CN117571119B - 一种led晶圆亮度的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法，其中测试装置包括固定框，固定框一侧通过连接块连接有电机板，电机板上连接有电机箍，电机箍上连接有旋转电机，固定框上连接有测试台，测试台上连接有载盘，测试台上连接有测试架，测试架上连接有椭圆架，椭圆架上滑动连接有切换轴，切换轴下端连接有连接盘，连接盘外侧连接有封装片，测试架上连接有复位弹簧，复位弹簧另一端连接有复位箍，复位箍套设在切换轴外侧。本发明利用封装片能够对LED芯片上的不同区域进行遮盖，使得在进行亮度测试时，能够只对芯片上对应区域的亮度进行测试，避免芯片不同区域亮度差异，影响整体的亮度数据，使得芯片的测试更加精准。

Description

一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及LED晶圆测试校正技术领域，尤其涉及一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法。

背景技术

目前LED晶圆测试校正方法是先取不同波长的芯片晶粒进行封装，再用全积分球对封装灯珠取值，并以此数值为标准制作标准方片，最后用标准方片校准各测试机台。

当前为了提升测试效率，测试机普遍使用半积分球来模拟全积分球收光测试(半积分球收光角度约为30°，全积分球收光角度360°)。现行的校准方法只大致解决了机台与机台间的差异，没有考虑LED芯片测试时芯片的形状、排列方式和位置对半积分球收光的影响，所以当芯片的形状、排列方式和位置不同时都会对测试机测得的亮度数据产生影响，导致测试机测试的芯片亮度和封装后灯珠测试的实际亮度数据K值不一致的问题。

基于此，提出一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种LED晶圆亮度的测试装置，包括固定框，所述固定框一侧通过连接块连接有电机板，所述电机板上连接有电机箍，所述电机箍上连接有旋转电机，所述固定框上连接有测试台，所述测试台上连接有载盘，所述测试台上连接有测试架，所述测试架上连接有椭圆架，所述椭圆架上滑动连接有切换轴，所述切换轴下端连接有连接盘，所述连接盘外侧连接有封装片；

所述测试架上连接有复位弹簧，所述复位弹簧另一端连接有复位箍，所述复位箍套设在切换轴外侧，所述切换轴上连接有棘齿，所述椭圆架上连接有齿条轴，所述齿条轴上转动连接有倒齿条，所述椭圆架上连接有弹簧片，所述弹簧片与倒齿条之间连接有啮合弹簧；

所述测试架上连接有连通架，所述连通架上连接有对接弹簧，所述对接弹簧上端连接有连通筒，所述连通筒下端连接有接线端子，所述切换轴一侧设置有用以带动封装片位移至载盘上方的牵引机构。

优选地，所述牵引机构包括牵引架，所述固定框内固定连接有水平滑杆，所述水平滑杆上滑动连接有竖直架，所述竖直架通过移动滚轮连接有平移架，所述牵引架一端连接在平移架上，所述平移架一端连接有升降块，所述升降块一侧连接有用以带动LED芯片移动的放置件，所述竖直架一侧连接有用以带动竖直架移动的驱动件。

优选地，所述测试台上连接有连接架，所述连接架上连接有限位轨，所述牵引架滑动连接在限位轨上。

优选地，所述固定框上开设有滑槽，所述竖直架两端连接有移动滚轮，所述移动滚轮滚动接触在滑槽上。

优选地，所述驱动件包括指针条，所述指针条连接在旋转电机输出端，所述指针条上开设有滑轨槽，所述电机板一侧连接有滑轨块，所述滑轨槽上连接有夹持块，所述夹持块上连接有拨动轴，所述拨动轴上连接有滑环，所述固定框上连接有竖直滑杆，所述竖直滑杆上连接有水平架。

优选地，所述竖直架上滑动连接有滑套，所述滑套上连接有勾架，所述勾架滑动连接在水平架，所述滑套套设在拨动轴。

优选地，所述放置件包括吸盘，所述吸盘上端连接有摇把，所述摇把上连接有微型泵，所述固定框上方设置有升降轨，所述升降轨通过升降杆连接在水平架上，所述升降轨上连接有牵引轴，所述升降轨上滑动连接有平移条，所述平移条上连接有块轨和连接管，所述摇把与牵引轴之间连接有牵引条。

一种LED晶圆亮度的测试方法，包括以下步骤：

S1:以LED芯片圆心为坐标，由内向外将LED COT芯片划分为若干个区域，区域数对应封装片的个数；

S2:将不同波长的芯片晶粒进行封装成圆片，将圆片置于远离连接盘的载盘上，随后启动旋转电机，利用旋转电机通过多结构连动带动吸盘将芯片转移至另一载盘上；

S3:依靠牵引架拉动封装片覆盖在芯片上方，此时连通筒上端与连接盘连通，实现对芯片的亮度测试，测试完成后，依靠吸盘转移芯片，此时封装片依靠棘齿完成结构旋转，将下一不同遮盖范围的封装片旋转至待测区域，带动下次吸盘转移芯片至载盘上完成下一区域的亮度测试；

S4：在芯片完成全部封装片的区域测试时，取下芯片即可，通过不同区域的亮度数据计算LED晶圆芯片整体的亮度数据。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请通过采用封装片，利用封装片能够对LED芯片上的不同区域进行遮盖，使得在进行亮度测试时，能够只对芯片上对应区域的亮度进行测试，避免芯片不同区域亮度差异，影响整体的亮度数据，使得芯片的测试更加精准，且测试过程依靠设备独立完成，避免人工操作造成外界光进入设备内，影响亮度测试精度，采用新的测试校正方法测试亮度与封装灯珠测试亮度之间的差值可控制在±3%以内。

2、本申请通过采用倒齿条结构，利用倒齿条与棘齿之间对接，使得在切换轴移动时会发生转动，能够将下一封装片旋转至待测位置上，通过牵引架一端的钩状结构拉动切换轴移动，完成对载盘上芯片的亮度测试，随着牵引架取消对切换轴的拉动，切换轴在复位弹簧作用下恢复初始位置，此时结构发生旋转，保证芯片能够依次在不同封装片下完成不同区域的亮度测试。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的测试装置整体的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的测试装置中旋转电机一侧的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的竖直架连接的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的夹持块连接的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的指针条连接处的爆炸结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的滑套连接处的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例提供的滑套连接处的爆炸结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例提供的平移条连接处的结构示意图；

图9示出了根据本发明实施例提供的平移条连接处的爆炸结构示意图；

图10示出了根据本发明实施例提供的连接盘连接处仰视的结构示意图；

图11示出了根据本发明实施例提供的切换轴连接处的结构示意图；

图12示出了根据本发明实施例提供的椭圆架连接处的爆炸结构示意图；

图13示出了根据本发明实施例提供的接线端子连接处的结构示意图。

图例说明：

1、固定框；2、滑槽；3、水平滑杆；4、竖直滑杆；5、竖直架；6、移动滚轮；7、测试台；8、连接架；9、限位轨；10、平移架；11、牵引架；12、升降块；13、平移条；14、升降轨；15、块轨；16、连接管；17、旋转电机；18、测试架；19、封装片；20、连接盘；21、连接块；22、电机箍；23、电机板；24、升降杆；25、载盘；26、微型泵；27、摇把；28、牵引条；29、牵引轴；30、水平架；31、滑套；32、拨动轴；33、滑轨块；34、指针条；35、夹持块；36、滑轨槽；37、滑环；38、勾架；39、吸盘；40、连通架；41、连通筒；42、接线端子；43、椭圆架；44、复位弹簧；45、切换轴；46、复位箍；47、棘齿；48、倒齿条；49、弹簧片；50、啮合弹簧；51、对接弹簧；52、齿条轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：

一种LED晶圆亮度的测试装置，包括固定框1，固定框1一侧通过连接块21连接有电机板23，利用连接块21保证固定框1与电机板23之间连接的牢固性，电机板23上连接有电机箍22，电机箍22上连接有旋转电机17，固定框1上连接有测试台7，测试台7上连接有载盘25，载盘25结构设置有两个，通过两个载盘25来回放置芯片结构，芯片放置与芯片测试结构之间相互独立，即在芯片测试时，芯片便不会进行运输，装置运转能有序进行，测试台7上连接有测试架18，测试架18上连接有椭圆架43，椭圆架43上滑动连接有切换轴45，切换轴45下端连接有连接盘20，连接盘20外侧连接有封装片19，封装片19下表面的开槽结构不同，且开槽位置相互组装可形成芯片的圆盘结构，使得可对芯片上的各个区域进行亮度测试；

测试架18上连接有复位弹簧44，复位弹簧44另一端连接有复位箍46，利用复位弹簧44拉动复位箍46移动，利用复位箍46拉动切换轴45在椭圆架43上滑动，复位箍46套设在切换轴45外侧，切换轴45上连接有棘齿47，椭圆架43上连接有齿条轴52，齿条轴52上转动连接有倒齿条48，椭圆架43上连接有弹簧片49，弹簧片49与倒齿条48之间连接有啮合弹簧50，切换轴45在远离固定框1时，棘齿47与倒齿条48之间对接，随着切换轴45移动会带动切换轴45发生旋转，而当切换轴45靠近固定框1时，棘齿47不与倒齿条48之间对接，此时棘齿47推动倒齿条48围绕齿条轴52发生旋转，此时啮合弹簧50结构被压缩；

测试架18上连接有连通架40，连通架40上连接有对接弹簧51，连通架40下端为开口结构，开口结构方便接线端子42结构的引出，对接弹簧51上端连接有连通筒41，连通筒41下端连接有接线端子42，连通架40能够对连通筒41起到限位作用，连通筒41与连接盘20对接端均为斜面结构，方便连通筒41与连接盘20之间相互挤压对接，在对接时，对接弹簧51受力被压缩，切换轴45一侧设置有用以带动封装片19位移至载盘25上方的牵引机构。

具体的，如图3和图8所示，牵引机构包括牵引架11，固定框1内固定连接有水平滑杆3，水平滑杆3上滑动连接有竖直架5，利用水平滑杆3保证竖直架5移动的稳定性，竖直架5通过移动滚轮6连接有平移架10，牵引架11一端连接在平移架10上，平移架10一端连接有升降块12，升降块12结构可在块轨15内滑动，升降块12一侧连接有用以带动LED芯片移动的放置件，竖直架5一侧连接有用以带动竖直架5移动的驱动件。

具体的，如图11所示，测试台7上连接有连接架8，连接架8上连接有限位轨9，牵引架11滑动连接在限位轨9上，利用限位轨9对牵引架11进行限位，保证牵引架11在水平方向上移动的稳定性。

具体的，如图3所示，固定框1上开设有滑槽2，竖直架5两端连接有移动滚轮6，移动滚轮6滚动接触在滑槽2上，利用移动滚轮6在滑槽2上滑动，进一步提高结构移动的稳定性。

具体的，如图4和图5所示，驱动件包括指针条34，指针条34连接在旋转电机17输出端，指针条34上开设有滑轨槽36，电机板23一侧连接有滑轨块33，滑轨槽36上连接有夹持块35，滑轨槽36与夹持块35之间相互契合，使得夹持块35只能沿滑轨槽36滑动，结构之间无法分离，夹持块35上连接有拨动轴32，拨动轴32上连接有滑环37，滑环37结构滚动接触在滑轨块33上，固定框1上连接有竖直滑杆4，竖直滑杆4上连接有水平架30。

具体的，如图6和图7所示，竖直架5上滑动连接有滑套31，滑套31上连接有勾架38，勾架38滑动连接在水平架30，滑套31套设在拨动轴32，利用滑套31结构使得水平架30与竖直架5之间相互连接，避免结构发生分离，提高了结构移动的稳定性。

具体的，如图8和图9所示，放置件包括吸盘39，吸盘39上端连接有摇把27，摇把27上连接有微型泵26，微型泵26结构可控制吸盘39对芯片就行吸附，随后将芯片移动至对应位置，固定框1上方设置有升降轨14，升降轨14通过升降杆24连接在水平架30上，在水平架30发生升降时，能够带动升降轨14进行升降，升降轨14上连接有牵引轴29，升降轨14上滑动连接有平移条13，平移条13上连接有块轨15和连接管16，摇把27与牵引轴29之间连接有牵引条28，设置摇把27与牵引条28结构的目的是使得吸盘39结构在移动时可发生旋转，避免吸盘39与芯片之间吸附过紧，导致结构之间无法发生分离，依靠旋转的方式能够轻松将吸盘39与芯片之间完成分离，其中载盘25上也可设置有吸附结构，提高芯片放置时结构的牢固性。

综上所述，本实施例所提供的一种LED晶圆亮度的测试装置及测试方法，在需要对LED晶圆芯片亮度进行测试时，首先需要制得LED晶圆芯片，将不同波长的芯片晶粒进行封装制成圆片结构，将制得的芯片划分为不同区域，区域数与封装片19的个数相同，随后在接线端子42连接外接的电路引线，因为连接盘20下端与连通筒41上端设置有金属贴片结构，在两结构相互对接时，能够保证电路进行连通，此时连接盘20能够利用封装片19对下方的芯片进行亮度测试，由于封装片19上开槽结构不同，光线只能从开槽处进入封装片19内，此时便可测试该区域的亮度数据，操作人员随后将待测的芯片放置在载盘25上，启动旋转电机17，利用旋转电机17带动指针条34旋转，由于拨动轴32上滑环37一端在滑轨块33上滑动，使得在指针条34旋转时，拨动轴32上的夹持块35结构会在滑轨槽36上滑动，利用拨动轴32带动竖直架5和水平架30在固定框1内移动，其中当水平架30上下升降时，能够带动位于其上方的升降杆24进行升降，而当竖直架5左右进行移动时，能够带动其上连接的平移架10在水平方向上进行移动，最终实现了平移条13在升降轨14一侧滑动，依靠平移条13与升降轨14之间发生相互位移，带动牵引条28结构发生移动，从而带动摇把27发生转动，配合摇把27下方的吸盘39结构，将芯片吸附在吸盘39下方，并随着结构移动，将芯片转移至另一载盘25上，此时微型泵26停止运转，将芯片从吸盘39上落在载盘25上，利用滑轨块33上的倾斜的滑道结构，避免吸盘39带离芯片结构，随后利用平移架10带动牵引架11，利用牵引架11一端的钩状结构，带动切换轴45移动，将连接盘20带动使其与一侧设置的连通筒41之间完成对接，此时封装片19结构刚好位于芯片正上方，利用电路连通完成亮度测试，在测试完成后，牵引架11一端远离切换轴45时，切换轴45在复位箍46与复位弹簧44作用下，拉动切换轴45恢复初始位置，该过程中，棘齿47与倒齿条48之间对接，迫使棘齿47发生旋转，棘齿47结构只能发生单方向的旋转，在切换轴45旋转时，能够将下一封装片19旋转至待测位置，等待牵引架11一端带动切换轴45移动完成测试，在完成不同区域的芯片亮度测试后，操作人员便可将芯片取下，用全积分球测试出所有抓取芯片晶粒封灯后的亮度数据，按区域位置坐标分区归类分别计算出不同区域半积分球与全积分球测试的亮度K值，再将亮度数据与封装灯珠测试亮度数据进行对比，可得出原先方法测试亮度控制在±8%，采用新的测试校正方法测试亮度可控制在±3%以内，大大提高了亮度测试的精度。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种LED晶圆亮度的测试装置，包括固定框（1），其特征在于，所述固定框（1）一侧通过连接块（21）连接有电机板（23），所述电机板（23）上连接有电机箍（22），所述电机箍（22）上连接有旋转电机（17），所述固定框（1）上连接有测试台（7），所述测试台（7）上连接有载盘（25），所述测试台（7）上连接有测试架（18），所述测试架（18）上连接有椭圆架（43），所述椭圆架（43）上滑动连接有切换轴（45），所述切换轴（45）下端连接有连接盘（20），所述连接盘（20）外侧连接有封装片（19）；

所述测试架（18）上连接有复位弹簧（44），所述复位弹簧（44）另一端连接有复位箍（46），所述复位箍（46）套设在切换轴（45）外侧，所述切换轴（45）上连接有棘齿（47），所述椭圆架（43）上连接有齿条轴（52），所述齿条轴（52）上转动连接有倒齿条（48），所述椭圆架（43）上连接有弹簧片（49），所述弹簧片（49）与倒齿条（48）之间连接有啮合弹簧（50）；

所述测试架（18）上连接有连通架（40），所述连通架（40）上连接有对接弹簧（51），所述对接弹簧（51）上端连接有连通筒（41），所述连通筒（41）下端连接有接线端子（42），所述切换轴（45）一侧设置有用以带动封装片（19）位移至载盘（25）上方的牵引机构；

所述牵引机构包括牵引架（11），所述固定框（1）内固定连接有水平滑杆（3），所述水平滑杆（3）上滑动连接有竖直架（5），所述竖直架（5）通过移动滚轮（6）连接有平移架（10），所述牵引架（11）一端连接在平移架（10）上，所述平移架（10）一端连接有升降块（12），所述升降块（12）一侧连接有用以带动LED芯片移动的放置件，所述竖直架（5）一侧连接有用以带动竖直架（5）移动的驱动件。

2.根据权利要求1所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，所述测试台（7）上连接有连接架（8），所述连接架（8）上连接有限位轨（9），所述牵引架（11）滑动连接在限位轨（9）上。

3.根据权利要求1所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，所述固定框（1）上开设有滑槽（2），所述竖直架（5）两端连接有移动滚轮（6），所述移动滚轮（6）滚动接触在滑槽（2）上。

4.根据权利要求1所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，所述驱动件包括指针条（34），所述指针条（34）连接在旋转电机（17）输出端，所述指针条（34）上开设有滑轨槽（36），所述电机板（23）一侧连接有滑轨块（33），所述滑轨槽（36）上连接有夹持块（35），所述夹持块（35）上连接有拨动轴（32），所述拨动轴（32）上连接有滑环（37），所述固定框（1）上连接有竖直滑杆（4），所述竖直滑杆（4）上连接有水平架（30）。

5.根据权利要求4所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，所述竖直架（5）上滑动连接有滑套（31），所述滑套（31）上连接有勾架（38），所述勾架（38）滑动连接在水平架（30），所述滑套（31）套设在拨动轴（32）。

6.根据权利要求1所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，所述放置件包括吸盘（39），所述吸盘（39）上端连接有摇把（27），所述摇把（27）上连接有微型泵（26），所述固定框（1）上方设置有升降轨（14），所述升降轨（14）通过升降杆（24）连接在水平架（30）上，所述升降轨（14）上连接有牵引轴（29），所述升降轨（14）上滑动连接有平移条（13），所述平移条（13）上连接有块轨（15）和连接管（16），所述摇把（27）与牵引轴（29）之间连接有牵引条（28）。

7.一种LED晶圆亮度的测试方法，采用权利要求6所述的一种LED晶圆亮度的测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1:以LED芯片圆心为（0,0）坐标，由内向外将LED COT芯片划分为若干个区域，区域数对应封装片（19）的个数；

S2:将不同波长的芯片晶粒进行封装成圆片，将圆片置于远离连接盘（20）的载盘（25）上，随后启动旋转电机（17），利用旋转电机（17）通过多结构连动带动吸盘（39）将芯片转移至另一载盘（25）上；

S3:依靠牵引架（11）拉动封装片（19）覆盖在芯片上方，此时连通筒（41）上端与连接盘（20）连通，实现对芯片的亮度测试，测试完成后，依靠吸盘（39）转移芯片，此时封装片（19）依靠棘齿（47）完成结构旋转，将下一不同遮盖范围的封装片（19）旋转至待测区域，带动下次吸盘（39）转移芯片至载盘（25）上完成下一区域的亮度测试；

S4：在芯片完成全部封装片（19）的区域测试时，取下芯片即可，通过不同区域的亮度数据计算LED晶圆芯片整体的亮度数据。