CN117380561A - 一种led芯片、灯珠的测试分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，属于光电子技术领域，包括步骤如下：准备收光治具，收光治具为中空球体，内部以黑色漆面涂装；在中空球体的侧壁，分3组，每组间隔一定角度接入数量相等的光纤，中空球体顶部接入0°光纤，测试芯片或测试灯珠放入中空球体底部，所有光纤均连接至功率计；点亮测试芯片或测试灯珠，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数；将获得的光强数据归一化后形成配光曲线；综合归一化的配光曲线、电性参数，对测试芯片进行分光、分选。在保持原有测试参数的同时，可一次性获得芯片在多角度的发光强度，在原有参数的基础上，增加对出光角度的分档分选。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，适用于测试传统芯片、Mini\Micro芯片的出光角度，属于光电子技术领域。
背景技术
在早期，由于LED主要被作为指示或显示灯用，而且一般以单个器件出现，所以对于其波长的分选和亮度的控制要求并不高。可是随着LED的效率和亮度的不断提高，其应用范围越来越广。当LED作为阵列显示和屏幕元件时，由于人眼对颜色波长和亮度的敏感性，所以使用没有分选过的LED就产生了不均匀的现象，进而影响到人们的视觉效果。不论是波长不均匀或是光亮度的不均匀都会给人产生不舒服的感觉，这是各LED显示器制造厂家不愿看到的，也是人们无法接受的，因此产生了LED芯片分选。
LED通常按照主波长、发光强度、光通亮、色温、工作电压、反向击穿电压等几个关键参数进行测试，然后根据测试参数设定分类方式，然后将同类芯片分选到一起。LED的测试与分选是LED生产过程中的一项重要工序。
当进入到Mini led Micro led芯片，应用到小间距显示、近眼显示等新型显示领域，常用的分选方式已经不能满足需求，为改善此现象，可采取如下措施：
(1)LED芯片分选时进行混排，即同晶圆同参数的芯片从顺序摆放改为随机摆放。当同晶圆同参数芯片顺序摆放时，会因同晶圆内切割工艺、制程线宽、材料折射率相对一致，会导致不同片间的差异明显，改为随机摆放后，不同区域间的差异会减少。
(2)LED封装厂加严对LED芯片的要求，特别是对波长、亮度和工作电压的指标要求。例如，过去对波长的要求是±2nm，而现在则要求为±1nm，甚至在高端应用上，已提出±0.5nm的要求。
这样就给了芯片厂巨大的压力，因此他们在卖芯片时必须进行严格的分选。上述改善方法已经在芯片分选时导产。目前还有一项重要的参数，即出光角度，囿于测试方法限制，无法在芯片端展开测试，为保证最终的显示效果，封装厂在芯片封装成灯珠后，再次进行波长、亮度、电性的分光，确保参数的一致性，分光后的灯珠在出货时，通过大型混合设备，将同档内的灯珠随机搅拌，然后编带出货。
为进一步提升芯片、灯珠的一致性，最好的方式是能测试芯片、灯珠的出光角度，按照出光角度进行芯片、灯珠的分类使用，此种方法可提高最终出光效果，但是测试方法、效率尚待提升。
对出光角度的测试，传统配光曲线测试一般可分为两种，一种是芯片固定不动，接收光线的光度探测器围绕它旋转扫描；另外一种是光度探测器不动，LED围绕封装外壳的顶点作旋转扫描。
旋转法是现今使用最广泛的一种测量LED光强空间分布的方法，其使用操作方便、测量准确性高，并且测量仪器容易制造定标简单，仪器成本比较低廉，但其有一个不可忽视的缺点是测试时间长。在传统配光曲线测试时为了在180°范围内，需要设置许多测试点，测试一颗芯片时间需2-3min。扩展到旋转法测试时，由于需要测量多个平面的光强分布，所以需要更多测试点，测试时间更长。这些方法都无法应用到量产中。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种可对芯片出光角度进行高效测试的方法，并形成基于此的芯片分选方法。现有芯片测试，对主波长、发光强度、光通亮、色温、工作电压、反向击穿电压等几个关键参数进行测试，本发明中的收光治具具备多角度收光能力，在保持原有测试参数的同时，可以一次性获得芯片在多角度的发光强度，因此在后续的分光时，可在原有参数的基础上，增加对出光角度的分档分选。
本发明的技术方案如下：
一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，包括步骤如下：
1)、准备收光治具，收光治具为中空球体，内部不涂敷漫反射材料，以黑色漆面涂装；
2)、在中空球体的侧壁，分3组，每组间隔一定角度接入数量相等的光纤，中空球体顶部接入0°光纤，测试芯片或测试灯珠放入中空球体底部，所有光纤均连接至功率计；
3)、点亮测试芯片或测试灯珠，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数；
4)、将获得的光强数据归一化后形成配光曲线；
5)、综合归一化的配光曲线、电性参数，对测试芯片进行分光、分选。
优选的，步骤2)中，每组间隔的角度为15°，每组的光纤数量为6个。
进一步优选的，步骤2)中，第一组在5°、20°、35°、50°、65°、80°接入光纤，第二组在10°、25°、40°、55°、70°、85°接入光纤，第三组在15°、30°、45°、60°、75°、90°接入光纤。
优选的，步骤2)中，0°光纤经过光谱仪连接至PC机，3组光纤连接至PC机，由PC机进行数据采集和曲线制作。
本发明的有益效果在于：
本申请利用中空球体收光，在球体内部涂敷黑色材料，降低各角度的光反射，减少测试球内的反射，此种涂装可维持被测芯片的原始出光角度，更好的测量原始出光的角度，避免高反射率的漫反射材料对出光的均匀反射，配合在侧壁分角度安装的光纤组合，可以获得不同角度的出光强度，实现不旋转收光装置或被测样品即可测得芯片或者灯珠在不同角度的光强，即快速实现出光角测试。
附图说明
图1a为中空球体侧视图；
图1b为中空球体俯视图；
图2为配光曲线；
图3为测试系统示意图；
其中，1、0°光纤，2、第一组光纤，3、第二组光纤，4、第三组光纤，5、待测芯片，6、光谱仪，7、PC机，8、探针，9、电源，10、中空球体。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，包括步骤如下：
1)、准备收光治具，收光治具为中空球体，内部不涂敷漫反射材料，以黑色漆面涂装。
2)、在中空球体的侧壁，分3组，每组间隔15°接入6个光纤，如图1所示，第一组在5°、20°、35°、50°、65°、80°接入光纤，第二组在10°、25°、40°、55°、70°、85°接入光纤，第三组在15°、30°、45°、60°、75°、90°接入光纤。中空球体顶部接入0°光纤，测试芯片或测试灯珠放入中空球体底部，所有光纤均连接至功率计；0°光纤经过光谱仪连接至PC机，3组光纤连接至PC机，由PC机进行数据采集和曲线制作。
3)、点亮测试芯片或测试灯珠，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数。
4)、将获得的光强数据归一化后形成配光曲线。
5)、综合归一化的配光曲线、电性参数，对测试芯片进行分光、分选。
实验例1：
一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，使用实施例1所述的方法点亮待测试芯片，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数，根据测试参数设置Bin表，按照Bin表设置，利用分选机对芯片进行分选。现有方法只能测得表中前四项波长、亮度、电压、漏电，无法测得出光角度，而本申请的方法除了前四项参数还可直接获得出光角度。
表1实验例1参数表
实验例2
一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，选用与实验例1不同的待测试芯片，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数，根据测试参数设置Bin表，按照Bin表设置，利用分选机对芯片进行分选。
表2实验例2参数表
实验例3
一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，选用待测试灯珠进行出光测试，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数，根据测试参数设置Bin表，按照Bin表设置，利用分选机对芯片进行分选。
表3实验例3参数表
Claims (4)
1.一种LED芯片、灯珠的测试分选方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)、准备收光治具，收光治具为中空球体，内部以黑色漆面涂装；
2)、在中空球体的侧壁，分3组，每组间隔一定角度接入数量相等的光纤，中空球体顶部接入0°光纤，测试芯片或测试灯珠放入中空球体底部，所有光纤均连接至功率计；
3)、点亮测试芯片或测试灯珠，光纤输出光到功率计，获得各角度的光强，同时获得电性参数；
4)、将获得的光强数据归一化后形成配光曲线；
5)、综合归一化的配光曲线、电性参数，对测试芯片进行分光、分选。
2.根据权利要求1所述的LED芯片、灯珠的测试分选方法，其特征在于，步骤2)中，每组间隔的角度为15°，每组的光纤数量为6个。
3.根据权利要求2所述的LED芯片、灯珠的测试分选方法，其特征在于，步骤2)中，第一组在5°、20°、35°、50°、65°、80°接入光纤，第二组在10°、25°、40°、55°、70°、85°接入光纤，第三组在15°、30°、45°、60°、75°、90°接入光纤。
4.根据权利要求1所述的LED芯片、灯珠的测试分选方法，其特征在于，步骤2)中，0°光纤经过光谱仪连接至PC机，3组光纤连接至PC机。
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