DE102013218062A1

DE102013218062A1 - Testvorrichtung und Verfahren zum Testen von optoelektronischen Bauelementen

Info

Publication number: DE102013218062A1
Application number: DE201310218062
Authority: DE
Inventors: Roland Zeisel; Anton Vogl; Tobias Niebling; Christian Leirer
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12
Also published as: WO2015036368A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen umfasst einen Kontaktträger, der eine Mehrzahl von Testeinheiten aufweist. Jede Testeinheit weist mindestens ein an einer Unterseite des Kontaktträgers angeordnetes Kontaktelement auf. Außerdem weist jede Testeinheit ein optisch durchlässiges Fenster auf, das sich zwischen der Unterseite und einer Oberseite des Kontaktträgers erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen gemäß Patentanspruch 15.
Mikroelektronische Bauelemente werden in Waferverbunden gefertigt und anschließend vereinzelt. Es ist bekannt, in einem Waferverbund angeordnete elektronische Bauelemente vor einem Vereinzeln der elektronischen Bauelemente auf Funktionsfähigkeit zu testen. Bei optoelektronischen Bauelementen ist es üblich, alle optoelektronischen Bauelemente eines Waferverbunds einzeln oder in Kleingruppen nacheinander mittels einer Testvorrichtung zu kontaktieren und zu testen. Dies ist mit einem hohen Zeitaufwand verbunden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Verbindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Eine Vorrichtung zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen umfasst einen Kontaktträger, der eine Mehrzahl von Testeinheiten aufweist. Jede Testeinheit weist mindestens ein an einer Unterseite des Kontaktträgers angeordnetes Kontaktelement auf. Außerdem weist jede Testeinheit ein optisch durchlässiges Fenster auf, das sich zwischen der Unterseite und einer Oberseite des Kontaktträgers erstreckt. Vorteilhafterweise eignet sich diese Vorrichtung zum Testen einer Mehrzahl von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen. Dabei muss die Vorrichtung nur einmal auf dem Waferverbund angeordnet werden, um alle optoelektronischen Bauelemente des Waferverbunds zu testen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine schnelle Prüfung einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente. Durch das Fenster jeder Testeinheit des Kontaktträgers der Vorrichtung kann während des Testens von einem optoelektronischen Bauelement abgestrahlte elektromagnetische Strahlung zu einem Detektor der Vorrichtung gelangen oder elektromagnetische Strahlung zu dem zu testenden optoelektronischen Bauelement geführt werden, um ein Ansprechen des optoelektronischen Bauelements auf die elektromagnetische Strahlung zu detektieren.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Fenster der Testeinheiten als Öffnungen des Kontaktträgers ausgebildet. Vorteilhafterweise kann elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, dann durch die als Öffnungen ausgebildeten Fenster der Testeinheiten des Kontaktträgers der Vorrichtung durchtreten.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist in jedem Fenster ein optisch durchlässiges Material angeordnet. Vorteilhafterweise kann das optische Material dabei eine durch das jeweilige Fenster laufende elektromagnetische Strahlung manipulieren, beispielsweise ablenken oder filtern. Das optisch durchlässige Material kann aber auch ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung ungehindert und unbeeinflusst durchtreten zu lassen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist in jedem Fenster eine optische Linse angeordnet. Vorteilhafterweise kann die optische Linse durch das jeweilige Fenster durchtretende elektromagnetische Strahlung fokussieren oder aufweiten. Beispielsweise kann die in einem Fenster einer Testeinheit des Kontaktträgers der Vorrichtung angeordnete optische Linse ein von einem zu testenden optoelektronischen Bauelement abgestrahltes Licht auf einen Detektor fokussieren.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung weist jede Testeinheit mindestens zwei Kontaktelemente auf. Die Kontaktelemente können beispielsweise dazu dienen, zwischen den Kontaktelementen eine Spannung an ein zu testendes optoelektronisches Bauelement anzulegen. Die Kontaktelemente können aber auch dazu dienen, mittels einer Mehrpunktmessung eine Messgenauigkeit beim Testen eines optoelektronischen Bauelements zu erhöhen. Beispielsweise kann jede Testeinheit vier Kontaktelemente aufweisen, um mittels einer Vierpunktmessung einen elektrischen Widerstand eines zu prüfenden optoelektronischen Bauelements zu ermitteln.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Kontaktelemente als Kontaktnadeln ausgebildet. Vorteilhafterweise eignen sich die Kontaktelemente dadurch zur einfachen elektrischen Kontaktierung elektrischer Kontaktflächen der zu testenden optoelektronischen Bauelemente.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung weist diese ein über der Oberseite des Kontaktträgers angeordnetes optisches Element auf. Das optische Element kann dabei vorteilhafterweise zur Strahlformung einer durch die zu prüfenden optoelektronischen Bauelemente emittierten elektromagnetischen Strahlung dienen. Das optische Element kann auch zur Strahlformung einer auf die zu prüfenden optoelektronischen Bauelemente gerichteten elektromagnetischen Strahlung dienen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das optische Element eine optische Linse. Die optische Linse kann beispielsweise zur Bündelung oder Aufweitung einer elektromagnetischen Strahlung dienen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das optische Element einen Strahlteiler. Der Strahlteiler kann beispielsweise dazu dienen, einen von einem zu testenden optoelektronischen Bauelement emittierten Lichtstrahl aufzuteilen, um ihn zwei unterschiedlichen Detektoren zuzuführen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine gleichzeitige Messung zweier unterschiedlicher Eigenschaften eines zu testenden optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das optische Element einen Diffusor. Der Diffusor kann beispielsweise dazu dienen, eine homogenere Ausleuchtung eines Detektors mit einer durch ein zu testendes optoelektronisches Bauelement emittierten elektromagnetischen Strahlung zu bewirken.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung weist diese einen über der Oberseite des Kontaktträgers angeordneten Detektor auf. Der Detektor kann dazu dienen, ein von einem zu testenden optoelektronischen Bauelement emittiertes Licht zu detektieren, um Aufschluss über eine Funktionsfähigkeit des zu testenden optoelektronischen Bauelements zu gewinnen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der Detektor eine Kamera. Die Kamera kann beispielsweise dazu dienen, ein Vorliegen und/oder eine Helligkeit einer durch ein zu prüfendes optoelektronisches Bauelement emittierten elektromagnetischen Strahlung zu detektieren.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der Detektor ein Spektrometer. Das Spektrometer kann beispielsweise dazu dienen, eine Wellenlänge einer durch ein zu prüfendes optoelektronisches Bauelement emittierten elektromagnetischen Strahlung zu analysieren.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist jedem zu testenden optoelektronischen Bauelement eine Testeinheit zugeordnet. Vorteilhafterweise muss die Vorrichtung dadurch nur einmal über dem Waferverbund angeordnet werden, um jedes zu testende optoelektronische Bauelement des Waferverbunds zu testen. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Zeit sparende Prüfung der optoelektronischen Bauelemente des Waferverbunds.
Ein Verfahren zum Testen von in einem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelementen umfasst Schritte zum Anordnen eines Kontaktträgers mit einer Mehrzahl von Testeinheiten über dem Waferverbund, wobei jedem zu testenden optoelektronischen Bauelement eine Testeinheit zugeordnet ist, wobei jede Testeinheit mindestens ein an einer Unterseite des Kontaktträgers angeordnetes Kontaktelement aufweist, wobei jedes zu testende optoelektronische Bauelement durch das Kontaktelement der zugeordneten Testeinheit elektrisch kontaktiert wird, wobei jede Testeinheit ein optisch durchlässiges Fenster aufweist, das sich zwischen der Unterseite und einer Oberseite des Kontaktträgers erstreckt, und zum sequenziellen Testen einer Mehrzahl der in dem Waferverbund angeordneten optoelektronischen Bauelemente. Vorteilhafterweise erfordert dieses Verfahren lediglich ein einmaliges Anordnen des Kontaktträgers über dem Waferverbund, um anschließend eine Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente testen zu können. Dadurch ist das Verfahren vorteilhafterweise besonders Zeit sparend durchführbar.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird jede Testeinheit so über dem zugeordneten optoelektronischen Bauelement angeordnet, dass das Fenster der Testeinheit über einer Strahlungsdurchtrittsfläche des zugeordneten optoelektronischen Bauelements angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann durch das Fenster der einem optoelektronischen Bauelement zugeordneten Testeinheit des Kontaktträgers ein von dem zu testenden optoelektronischen Bauelement emittiertes Licht zu einem Detektor gelangen. Ebenfalls kann durch das Fenster einer einem optoelektronischen Bauelement zugeordneten Testeinheit des Kontaktträgers elektromagnetische Strahlung zu dem zu testenden optoelektronischen Bauelement gelangen, was es ermöglicht, ein Ansprechen des zu testenden optoelektronischen Bauelements auf die elektromagnetische Strahlung zu prüfen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Testen eines optoelektronischen Bauelements Schritte zum Anlegen einer elektrischen Spannung an das optoelektronische Bauelement und zum Detektieren einer von dem optoelektronischen Bauelement abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung. Dadurch eignet sich das Verfahren beispielsweise zum Testen von als Leuchtdiodenbauelemente oder als Laserbauelemente ausgebildeten optoelektronischen Bauelementen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Helligkeit der durch das optoelektronische Bauelement abgestrahlten Strahlung detektiert. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Prüfung, ob eine durch das optoelektronische Bauelement abgestrahlte Strahlung eine vorgegebene Helligkeit erreicht.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Wellenlänge der durch das optoelektronische Bauelement abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung detektiert. Vorteilhafterweise ermöglicht dies eine Prüfung, ob die durch das optoelektronische Bauelement abgestrahlte elektromagnetische Strahlung eine vorgegebene Wellenlänge aufweist.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen
1 eine schematische Darstellung einer ersten Testvorrichtung; und
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Testvorrichtung.
1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer ersten Testvorrichtung 100. Die erste Testvorrichtung 100 dient zum Testen von in einem Waferverbund 300 angeordneten optoelektronischen Bauelementen 310.
Die optoelektronischen Bauelemente 310 können dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, zu emittieren. Beispielsweise können die optoelektronischen Bauelemente 310 als Leuchtdiodenbauelemente (LED-Bauelemente) oder als Laserbauelemente ausgebildet sein. Die optoelektronischen Bauelemente 310 können aber auch dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren. In diesem Fall können die optoelektronischen Bauelemente 310 beispielsweise als Solarzellen oder als Fotodioden ausgebildet sein.
Die optoelektronischen Bauelemente 310 sind in dem Waferverbund 300 miteinander verbunden und im Waferverbund 300 in gemeinsamen Arbeitsgängen parallel zueinander hergestellt worden. Der Waferverbund 300 weist die Form einer Scheibe auf. Die optoelektronischen Bauelemente 310 sind lateral nebeneinander in dem Waferverbund 300 angeordnet. Bevorzugt sind die optoelektronischen Bauelemente 310 in einer regelmäßigen Anordnung von Zeilen und Spalten im Waferverbund 300 angeordnet.
Jedes optoelektronische Bauelement 310 des Waferverbunds 300 weist eine erste elektrische Kontaktfläche 311 auf, die an einer Oberseite 301 des Waferverbunds 300 zugänglich ist. Ferner weist jedes optoelektronische Bauelement 310 des Waferverbunds 300 eine in 1 nicht sichtbare zweite elektrische Kontaktfläche auf. Die zweite elektrische Kontaktfläche jedes optoelektronischen Bauelements 310 kann ebenfalls an der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 zugänglich sein. Die zweite elektrische Kontaktfläche kann aber auch an einer der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 gegenüberliegenden Unterseite 302 des Waferverbunds 300 zugänglich sein. Die optoelektronischen Bauelemente 310 können neben der ersten elektrischen Kontaktfläche 311 und der zweiten elektrischen Kontaktfläche noch weitere elektrische Kontaktflächen aufweisen.
Ferner weist jedes optoelektronische Bauelement 310 des Waferverbunds 300 eine Strahlungsdurchtrittsfläche 312 auf, die an der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 ausgebildet ist. Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 um lichtemittierende Bauelemente handelt, so bildet die Strahlungsdurchtrittsfläche 312 eine Strahlungsemissionsfläche. Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, so bildet die Strahlungsdurchtrittsfläche 312 eine Strahlungsabsorptionsfläche.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtemittierende Bauelemente handelt, so können die erste elektrische Kontaktfläche 311 und die zweite elektrische Kontaktfläche jedes optoelektronischen Bauelements 310 dazu dienen, eine elektrische Spannung an das jeweilige optoelektronische Bauelement 310 anzulegen, um das jeweilige optoelektronische Bauelement 310 zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen. Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, so können die optoelektronischen Bauelemente 310 dazu ausgebildet sein, zwischen ihrer jeweiligen ersten elektrischen Kontaktfläche 311 und ihrer jeweiligen zweiten elektrischen Kontaktfläche eine elektrische Spannung auszugeben, falls geeignete elektromagnetische Strahlung auf die jeweilige Strahlungsdurchtrittsfläche 312 fällt.
Die optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 müssen nach ihrer Herstellung und vor dem Vereinzeln der optoelektronischen Bauelemente 310 durch Zerteilen des Waferverbunds 300 auf Funktionsfähigkeit geprüft werden. Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 um lichtemittierende Bauelemente handelt, so kann dabei beispielsweise geprüft werden, ob jedes optoelektronische Bauelement 310 bei Anlegen einer elektrischen Spannung elektromagnetische Strahlung emittiert. Es kann auch eine Helligkeit und/oder eine Wellenlänge einer gegebenenfalls durch das optoelektronische Bauelement 310 emittierten elektromagnetischen Strahlung geprüft werden. Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, so kann geprüft werden, ob jedes optoelektronische Bauelement 310 ansprechend auf ein Auftreffen geeigneter elektromagnetischer Strahlung auf seine Strahlungsdurchtrittsfläche 312 eine elektrische Spannung ausgibt. Es kann auch ein Spannungswert einer gegebenenfalls ausgegebenen elektrischen Spannung geprüft werden.
Die erste Testvorrichtung 100 umfasst einen Träger 150 mit einer im Wesentlichen ebenen Oberseite. Der Träger 150 kann auch als Chuck bezeichnet werden. Der Waferverbund 300 ist auf der Oberseite des Trägers 150 angeordnet. Dabei ist die Unterseite 302 des Waferverbunds 300 der Oberseite des Trägers 150 zugewandt. Der Träger 150 kann dazu ausgebildet sein, den Waferverbund 300 anzusaugen, um den Waferverbund 300 an dem Träger 150 zu fixieren.
Die erste Testvorrichtung 100 umfasst ferner einen Kontaktträger 110. Der Kontaktträger 110 weist eine scheibenförmige Grundform mit einer Oberseite 111 und einer der Oberseite 111 gegenüberliegenden Unterseite 112 auf. Der Kontaktträger 110 weist bevorzugt mindestens dieselbe Größe wie der Waferverbund 300 auf.
Der Kontaktträger 110 weist eine Mehrzahl von Testeinheiten 120 auf. Jede Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 ist zum Testen eines optoelektronischen Bauelements 310 des Waferverbunds 300 vorgesehen. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 der Zahl der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300. Je eine Testeinheit 120 und ein optoelektronisches Bauelement 310 sind einander zugeordnet. Die einzelnen Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 sind lateral nebeneinander angeordnet. Die Anordnung der Testeinheiten 120 entspricht der Anordnung der optoelektronischen Bauelemente 310 im Waferverbund 300. So sind die Testeinheiten 120 bevorzugt in einer regelmäßigen Anordnung von Reihen und Spalten an dem Kontaktträger 110 ausgebildet.
Jede Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 weist mindestens ein Kontaktelement 121 auf. Das Kontaktelement 121 kann beispielsweise als Kontaktnadel bzw. Kontaktspitze ausgebildet sein. Die Kontaktelemente 121 aller Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 sind an der Unterseite 112 des Kontaktträgers 110 angeordnet. Das Kontaktelement 121 jeder Testeinheit 120 dient zur elektrischen Kontaktierung der ersten elektrischen Kontaktfläche 311 des der jeweiligen Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 zugeordneten optoelektronischen Bauelements 310 des Waferverbunds 300. Jede Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 kann ein weiteres Kontaktelement aufweisen, das zur elektrischen Kontaktierung der zweiten elektrischen Kontaktfläche des jeweiligen optoelektronischen Bauelements 310 des Waferverbunds 300 vorgesehen ist, falls die zweiten elektrischen Kontaktflächen der optoelektronischen Bauelemente 310 an der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 ausgebildet sind. Die Kontaktierung der zweiten elektrischen Kontaktflächen der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 kann aber auch beispielsweise über den Träger 150 erfolgen, falls die zweiten elektrischen Kontaktflächen der optoelektronischen Bauelemente 310 an der Unterseite 302 des Waferverbunds 300 ausgebildet sind. Die Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 können auch weitere Kontaktelemente aufweisen, die zur zusätzlichen Kontaktierung der ersten elektrischen Kontaktfläche 311 und/oder der zweiten elektrischen Kontaktfläche der jeweils zugeordneten optoelektronischen Bauelemente 310 vorgesehen sind. Dadurch werden Mehrpunktmessungen ermöglicht. Die Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 können auch weitere Kontaktelemente aufweisen, die zur Kontaktierung weiterer elektrischer Kontaktflächen der jeweils zugeordneten optoelektronischen Bauelemente 310 vorgesehen sind.
Ferner umfassen die Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 je ein Fenster 122, das sich zwischen der Unterseite 112 und der Oberseite 111 durch den Kontaktträger 110 erstreckt. Das Fenster 122 ist dabei als Öffnung des Kontaktträgers 110 ausgebildet. Es könnte in dem Fenster 122 allerdings auch ein optisch transparentes Material angeordnet sein, beispielsweise ein Glas.
Die Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 ist derart über der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 angeordnet, dass jede Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 über dem jeweils zugeordneten optoelektronischen Bauelement 310 des Waferverbunds 300 angeordnet ist. Bei jeder Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 kontaktiert das Kontaktelement 121 die erste elektrische Kontaktfläche 311 des zugeordneten optoelektronischen Bauelements 310. Eventuelle weitere Kontaktelemente der Testeinheit 120 kontaktieren die erste elektrische Kontaktfläche 311 oder weitere elektrische Kontaktflächen des optoelektronischen Bauelements 310. Das Fenster 122 der Testeinheit 120 ist über der Strahlungsdurchtrittsfläche 312 des zugeordneten optoelektronischen Bauelements 310 angeordnet.
Die erste Testvorrichtung 100 umfasst weiter ein optisches Element 130, das über dem Kontaktträger 110, also oberhalb der Oberseite 111 des Kontaktträgers 110 auf der von dem Waferverbund 300 abgewandten Seite des Kontaktträgers 110, angeordnet ist. Das optische Element 130 umfasst einen Diffusor 131. Der Diffusor 131 ist dazu vorgesehen, von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittierte elektromagnetische Strahlung homogen zu verteilen. Der Diffusor 131 könnte allerdings auch entfallen. Zusätzlich zu dem Diffusor 131 oder anstelle des Diffusors 131 könnte das optische Element 130 weitere optische Komponenten umfassen.
Die erste Testvorrichtung 100 umfasst ferner eine Detektoreinheit 140, die ebenfalls oberhalb der Oberseite 111 des Kontaktträgers 110 angeordnet ist. Dabei ist das optische Element 130 zwischen dem Kontaktträger 110 und der Detektoreinheit 140 angeordnet. Die Detektoreinheit 140 umfasst eine Kamera 141. Die Kamera 141 ist dazu vorgesehen, von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittierte elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Die Kamera 141 kann auch dazu ausgebildet sein, eine Helligkeit einer von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu detektieren. Die Detektoreinheit 140 könnte anstelle der Kamera 141 oder zusätzlich zu der Kamera 141 weitere Detektorkomponenten umfassen.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, kann die erste Testvorrichtung 100 anstelle der Detektoreinheit 140 eine Lichtquelle aufweisen. Die Lichtquelle kann dazu ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung einer vorgegebenen Wellenlänge oder einer vorgegebenen spektralen Zusammensetzung zu emittieren.
Zum Testen der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 wird der Waferverbund 300 an der Oberseite des Trägers 150 der ersten Testvorrichtung 100 angeordnet. Anschließend wird der Kontaktträger 110 über der Oberseite 301 des Waferverbunds 300 angeordnet, sodass die Testeinheiten 120 des Kontaktträgers 110 die optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 in der beschriebenen Weise kontaktieren. Anschließend werden alle zu testenden Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 sequenziell nacheinander getestet. Dabei ist keine weitere Um- oder Neupositionierung des Kontaktträgers 110 oder anderer Teile der ersten Testvorrichtung 100 erforderlich.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtemittierende Bauelemente handelt, so wird zum Testen jedes optoelektronischen Bauelements 310 mittels des Kontaktelements 121 und eventueller weiterer Kontaktelemente der dem optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 120 eine elektrische Spannung an das zu testende optoelektronische Bauelement 310 angelegt. Dadurch wird das optoelektronische Bauelement 310 zur Emission eines Lichtstrahls 160 angeregt. Der Lichtstrahl 160 gelangt durch das Fenster 122 der dem optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 zum optischen Element 130. Der Diffusor 131 des optischen Elements 130 verteilt das Licht des Lichtstrahls 160 in einer zum Waferverbund 300 parallelen Ebene. Von dem optischen Element 130 gelangt das Licht des Lichtstrahls 160 zur Kamera 141 der Detektoreinheit 140 der ersten Testvorrichtung 100 und wird dort detektiert. Die Kamera 141 der Detektoreinheit 140 kann auch eine Helligkeit des Lichtstrahls 160 ermitteln. Weist der durch die Detektoreinheit 140 detektierte Lichtstrahl 160 nicht die gewünschte Helligkeit auf, oder wird überhaupt kein Lichtstrahl 160 detektiert, so ist das getestete optoelektronische Bauelement 310 defekt.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, so wird zum Testen jedes optoelektronischen Bauelements 310 mittels der Lichtquelle der ersten Testvorrichtung 100 durch das Fenster 122 der dem jeweiligen optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 elektromagnetische Strahlung einer durch das optoelektronische Bauelement 310 absorbierbaren Wellenlänge auf die Strahlungsdurchtrittsfläche 312 des jeweiligen optoelektronischen Bauelements 310 gestrahlt. Mittels des Kontaktelements 121 und eventueller weiterer Kontaktelemente der dem jeweiligen optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 120 des Kontaktträgers 110 der ersten Testvorrichtung 100 wird eine von dem jeweiligen optoelektronischen Bauelement 310 ansprechend auf die Bestrahlung erzeugte elektrische Spannung abgegriffen und quantifiziert. Weist die elektrische Spannung nicht einen vorgegebenen Sollwert auf, oder gibt das getestete optoelektronische Bauelement 310 überhaupt keine Spannung aus, so ist das optoelektronische Bauelement 310 defekt.
2 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer zweiten Testvorrichtung 200. Auch die zweite Testvorrichtung 200 dient zum Testen von in einem Waferverbund 300 angeordneten optoelektronischen Bauelementen 310.
Die zweite Testvorrichtung 200 umfasst einen Träger 250, auf dessen Oberseite der Waferverbund 300 derart angeordnet werden kann, dass die Unterseite 302 des Waferverbunds 300 der Oberseite des Trägers 250 zugewandt ist. Der Träger 250 kann dazu ausgebildet sein, den Waferverbund 300 anzusaugen, um den Waferverbund 300 an dem Träger 250 zu fixieren.
Die zweite Testvorrichtung umfasst einen Kontaktträger 210 mit einer Oberseite 211 und einer der Oberseite 211 gegenüberliegenden Unterseite 212. Der Kontaktträger 210 umfasst eine Mehrzahl von Testeinheiten 220. Jede Testeinheit 220 ist dazu vorgesehen, ein der jeweiligen Testeinheit 220 zugeordnetes optoelektronisches Bauelement 310 des Waferverbunds 300 zu testen. Jede Testeinheit 220 umfasst mindestens ein Kontaktelement 221, das an der Unterseite 212 des Kontaktträgers 210 angeordnet ist und dazu dient, das der jeweiligen Testeinheit 212 zugeordnete optoelektronische Bauelement 310 elektrisch zu kontaktieren. Ferner weist jede Testeinheit 220 ein Fenster 222 auf, das sich zwischen der Unterseite 212 und der Oberseite 211 des Kontaktträgers 210 durch den Kontaktträger 210 erstreckt. Insoweit entspricht der Kontaktträger 210 der zweiten Testvorrichtung 200 dem Kontaktträger 110 der ersten Testvorrichtung 100.
Allerdings ist bei dem Kontaktträger 210 der zweiten Testvorrichtung 200 bei jeder Testeinheit 220 eine optische Linse 223 in dem als Durchgangsöffnung ausgebildeten Fenster 222 angeordnet. Die optische Linse 223 dient dazu, ein von dem der Testeinheit 220 zugeordneten optoelektronischen Bauelement 310 emittiertes Licht bzw. ein auf das der Testeinheit 220 zugeordnete optoelektronische Bauelement 310 gerichtetes Licht zu fokussieren.
Ferner umfasst die zweite Testvorrichtung 200 ein optisches Element 230, das auf der von dem Waferverbund 300 abgewandten Seite des Kontaktträgers 210 über der Oberseite 211 des Kontaktträgers 210 angeordnet ist. Das optische Element 230 der zweiten Testvorrichtung 200 umfasst eine optische Linse 231 und einen der optischen Linse 231 im in Richtung von dem Waferverbund 300 nachgeordneten Strahlteiler 232. Die optische Linse 231 ist dazu ausgebildet, von jedem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittierte elektromagnetische Strahlung auf den Strahlteiler 232 zu lenken. Der Strahlteiler 232 ist dazu ausgebildet, einen von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 ausgehenden Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen zu teilen.
Weiter umfasst die zweite Testvorrichtung 200 eine Detektoreinheit 240, die oberhalb der Oberseite 211 des Kontaktträgers 210 angeordnet ist. Dabei ist das optische Element 230 zwischen dem Kontaktträger 210 und der Detektoreinheit 240 angeordnet. Die Detektoreinheit 240 umfasst eine Kamera 241 und ein Spektrometer 242. Die Kamera 241 der Detektoreinheit 240 ist so angeordnet, dass einer der durch den Strahlteiler 232 des optischen Elements 230 erzeugten Teilstrahlen auf die Kamera 241 trifft. Das Spektrometer 242 der Detektoreinheit 240 ist so angeordnet, dass der zweite der durch den Strahlteiler 232 erzeugten Teilstrahlen auf das Spektrometer 242 trifft. Die Kamera 241 der Detektoreinheit 240 kann dazu dienen, ein von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittiertes Licht und gegebenenfalls eine Helligkeit dieses Lichts zu detektieren. Das Spektrometer 242 der Detektoreinheit 240 kann dazu dienen, eine spektrale Zusammensetzung einer von einem der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu analysieren.
Zum Testen der optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 mittels der zweiten Testvorrichtung 200 wird der Waferverbund 300 auf dem Träger 250 angeordnet. Anschließend wird der Kontaktträger 210 derart über der Oberseite 301 des optoelektronischen Bauelements 310 positioniert, dass jede Testeinheit 220 des Kontaktträgers 210 einem der optoelektronischen Bauelemente 310 zugeordnet ist und das jeweilige optoelektronische Bauelement 310 in der anhand der 1 beschriebenen Weise kontaktiert. Dann werden alle zu testenden optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 sequenziell nacheinander getestet, ohne dass hierzu weitere Neupositionierungen des Kontaktträgers 210 erforderlich sind.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtemittierende Bauelemente handelt, so wird zum Testen jedes optoelektronischen Bauelements 310 des Waferverbunds 300 mittels der dem optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 220 des Kontaktträgers 210 eine elektrische Spannung an das optoelektronische Bauelement 310 angelegt. Ein darauf durch das optoelektronische Bauelement 310 emittierter Lichtstrahl 260 läuft durch das Fenster 222 der dem optoelektronischen Bauelement 310 zugeordneten Testeinheit 220 des Kontaktträgers 210 und wird dabei durch die in dem Fenster 222 angeordnete optische Linse 223 kollimiert. Der Lichtstrahl 260 gelangt zur optischen Linse 231 des optischen Elements 230 und wird durch die optische Linse 231 zu dem Strahlteiler 232 des optischen Elements 230 der zweiten Testvorrichtung 200 gelenkt. Der Strahlteiler 232 teilt den Lichtstrahl 260 in zwei Teilstrahlen, deren einer zur Kamera 241 der Detektoreinheit 240 und deren anderer zum Spektrometer 242 der Detektoreinheit 240 gelangt. Die Kamera 241 detektiert das Vorhandensein des Lichtstrahls 260 und gegebenenfalls eine Helligkeit des Lichtstrahls 260. Das Spektrometer 242 analysiert eine spektrale Zusammensetzung des Lichtstrahls 260. Falls die Kamera 241 der Detektoreinheit 240 den Lichtstrahl 260 nicht detektiert, der Lichtstrahl 260 nicht eine gewünschte Helligkeit aufweist oder die spektrale Zusammensetzung des Lichtstrahls 260 nicht einer gewünschten spektralen Zusammensetzung entspricht, so wird das getestete optoelektronische Bauelement 310 als fehlerhaft erkannt.
Falls es sich bei den optoelektronischen Bauelementen 310 des Waferverbunds 300 um lichtabsorbierende Bauelemente handelt, so kann anstelle der Detektoreinheit 240 eine Lichtquelle vorhanden sein. Der Strahlteiler 232 des optischen Elements 230 kann in diesem Fall entfallen. Der Strahlteiler 232 des optischen Elements 230 kann ebenfalls entfallen. Das Testen der als lichtabsorbierende Bauelemente ausgebildeten optoelektronischen Bauelemente 310 des Waferverbunds 300 mittels der zweiten Testvorrichtung 200 erfolgt dann analog zum Testen der als lichtabsorbierende Bauelemente ausgebildeten optischen Bauelemente 310 mittels der ersten Testvorrichtung 100.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

100: erste Testvorrichtung
110: Kontaktträger
111: Oberseite
112: Unterseite
120: Testeinheit
121: Kontaktelement
122: Fenster
130: optisches Element
131: Diffusor
140: Detektoreinheit
141: Kamera
150: Träger
160: Lichtstrahl
200: zweite Testvorrichtung
210: Kontaktträger
211: Oberseite
212: Unterseite
220: Testeinheit
221: Kontaktelement
222: Fenster
223: optische Linse
230: optisches Element
231: optische Linse
232: Strahlteiler
240: Detektoreinheit
241: Kamera
242: Spektrometer
250: Träger
260: Lichtstrahl
300: Waferverbund
301: Oberseite
302: Unterseite
310: optoelektronisches Bauelement
311: erste elektrische Kontaktfläche
312: Strahlungsdurchtrittsfläche

Claims

Vorrichtung (100, 200) zum Testen von in einem Waferverbund (300) angeordneten optoelektronischen Bauelementen (310), mit einem Kontaktträger (110, 210), der eine Mehrzahl von Testeinheiten (120, 220) aufweist, wobei jede Testeinheit (120, 220) mindestens ein an einer Unterseite (112, 212) des Kontaktträgers (110, 210) angeordnetes Kontaktelement (121, 221) aufweist, wobei jede Testeinheit (120, 220) ein optisch durchlässiges Fenster (122, 222) aufweist, das sich zwischen der Unterseite (112, 212) und einer Oberseite (111, 211) des Kontaktträgers (110, 210) erstreckt.
Vorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1, wobei die Fenster (122, 222) der Testeinheiten (120, 220) als Öffnungen des Kontaktträgers (110, 210) ausgebildet sind.
Vorrichtung (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in jedem Fenster (222) ein optisch durchlässiges Material angeordnet ist.
Vorrichtung (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in jedem Fenster (222) eine optische Linse (223) angeordnet ist.
Vorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Testeinheit (120, 220) mindestens zwei Kontaktelemente (121, 221) aufweist.
Vorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktelemente (121, 221) als Kontaktnadeln ausgebildet sind.
Vorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein über der Oberseite (111, 211) des Kontaktträgers (110, 210) angeordnetes optisches Element (130, 230) aufweist.
Vorrichtung (200) gemäß Anspruch 7, wobei das optische Element (230) eine optische Linse (231) umfasst.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 7 und 8, wobei das optische Element (230) einen Strahlteiler (232) umfasst.
Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das optische Element (130) einen Diffusor (131) umfasst.
Vorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen über der Oberseite (111, 211) des Kontaktträgers (110, 210) angeordneten Detektor (140, 240) aufweist.
Vorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 11, wobei der Detektor (140, 240) eine Kamera (141, 241) umfasst.
Vorrichtung (200) gemäß einem der Ansprüche 11 und 12, wobei der Detektor (240) ein Spektrometer (242) umfasst.
Vorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedem zu testenden optoelektronischen Bauelement (310) eine Testeinheit (120, 220) zugeordnet ist.
Verfahren zum Testen von in einem Waferverbund (300) angeordneten optoelektronischen Bauelementen (310) mit den folgenden Schritten: – Anordnen eines Kontaktträgers (110, 210) mit einer Mehrzahl von Testeinheiten (120, 220) über dem Waferverbund (300), wobei jedem zu testenden optoelektronischen Bauelement (310) eine Testeinheit (120, 220) zugeordnet ist, wobei jede Testeinheit (120, 220) mindestens ein an einer Unterseite (112, 212) des Kontaktträgers (110, 210) angeordnetes Kontaktelement (121, 221) aufweist, wobei jedes zu testende optoelektronische Bauelement (310) durch das Kontaktelement (121, 221) der zugeordneten Testeinheit (120, 220) elektrisch kontaktiert wird, wobei jede Testeinheit (120, 220) ein optisch durchlässiges Fenster (122, 222) aufweist, das sich zwischen der Unterseite (112, 212) und einer Oberseite (111, 211) des Kontaktträgers (110, 210) erstreckt; – sequentielles Testen einer Mehrzahl der in dem Waferverbund (300) angeordneten optoelektronischen Bauelemente (310).
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei jede Testeinheit (120, 220) so über dem zugeordneten optoelektronischen Bauelement (310) angeordnet wird, dass das Fenster (122, 222) der Testeinheit (120, 220) über einer Strahlungsdurchtrittsfläche (312) des zugeordneten optoelektronischen Bauelement (310) angeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 und 16, wobei das Testen eines optoelektronischen Bauelements (310) die folgenden Schritte umfasst: – Anlegen einer elektrischen Spannung an das optoelektronische Bauelement (310); – Detektieren einer von dem optoelektronischen Bauelement (310) abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (160, 260).
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei eine Helligkeit der elektromagnetischen Strahlung (160, 260) detektiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 und 18, wobei eine Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (260) detektiert wird.