仪与子光纤的数量对应，并分别与子光纤连接。

本发明实施例提供的多通道高速收光装置，从现有的收光装置中去掉积分球，设计准直透镜代替积分球，解决传统方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，本方法能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。

本发明实施例中，准直透镜上设有焦距调节顶丝，通过焦距调节顶丝的调节，可预定范围的视场角。

本发明实施例中，利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集。解决高速光谱仪收光时的数据处理时间间隙，即将高速光谱仪的采集时的间隙时间利用。从而实现高效收光，提升点测效率。

具体地，第一根子光纤对光进行采集；在第一根子光纤采光间隙后进行数据处理，并在数据处理时间内依次进行下一子光纤对光的采集。

本发明实施例中，将光纤一分十根子光纤，并将十根的子光纤分别与十个高速光谱仪连接。在其他实施例中，可根据具体需求将光纤一分为其他数量的子光纤。

本发明实施例中，所述高速光谱仪为Ocean FX高速采集微型光谱仪。

如图2所示，本发明实施例中，在第一根子光纤采光间隙0.1ms后进行数据处理，并在当前子光纤采光间隙0.1ms后进行下一子光纤对光的采集，其中，数据处理时间为1ms；在0.1ms的数据采集时间加上1ms的数据处理时间内完成10次数据采集。

采用高速光谱仪进行收光采集，高速光谱仪的采集光的周期最小为10uS，但是光谱数据处理需要1mS，传统的方式为采集光参数0.1mS，等待1mS数据采集后再进行下一个采集，本方法将1mS的数据处理间隙利用起来，采用定制光纤一分十根子光纤，光纤一头连接准直透镜，子光纤一头分别连接10台高速光谱仪，利用高校光谱仪有缓存特性，1号子光纤采集0.1mS后进行后台计算，在1号子光纤采集0.1mS后，2号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，在2号子光纤采集0.1mS后，3号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，4号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，5号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，6号子光纤马上进行采集，0.1mS然后进行后台数据计算，依次类推，原本0.1mS数据采集加上1mS的数据处理时间1.1mS，能提供10次数据采集。从而实现提升测试效率的目的。

所述预定范围的视场角α为0到45度。

如图3所示，所述准直透镜收光范围的直径x为：tanα/2＝x/d＊2，其中，d为单颗芯片的尺寸。

对4＊8阵列的芯片收光时，单颗芯片尺寸d为10＊10mil，即254m＊254um，阵列间隔为1.5倍，阵列范围为3.048＊1.524，所述准直透镜收光范围的直径x为8.2。

本发明实施例提供的多通道高速收光装置，从现有的收光装置中去掉积分球，设计准直透镜代替积分球，解决传统方案LED灯点亮时光经过积分球内壁漫反射的积分时间较长的问题，本方法能去掉积分球内壁漫反射的时间，从而实现高效收光，提升点测效率。调整准直透镜的与光纤的焦距能实现较大范围的收光，保证了收光范围。并根据高速光谱仪特性制定了一分为预定数量的子光纤，分接对应数量的高速光谱仪，利用了高速光谱仪能存储数据的特性，将处理数据的时间间隙利用，大大缩短了采集时间，提升了效率。以上述03＊04mil的4寸wafer为例，此方案每一颗芯片光性测试时间0.1mS，相比于传统方案4mS，传统方案点测完需要66分钟，而本方案仅需1.6分钟，有效提升效率97％。

需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，或者不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个实施例方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实施例方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。需要说明的是，在不冲突或矛盾的情况下，本申请中的实施例及实施例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种多通道高速收光方法，其特征在于，包括如下步骤：

调节准直透镜，获取预定范围的视场角；

将准直透镜连接光纤；

将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接；

对光进行采集。

2.根据权利要求1所述的多通道高速收光方法，其特征在于，所述对光进行采集的步骤具体包括：

利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集。

3.根据权利要求2所述的多通道高速收光方法，其特征在于，所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙后进行数据处理，并在数据处理时间内依次进行下一子光纤对光的采集。

4.根据权利要求1所述的多通道高速收光方法，其特征在于，所述将光纤一分预定数量的子光纤，并将预定数量的子光纤分别与对应数量的高速光谱仪连接的步骤具体包括：

将光纤一分十根子光纤，并将十根的子光纤分别与十个高速光谱仪连接。

5.根据权利要求4所述的多通道高速收光方法，其特征在于，所述利用高速光谱仪数据处理时间对光进行采集的步骤具体包括：

第一根子光纤对光进行采集；

在第一根子光纤采光间隙0.1ms后进行数据处理，并在当前子光纤采光间隙0.1ms后进行下一子光纤对光的采集，其中，数据处理时间为1ms；

在0.1ms的数据采集时间加上1ms的数据处理时间内完成10次数据采集；

完成10次数据采集后，回至所述第一根子光纤对光进行采集的步骤。

6.根据权利要求1所述的多通道高速收光方法，其特征在于，

所述预定范围的视场角α为0到45度。

7.根据权利要求6所述的多通道高速收光方法，其特征在于，

所述准直透镜收光范围的直径x为：tanα/2＝x/d＊2，其中，d为单颗芯片的尺寸。

8.根据权利要求7所述的多通道高速收光方法，其特征在于，

对4＊8阵列的芯片收光时，单颗芯片尺寸d为10＊10mil，阵列间隔为1.5倍，阵列范围为3.048＊1.524，所述准直透镜收光范围的直径x为8.2。

9.根据权利要求1所述的多通道高速收光方法，其特征在于，

所述高速光谱仪为Ocean FX高速采集微型光谱仪。

10.一种多通道高速收光装置，其特征在于，基于如权利要求1－9任意一项所述的多通道高速收光方法，包括：

准直透镜，能够进行调节并获取预定范围的视场角，用于对光进行采集；

光纤，所述光纤一分预定数量的子光纤，所述光纤一端与所述准直透镜连接；

高速光谱仪，所述高速光谱仪与子光纤的数量对应，并分别与子光纤连接。

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