CN217426681U - 一种用于led外延片光电参数测试的el快速测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于半导体光电子器件封测技术领域，公开了一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，包括P型接触探针支架，所述P型接触探针支架固定有液态金属探针机构，所述液态金属探针机构包括液态金属存储容器、毛细管探针头和金属接触电极，所述毛细管探针头可拆卸安装于液态金属存储容器下端，所述毛细管探针头内部流有液态金属，所述金属接触电极的一端与液态金属接触，另一端连接信号处理系统。采用镓铟锡合金液态金属探针，使得测试探针与样品表面软接触，不易划伤样品表面，达到无损伤表面接触。并且液态金属在张力的作用下能够有效的控制接触面积稳定性，从而提高测试精度。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体光电子器件封测技术领域，具体地涉及一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪。
背景技术
随着半导体技术的不断进步，如LED、光伏电池、半导体激光器等等半导体器件已被人们在日常生活、工作中广泛应用。为保证半导体器件生产过程中的质量和成本控制，一般需要在半导体器件生产过程中对其进行各种在线性能测试。以LED为例，在LED制程中，通常需要对LED外延片进行EL测试（电致发光性能测试）。
传统的LED外延片EL测试采用的是在LED外延片表面点铟球的方式，然后通过金属探针扎住铟球，外加电流给予点亮测试，铟球、探针、外延片的表面都是硬接触，但此种EL测试方法存在多种缺陷：
（1）由于硬接触铟球容易脱落，影响电接触，从而影响测试效果。
（2）硬接触容易划伤外延片的表面，从而影响后续芯片制作过程中的良率。
（3）采用传统点铟球的方式，在外延片测试完毕之后还要通过酸洗的方式将铟球清洗掉，增加测试样品清洁工序，影响测试效率。
（4）在点铟球的过程中由于是固体材料与固体材料之间的硬接触，铟球的形状各异，很难控制铟球与外延片表面接触面积的一致性，接触面积的不同会影响测试精度，不能很好的反馈精准数据。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，采用镓铟锡合金液态金属探针，使得测试探针与样品表面软接触，不易划伤样品表面，达到无损伤表面接触。并且液态金属在张力的作用下能够有效的控制接触面积稳定性，从而提高测试精度。
本实用新型的技术方案是：
一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，包括P型接触探针支架，所述P型接触探针支架固定有液态金属探针机构，所述液态金属探针机构包括液态金属存储容器、毛细管探针头和金属接触电极，所述毛细管探针头可拆卸安装于液态金属存储容器下端，所述毛细管探针头内部流有液态金属，所述金属接触电极的一端与液态金属接触，另一端连接信号处理系统。
优选的技术方案中，所述液态金属为镓铟锡合金。
优选的技术方案中，所述镓铟锡合金的混合质量比为68.5：21.5：10。
优选的技术方案中，所述毛细管探针头的管内径为0.1～0.5mm，所述毛细管探针头内的液态金属在毛细管探针头下端张力的作用下形成液态金属球状弧面。
优选的技术方案中，所述P型接触探针支架固定于外罩底座上，所述外罩底座上还固定有三维工作台，所述三维工作台上固定有外延片测试夹具。
优选的技术方案中，所述外延片测试夹具包括夹具本体，所述夹具本体的侧边设置有弹簧顶针，所述弹簧顶针的端面为平头，所述弹簧顶针作为N型接触探针连接信号处理系统。
优选的技术方案中，所述弹簧顶针由钨铼合金制成，并且表面镀有金。
优选的技术方案中，所述金属接触电极由钨铼合金制成，并且电极表面镀有金。
优选的技术方案中，所述液态金属探针的附近还设置有光纤探测器和照度计，所述光纤探测器和照度计连接光谱分析系统。
优选的技术方案中，所述外罩底座上设置有外罩。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
采用镓铟锡合金液态金属探针无损伤表面接触，使得测试探针与样品表面进行软接触，不易划伤样品表面。由于在日常测试中，探针头与样品表面的接触面积大小可以直接影响到测试的精度，该镓铟锡合金液态金属探针具有液态金属球状弧面，液态金属在张力的作用下能够有效的控制接触面积稳定性，从而提高测试精度。能够广泛应用于光电子器件的EL快速测试领域。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪的结构示意图；
图2为本实用新型用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪的电连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
实施例：
如图1、2所示，一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，包括P型接触探针支架12，P型接触探针支架12固定有液态金属探针机构13，液态金属探针机构13包括液态金属存储容器14、毛细管探针头16和金属接触电极15，毛细管探针头16可拆卸安装于液态金属存储容器14下端，毛细管探针头16内部流有液态金属30，金属接触电极15的一端与液态金属30接触，另一端连接信号处理系统5。
一较佳的实施例中，液态金属30为镓铟锡合金，当然也可以为其他液态金属，这里不做限定。
一较佳的实施例中，镓铟锡合金的混合质量比为68.5：21.5：10。当然也可以为其他质量比，这里不做限定。但是上述质量比的镓铟锡合金具有一定的张力。
一较佳的实施例中，毛细管探针头16的管内径为0.1～0.5mm，毛细管探针头16内的液态金属在毛细管探针头下端张力的作用下形成液态金属球状弧面。使得液态金属在张力的作用下能够有效的控制接触面积的稳定性，从而提高测试精度。
毛细管探针头16由于是可拆卸安装，可以自由拆卸更换。
一具体的实现中，液态金属存储容器14和毛细管探针头16均为塑料材质，液态金属存储容器14用于存储镓铟锡液态金属。
一较佳的实施例中，金属接触电极15由钨铼合金制成，并且电极表面镀有金。
一具体的实现中，金属接触电极15另一端通过导线7分别与恒流源4和信号处理系统5连接。
通过调节三维工作台6的空间位置，使得LED外延片1的表面与液态金属球状弧面进行软接触，通过恒流源4给予测试电流并点亮，将LED外延片1的电信号通过导线7传输至信号处理系统5，信号处理系统5将LED外延片1的电压、电阻、漏电等信息反馈给主机17，各参数通过连接主机的显示器18显示出来。
采用镓铟锡合金液态金属探针，使得测试探针与样品表面软接触，不易划伤样品表面，达到无损伤表面接触。并且液态金属在张力的作用下能够有效的控制接触面积稳定性，从而提高测试精度。
一较佳的实施例中，P型接触探针支架12固定于外罩底座8上，外罩底座8上还固定有三维工作台6，三维工作台6上固定有外延片测试夹具2。LED外延片1放置于配套的外延片测试夹具2中，外延片测试夹具2的尺寸根据LED外延片1的尺寸订制配套。三维工作台6可以进行上下左右前后三维空间位置调节，从而对LED外延片1表面不同位置点位的测试。
一较佳的实施例中，外罩底座8设置有水平仪10，可以通过调节外罩底座8的四个底脚11进行水平调节。
一具体的实例中，外延片测试夹具2用螺丝固定在三维工作台6上，可以根据不同的产品测试需求，对不同的测试夹具2拆卸更换。
一具体的实例中，外延片测试夹具2包括夹具本体31，夹具本体31的侧边设置有弹簧顶针3，弹簧顶针3的端面为平头，弹簧顶针3的平头用于LED外延片1侧边的夹紧固定，弹簧顶针3作为N型接触探针连接信号处理系统5。
一较佳的实施例中，弹簧顶针3并充当LED外延片1的N型接触探针的作用，也由钨铼合金制成，并且表面镀有金。
一较佳的实施例中，在镓铟锡合金液态金属探针13的旁边还设置有光纤探测器20和照度计22，图1中仅仅给出了一个示意，具体的实现中，可以设置一个支架固定光纤探测器20和照度计22。也可以将光纤探测器20和照度计22设置在夹具本体31上。LED外延片1点亮后，将光信号通过光纤探测器20、光纤21和照度计22、照度计信号线23传输至光谱分析系统24中。
光谱分析系统24将LED外延片1的主波长、峰值波长、半高宽、光通量、光谱图形等信息反馈给主机17，各参数通过连接主机17的显示器18显示出来。所有系统参数的设置都是通过连接主机的控制键盘19控制，并将命令传输至各个工作单元。
较佳的，外延片测试夹具2、三维工作台6、光纤探测器20、照度计22、镓铟锡合金液态金属探针机构13在测试工作过程中全部由外罩9罩住，避免在测试过程中受外界光源干扰产生测量误差。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，包括P型接触探针支架，其特征在于，所述P型接触探针支架固定有液态金属探针机构，所述液态金属探针机构包括液态金属存储容器、毛细管探针头和金属接触电极，所述毛细管探针头可拆卸安装于液态金属存储容器下端，所述毛细管探针头内部流有液态金属，所述金属接触电极的一端与液态金属接触，另一端连接信号处理系统。
2.根据权利要求1所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述液态金属为镓铟锡合金。
3.根据权利要求1所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述毛细管探针头的管内径为0.1～0.5mm，所述毛细管探针头内的液态金属在毛细管探针头下端张力的作用下形成液态金属球状弧面。
4.根据权利要求1所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述P型接触探针支架固定于外罩底座上，所述外罩底座上还固定有三维工作台，所述三维工作台上固定有外延片测试夹具。
5.根据权利要求4所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述外延片测试夹具包括夹具本体，所述夹具本体的侧边设置有弹簧顶针，所述弹簧顶针的端面为平头，所述弹簧顶针作为N型接触探针连接信号处理系统。
6.根据权利要求5所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述弹簧顶针由钨铼合金制成，并且表面镀有金。
7.根据权利要求1所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述金属接触电极由钨铼合金制成，并且电极表面镀有金。
8.根据权利要求1所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述液态金属探针的附近还设置有光纤探测器和照度计，所述光纤探测器和照度计连接光谱分析系统。
9.根据权利要求4-6任一项所述的用于LED外延片光电参数测试的EL快速测试仪，其特征在于，所述外罩底座上设置有外罩。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115792558A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 北京科里特科技有限公司 | 半导体结构的电容-电压测试装置、电容-电压测试方法 |
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