TWI585412B - 探測單元和具有該探測單元的led晶片測試設備 - Google Patents

Description

探測單元和具有該探測單元的LED晶片測試設備

本發明涉及一種探測單元和具有該探測單元的LED晶片測試設備；並且更具體地，涉及一種探測單元，其結構使得在探針的觸腳接觸在其下部具有接觸部的LED晶片的下部時，LED晶片定位於基座塊上的狀態得以更穩固地保持，以及具有上述探測單元的LED晶片測試設備。

因為發光二極體(LED)具有緊湊尺寸、長使用壽命、低功耗和快速回應特性，所以LED現在廣泛地用於，作為各種顯示裝置的背光單元的光源、小尺寸燈具和需要光源的各種機器。

LED藉由半導體製程以結構緊湊晶片的形式製造。製造LED晶片的主要製程包括外延(EPI)製程，其中外延晶片設置於基板上，該基板為基底材料；製作製程，其中晶片被製造成多個LED晶片；封裝製程，其中封裝製作製程製造的LED晶片；和測試製程，其中對封裝的LED晶片進行測試並分類成良品和次品，並且分類的良好產品再次劃分等級。

圖1簡單地示出了一種用於執行在根據現有技術的製造LED晶片的多個製程中的測試製程的LED晶片測試設備。

參考圖1，根據現有技術的LED晶片測試設備101包括供應部件110，供應部件110上載入在封裝製程中供應的晶片以將該晶片上的LED晶片L供應至執行下一測試製程的位置；測試部件120，測試部件120測試供應部件 110所供應的LED晶片L的特性；和晶片移動單元，該晶片移動單元將LED晶片L從供應部件110移動至測試部件120的測試位置。

在此，測試部件120包括探針卡121，探針卡121將電流施加至從供應部件110傳送的LED晶片L；和測試單元123，測試單元123藉由從探針卡121施加的電流測試發光的LED晶片L的光學和電流特性。在此，一般來講，測試單元123呈一體球的形狀設置於探針卡121的上部區域。

另外，晶片移動單元可包括旋轉分度單元130，旋轉分度單元130將從供應部件110傳送的LED晶片L移動至測試部件120的探針卡121的接觸位置，即移動至測試位置，並且將所測試的LED晶片L移動至分類部件(未示出)以用於執行下一製程。

如圖1所示，旋轉分度單元130可包括轉子131、多個座塊133(以預定距離徑向地連接至轉子131的圓周區域)和旋轉驅動單元135(使轉子131旋轉)。

藉由旋轉分度單元130的旋轉，從供應部件110傳送的LED晶片L可移動至測試部件120上的探針卡側測試位置，LED晶片L處於定位於設置於旋轉分度單元130的座塊133的頂表面上的晶片座部件134上的狀態，並且因此可測試LED晶片的光學和電流特性。如圖2所示，其示出了圖1的測試位置區域的側表面，因為移動至測試位置的LED晶片具有設置其上的接觸部(例如，電極(未示出))，藉由座塊133的升高操作接觸部接觸探針卡121的探針，所以可將LED晶片傳送至作為測試單元123的一體球，並且可測試LED晶片的光學特性。

然後，定位於座塊133上的LED晶片L藉由旋轉分度單元130的旋轉可從測試部件120傳送至執行下一製程的位置(例如，分類部件)。

然而，在根據現有技術的LED晶片測試設備中，因為接觸部具有對應於其上具有接觸部的LED晶片的結構，所以探針卡接觸LED晶片的上部。 因此，根據現有技術的LED晶片測試設備可能無法應用至接觸部在下部的LED晶片，諸如V-LED或倒裝晶片型LED。

因此，參考圖3，圖3示出了根據現有技術的另一個實例的LED晶片測試設備的測試區域的側表面，在用於測試接觸部在下部的LED晶片L’的LED晶片測試設備50中，測試部件的探針卡250設計成使得探針卡250從LED晶片L’的下側升高以允許探針251接觸設置於LED晶片的下部上的接觸部或與其脫離。因此，LED測試設備50可應用至接觸部在下部的LED晶片，諸如V-LED或倒裝晶片型LED。

在此，探針卡250設置於座塊51之下。在座塊51的晶片座部件中限定出吸入孔55，吸入孔55用於將LED晶片吸附於晶片座部件上，使得LED晶片L’未從探針251分開或分離同時接觸探針251。吸入孔55連接至外部真空發生器。另外，接觸孔53穿過座塊51的晶片座，使得探針251穿過接觸孔53以接觸LED晶片L’之下的接觸部。

根據該結構，LED晶片之下的接觸部，在LED晶片吸附於座塊上的狀態下，透過接觸孔接觸探針。

然而，在探針接觸LED晶片下部的上述結構(在下文中，稱為“探針的下接觸結構”)中，當探針甚至在定位於座塊上的LED晶片藉由空氣吸入被吸附至座塊的狀態下接觸LED晶片時，LED晶片受到所產生的壓力影響。

因此，當探針接觸LED的時候，在LED被吸附於座塊上的狀態鬆開時，LED晶片會時常從晶片座部件分離。

本發明提供了一種探測單元，該探測單元具有這樣的結構，在該結構中，當探針接觸在其下部具有接觸部的LED晶片的下部時，更牢固地保持其中LED晶片定位於座塊上的狀態。

本發明還提供了一種包括探測單元的LED晶片測試設備。

根據一個示例性實施例，探測單元配置成電接觸LED晶片，該LED晶片在定位於座塊上時在其下部具有接觸部，該座塊限定有穿過其的接觸孔。探測單元包括：探針卡，該探針卡可升高地設置於座塊之下，該探針卡具有針孔，該針孔連通接觸孔並連接至外部真空發生器；探針，該探針設置於針孔中以隨著探針卡升高時透過接觸孔而接觸LED晶片的接觸部；和空間形成構件，該空間形成構件設置於探針卡上並設置於針孔周圍，該空間形成構件限定出形成於座塊和探針卡之間的吸附空間，該吸附空間用於連通接觸孔和針孔，以在探針接觸LED晶片時，利用外部真空發生器將LED晶片吸附至座塊。

空間形成構件可具有環形形狀。

探針可具有接觸端，該接觸端從探針卡的頂表面突出，並且空間形成構件具有比探針的接觸端的高度更大的高度。

空間形成構件可由彈性材料形成。

根據一個示例性實施例，LED晶片測試設備包括至少一個座塊，在其下部具有接觸部的LED晶片定位於該座塊上，該座塊具有穿過定位區域的至少一個接觸孔，LED晶片定位於定位區域；探測單元，該探測單元可升高地設置於座塊之下以透過接觸孔接觸LED晶片的接觸部；和測試單元，該測試單元配置成在探測單元接觸該接觸部時測試LED晶片。

接觸孔同時可用作吸入孔。

LED晶片測試設備還可包括轉子和分度單元，該分度單元包括配置成使轉子旋轉的旋轉驅動單元。

座塊可為多個，並且該多個座塊以預定距離連接至轉子的圓周區域，並且根據分度單元的驅動在LED晶片所定位的定位區域和測試單元的測試區域之間傳送。

1‧‧‧探測單元

10‧‧‧探針卡

11‧‧‧針孔

20‧‧‧探針

21‧‧‧接觸端

30‧‧‧空間形成構件

50‧‧‧LED晶片測試設備

51‧‧‧座塊

53‧‧‧接觸孔

55‧‧‧吸入孔

101‧‧‧LED晶片測試設備

120‧‧‧測試部件

123‧‧‧測試單元

130‧‧‧旋轉分度單元

131‧‧‧轉子

133‧‧‧座塊

134‧‧‧晶片座部件

135‧‧‧旋轉驅動單元

250‧‧‧探針卡

251‧‧‧探針

L‧‧‧LED晶片

L'‧‧‧LED晶片

示例性實施例可根據結合附圖的下述描述更詳細地理解，其中：圖1為示出根據現有技術的一個實施例的LED測試設備的主元器件的立體圖；圖2為示出圖1的測試設備的測試位置的區域的側表面的視圖；圖3為示出根據現有技術的另一個實施例的LED晶片測試設備的測試位置的區域的側表面的視圖；圖4為根據本發明的一個示例實施例的探測單元和測試區域的立體圖；和圖5和6為示出其中探針接觸LED晶片的下部的製程的剖視圖。

在下文中，根據一個實施例的探測單元和LED晶片測試設備將參考附圖詳細地描述。然而，本發明可以不同形式體現，並且不應視為限制於下文所闡述的實施例。本領域的技術人員將理解，這些實施例可做出替換、修改和變更，而不脫離總體發明構思的原理和精神，整體發明構思的範圍由所附申請專利範圍和其等同物限定。類似的附圖標記用於指示說明和附圖中的相同或類似元件。在附圖中，為清晰起見，構造的尺寸或厚度被誇大。

在下述說明中，技術術語“第一”、“第二”僅用於解釋具體示例性實施例而非限制本發明。這些術語僅用於元件彼此區別。例如，一個實施例中的第一元件可指示為第二元件，並且類似地，另一個實施例中的第二元件可指示為第一元件，而不脫離由所附申請專利範圍所限定的本發明的精神和範圍。

在下述說明中，技術術語僅用於解釋具體示例性實施例而非限制本發明。單數形式的術語可包括複數形式，除非指示相反。如本文所用，採用“包括(comprises)”、“包含(comprising)”或“具有(having)”等術語限定了存在的特徵、整體、步驟、操作、元件、元器件或組合，但是並非旨在必然排除一 個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、元器件，或存在的組合或者將它們作為附加的可能性。

除非另外注明，否則本文所用的所有術語(包括技術和科學術語)具有相同意義，如本領域的技術人員通常所理解。常用字典中所限定的術語應理解為具有與相關技術文中相同的意義，除非說明中明確地限定，術語非理想地或過度地視為具有正式意義。

圖4示出了根據本發明的一個示例實施例的探測單元和測試區域的立體圖。圖5和6為示出其中探針接觸LED晶片下部的製程的剖視圖。

如圖4至6所示，根據本發明的探測單元1包括探針卡10、探針20和空間形成構件30；探針20設置於探針卡10上並與LED晶片L’下部區域上的接觸部接觸或脫離；空間形成構件30限定探針20的周圍的吸附空間，使得在探針20接觸定位於座塊51上的LED晶片L’的下部時，LED晶片L’被吸附至座塊51上。

探針卡10設置於LED晶片測試設備50的測試部件(參見圖1的附圖標記120)上。在藉由晶片移動單元諸如分度單元(參見圖1的附圖標記130)將LED晶片L’傳送至測試部件時，探針卡10可提升以接近LED晶片L’所定位的座塊51的下部。

在此，針孔11形成於探針卡10相對於座塊51的一部分中。探針20設置於針孔11中。另外，針孔11經由軟管(未示出)連接至真空發生器(未示出)，該軟管設置於探針卡10之下。在此，還可設置用於將軟管連接至針孔11的連接接頭。

探針20可設置於探針卡10的針孔11中，使得探針20的自由端即接觸端21面向座塊51。探針20的接觸端21可從探針卡10的頂表面向上突出。接觸端21可具有彈性，使得接觸端21在接觸LED晶片L’時不過度地擠壓LED晶片L’。

空間形成構件30可設置於探針卡10的頂表面上和探針20周圍。空間形成構件30可由具有彈性的材料形成。空間形成構件30可具有環形形狀以圍繞針孔11。

空間形成構件30可具有比探針20的長度更大的長度。這是因為在探針20接觸LED晶片L’的下部之前，空間形成構件30首先接觸座塊51的底表面以限定形成於探針卡10和座塊51之間的吸附空間。吸附空間可連通接觸孔和針孔以利用外部真空發生器將LED晶片吸附至座塊。另外，這是因為在探針20接觸LED晶片L’的下部之前，空間形成構件30首先彈性地接觸座塊51的底表面以減小探針20的上升力，使得沒有過度壓力被施加至LED晶片L’。

因為根據本發明的包括探測單元1的LED晶片測試設備50具有基本上類似根據現有技術的上述LED晶片測試設備101的結構，如上文所述，所以設置於測試部件中的探針卡10可升高地設置於座塊51之下，並且接觸孔53限定於座塊51中，使得探針20在探針卡10提升或上升時與LED晶片L’的下部接觸或脫離。如圖6所示，上述空間形成構件30在探針20接觸LED晶片L’的下部時可圍繞座塊51的下部上的接觸孔53。

另外，用於吸附定位於座塊51的頂表面上的LED晶片L’的空氣吸入孔55限定於座塊51中。空氣吸入孔55連接至設置於外部的真空發生器和軟管。

在此，類似於根據現有技術的LED晶片測試設備101，座塊51可為多個，並且該多個座塊51以預定距離可連接至分度單元(參見圖1的附圖標記130)的轉子(參見圖1的附圖標記131)的圓周。因此，從LED晶片測試設備50的供應部件(參見圖1的附圖標記110)傳送的LED晶片L’可在LED晶片L’定位於座塊51的狀態下被傳送至測試部件的探針20的接觸位置，即傳送至測試位置和下一製程(分類部件)。

LED晶片測試設備的其它構造的詳細描述將參考上述的LED晶片測試設備101的那些，並且因此省略。

在下文中，將簡單地描述一種藉由利用具有上述結構的探測單元和包括該探測單元的LED晶片測試設備50來測試LED晶片的製程。

從封裝製程供應的LED晶片L’藉由供應部件被傳送(參見圖1的附圖標記110)並定位於座塊51上。在此，定位於座塊51上的LED晶片L’藉由從空氣吸入孔55吸入的吸入空氣可維持在LED晶片L’定位於座塊51上的狀態。

定位於座塊51上的LED晶片L’藉由分度單元的旋轉可移動至探針卡10上的測試位置，並且因此可測試LED晶片L’的光學和電流特性。即，如圖4和5所示，當在LED晶片L’定位於座塊51上的狀態下將LED晶片L’移動至測試位置時，探針卡10可升高以允許探針20的接觸端21通過座塊51的接觸孔53接觸LED晶片L’的下端上的接觸部。然後，在測試完成時，探針卡10可降低以允許探針20在探針20從LED晶片L’向下間隔開時從接觸部脫離。

在此，如圖6所示，當探針卡10上升以允許探針20接近座塊51的接觸孔53時，空間形成構件30的上端可首先接觸座塊51的底表面，以限定對應於探針20的周圍的探針卡10和座塊51之間的吸附空間。

在這種狀態下，空氣可透過探針卡10的針孔11吸入，並且因此LED晶片L’透過座塊51的接觸孔53可更牢固地吸附於座塊51上。

然後，探針20的接觸端21接觸LED晶片L’的下部。在此，LED晶片L’經由透過針孔11吸附的空氣的吸附力可接觸探針20，而不與座塊51分離。

另外，因為空間形成構件30在探針20接觸LED晶片L’的下部時首先彈性地接觸座塊51的底表面，所以探針20可減少上升力，使得未對LED晶片L’施加過度壓力。

與此類似，在根據本發明的探測單元和LED晶片測試設備中，雖然探針接觸接觸部在下方的LED晶片的下部，但是可牢固地保持其中LED晶片定位於座塊上的狀態。

根據探測單元和具有其的LED晶片測試設備，在探針接觸在接觸部在下方的LED晶片的下部時，可更牢固地保持其中LED晶片定位於座塊上的狀態。

儘管探測單元和具有其的LED晶片測試設備已參考具體實施例進行描述，但是它們不限於此。因此，本領域的技術人員將容易理解，可對其做出各種修改和變更而不脫離由所附申請專利範圍限定的本發明的精神和範圍。

1‧‧‧探測單元

10‧‧‧探針卡

11‧‧‧針孔

20‧‧‧探針

30‧‧‧空間形成構件

51‧‧‧座塊

53‧‧‧接觸孔

55‧‧‧吸入孔

131‧‧‧轉子

Claims (8)

1. 一種探測單元，所述探測單元配置成電接觸LED晶片，所述LED晶片在定位於座塊上時其下部具有接觸部，所述座塊限定有穿過其的接觸孔，所述探測單元包括： 　　探針卡，所述探針卡可升高地設置於所述座塊之下，所述探針卡具有針孔，所述針孔連通所述接觸孔，並連接至外部真空發生器； 　　探針，所述探針設置於所述針孔中，以隨著所述探針卡升高時穿過所述接觸孔而接觸所述LED晶片的所述接觸部；和 　　空間形成構件，所述空間形成構件設置於所述探針卡上和所述針孔周圍，所述空間形成構件限定出形成於所述座塊和所述探針卡之間的吸附空間，用於連通所述接觸孔和所述針孔以在所述探針接觸所述LED晶片時利用所述外部真空發生器將所述LED晶片吸附至所述座塊。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的探測單元，其中所述空間形成構件具有環形形狀。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的探測單元，其中所述探針具有接觸端，所述接觸端從所述探針卡的頂表面突出，並且 所述空間形成構件具有比所述探針的所述接觸端的高度更大的高度。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的探測單元，其中所述空間形成構件由彈性材料形成。
5. 一種LED晶片測試設備，包括： 　　至少一個座塊，LED晶片定位於所述座塊上，所述LED晶片在其下部具有接觸部，所述座塊具有穿過定位區域的至少一個接觸孔，所述LED晶片定位於所述定位區域上； 　　探測單元，所述探測單元可升高地設置於所述座塊之下，以透過所述接觸孔接觸所述LED晶片的所述接觸部；和 　　測試單元，所述測試單元配置成在所述探測單元接觸所述接觸部時，測試所述LED晶片， 　　其中所述探測單元包括根據申請專利範圍第1至4項中任一項所述的探測單元。
6. 根據申請專利範圍第5項所述的LED晶片測試設備，其中所述接觸孔同時用作吸入孔。
7. 根據申請專利範圍第5項所述的LED晶片測試設備，還包括： 　　轉子，和 　　分度單元，所述分度單元包括配置成使所述轉子旋轉的旋轉驅動單元。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的LED測試設備，其中所述座塊為多個，並且 　　所述多個座塊以預定距離連接至所述轉子的圓周區域，並且根據所述分度單元的驅動，在所述LED晶片所定位的所述定位區域和所述測試單元的測試區域之間傳送。