TWM459403U - Ｌｅｄ晶粒發光量測設備 - Google Patents

Description

LED晶粒發光量測設備

本創作係關於一種LED晶粒量測設備，特別是關於一種LED晶粒發光量測設備。

發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)是一種可發光的半導體電子元件，其係利用電能轉成光能的方式發光。發光二極體具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點，所以逐漸應用於各種需要發光的裝置，例如顯示裝置或照明裝置。發光二極體之光學特性將決定其品質好壞，因此量測發光二極體的光學特性是相當重要的。

如第5圖所示，習知量測LED晶粒的光學特性是將待測的LED晶粒70對著積分球7之收光口71來收集LED晶粒70發出的光，再經由各種光學儀器去量測其光學特性。進一步而言，通常是將晶圓擺放在承載台72上，使待測的LED晶粒70接觸探針73後發光來量測。為了避免晶圓上之其他LED晶粒與積分球7發生觸碰而造成其他LED晶粒損壞，所以待測的LED晶粒70必須離積分球7之收光口71有一定距離。而收光口71與待測的LED晶粒70之間的距離讓積分球7無法將待測的LED晶粒70所發出的光完全收進積分球7內，此即為漏光。導致積分球8之光學儀器所量測而得的光亮度與待測的LED晶粒70實際所發出的光亮度是有所誤差的。換言之，習知的量測手段中，積分球7無法將待測的LED晶粒70完整包覆在內，使得收光角度θ'小於180度，造成收光率低，而且量測的效果也大打折扣。

緣此，本創作之目的即是提供一種高收光率的LED晶粒發光量測設備。

本創作為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種LED晶粒發光量測設備，用以量測一LED晶粒之光學特性，LED晶粒發光量測設備包含一積分球、一探針及一移動式承載棒。積分球連接一光學偵測器，積分球具有一量測入口，以及在積分球內具有一量測位置。探針具有一電性接觸部，電性接觸部於量測位置與LED晶粒電性接觸。移動式承載棒具有一移動式承載面供承載LED晶粒，LED晶粒自積分球之外通過量測入口而移動至位於積分球內的量測位置而點亮量測。

在本創作的一實施例中，移動式承載面之面積小於量測入口。

在本創作的一實施例中，積分球更具有一探針置入槽口。

在本創作的一實施例中，更包括一位移控制裝置，連接積分球及移動式承載棒，控制積分球及移動式承載棒的縱向相對距離，以使LED晶粒位於量測位置。

在本創作的一實施例中，位移控制裝置包括一第一升降機構及一第二升降機構，第一升降機構係連接積分球，第二升降機構係連接移動式承載棒。

在本創作的一實施例中，第二升降機構具有一吸附構件。

在本創作的一實施例中，位移控制裝置更包括一感測器，用以感測LED晶粒與量測位置之相對距離。

在本創作的一實施例中，更包括一晶圓環，晶圓環之一環孔在一量測移置路徑上，量測移置路徑通過量測入口及量測位置。

在本創作的一實施例中，積分球與光學偵測器之間以一光纖連接。

在本創作的一實施例中，更包括一探針調整機構，連接探針。

經由本創作所採用之技術手段，可以將一特定的LED晶粒自量測入口頂入至積分球內之量測位置，使得LED晶粒位於量測位置與探針之電性接觸部接觸而發光，所以積分球能以180度或以上的收光角度將LED晶粒所發出的光接收，並傳輸至光學偵測器以量測分析。藉此增加收光角度、提高收光率以及減少漏光，而更精確地量測LED晶粒的光學特性。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

〔本創作〕

1‧‧‧工作平台

11‧‧‧探針

111‧‧‧電性接觸部

12‧‧‧探針調整機構

13‧‧‧晶圓容置口

2‧‧‧位移控制裝置

21‧‧‧第一升降機構

22‧‧‧第二升降機構

221‧‧‧吸附構件

23‧‧‧感測器

3‧‧‧晶圓環

31‧‧‧環孔

4‧‧‧積分球

41‧‧‧量測入口

42‧‧‧探針置入槽口

43‧‧‧光纖

44‧‧‧光學偵測器

5‧‧‧移動式承載棒

51‧‧‧移動式承載面

6‧‧‧LED晶粒

60‧‧‧晶圓

61‧‧‧薄膜

L‧‧‧量測移置路徑

P‧‧‧量測位置

θ‧‧‧角度

〔習知〕

7‧‧‧積分球

70‧‧‧LED晶粒

71‧‧‧收光口

72‧‧‧承載台

73‧‧‧探針

θ'‧‧‧角度

第1圖係顯示依據本創作之一實施例之LED晶粒發光量測設備之立體圖；第2圖係顯示依據本創作之實施例之LED晶粒發光量測設備之積分球之立體圖；第3至第4圖係顯示依據本創作之實施例之LED晶粒發光量測設備之量測示意圖；第5圖係顯示習知LED晶粒發光量測設備之量測示意圖。

本創作之LED晶粒發光量測設備包括一工作平台1、一位移控制裝置2、一晶圓環3、一積分球4及一移動式承載棒5。

工作平台1設置有一探針11、一探針調整機構12、一晶圓容置口13。在本實施例中，探針11設置於工作平台1上且位於晶圓容置口13的兩側，並且探針11延伸至晶圓容置口13的 中間處。探針11延伸至開口中間處之末端具有一電性接觸部111，電性接觸部111在一量測位置P與一LED晶粒6觸碰通電，而使LED晶粒6發光。再者，探針11之另一端係連接探針調整機構12，藉由調整探針調整機構12來改變探針11的位置。譬如當待測的LED晶粒6的尺寸不同，所以需要調整電性接觸部111的水平位置以對應不同LED晶粒。或者是調整探針11的縱向位置，使電性接觸部111上升或下降，而讓量測位置P隨之改變。

位移控制裝置2係用來控制積分球4及移動式承載棒5的縱向相對距離。位移控制裝置2包含一第一升降機構21、第二升降機構22及一感測器23。第一升降機構21連接積分球4，用來升降積分球4而改變積分球4的縱向位置。第二升降機構22連接移動式承載棒5，用來升降移動式承載棒5而改變移動式承載棒5的縱向位置。第二升降機構22在本實施例中呈圓柱體，其上表面有一具有吸引力之吸附構件221，且環繞於移動式承載棒5之外圈。在本實施例中吸附構件221為一真空溝槽，其凹陷的方向係平行於移動式承載棒5的移動方向。當然，本創作不限於此，在其他實施例中，吸附構件也可以是成環狀排列的數個真空孔洞，只要有吸附功能即可。第一升降機構21及第二升降機構22在本實施例中是一種具有縱向上下延伸之功能的伸縮機構，藉著伸縮機構的縱向上下延伸來使積分球4及移動式承載棒5沿著一通過晶圓容置口13之量測移置路徑L作上下位移。感測器23用來感測LED晶粒6是否移動至量測位置P。在本實施例中，感測器23設置於探針調整機構12上而正對著量測位置P。

晶圓環3用來承載具有複數個LED晶粒6之晶圓60。在本實施例中，晶圓環3設置於工作平台1之晶圓容置口13中，係經由一二維平面運動載台之搬運而位移至晶圓容置口13中(圖未示)，使得待測的LED晶粒6隨之移動至晶圓容置口13中，並且位於量測移置路徑L。詳細而言，晶圓環3中間具有一 環孔31，而晶圓60設置於一薄膜61上，複數個晶粒6係貼附於薄膜61上且位於環孔31之上方。因為薄膜61本身具有伸縮彈性，所以當移動式承載棒5將待測的LED晶粒6向上頂時，薄膜61不會因此損壞。再者，第二升降機構22之上表面觸碰到薄膜61時，吸附構件221會將薄膜61吸附住，使得薄膜61其他不需要頂起的部分也不會隨之向上翹起。此外，因為LED晶粒6是貼附於薄膜61上，所以量測完後LED晶粒6亦不會從薄膜61上脫離。

積分球4設置於工作平台1的上方，用來收集LED晶粒6所發出的光。積分球4之頂端連接有一光纖43，透過光纖43將收集的光傳送至一光學偵測器44。積分球4之底端具有一量測入口41，量測入口41之兩旁延伸出一探針置入槽口42。當積分球4位移下降而遮罩住探針11之電性接觸部111時，探針置入槽口42供探針11置放，使得量測位置P位於積分球4內。

移動式承載棒5設置於工作平台1的下方。移動式承載棒5具有一移動式承載面51。移動式承載面51的面積小於量測入口41，而能頂入積分球4內。

藉此，當承載晶圓60之晶圓環3經自動化運輸設備，例如二維平面運動載台，運送至工作平台1之晶圓容置口13中時，位移控制裝置2控制第一升降機構21而使積分球4下降。接著，位移控制裝置2控制第二升降機構22移動至接觸到薄膜61，吸附構件221吸住薄膜61後，再使移動式承載棒5向上升起。當移動式承載面51將LED晶粒頂起而至量測位置P時，LED晶粒與探針11之探針接觸部111接觸，並且通電發光(如第4圖所示)。然後積分球4將LED所發出的光收集並透過光纖43傳送至光學偵測器44來量測。此外，在其他實施例中，移動式承載棒可以是透明材質，且於更有一輔助積分球遮罩於待測的LED晶粒的下方，藉此接收LED晶粒下方所發出的光，更提高了收光率。

綜上所述，LED晶粒6係自積分球4之外通過量測 入口41而移動至位於4積分球內的量測位置P而點亮量測，使得積分球的收光角度θ達到180度或180度以上，藉此增加收光角度、提高收光率以及減少漏光，而使LED晶粒6的光學特性更精確地被量測且分析。

以上之敘述僅為本創作之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本創作之創作精神及以下所界定之專利範圍中。

1‧‧‧工作平台

11‧‧‧探針

12‧‧‧探針調整機構

13‧‧‧晶圓容置口

2‧‧‧位移控制裝置

21‧‧‧第一升降機構

22‧‧‧第二升降機構

221‧‧‧吸附構件

23‧‧‧感測器

3‧‧‧晶圓環

31‧‧‧環孔

4‧‧‧積分球

43‧‧‧光纖

44‧‧‧光學偵測器

5‧‧‧移動式承載棒

51‧‧‧移動式承載面

60‧‧‧晶圓

61‧‧‧薄膜

L‧‧‧量測移置路徑

Claims (10)

1. 一種LED晶粒發光量測設備，用以量測一LED晶粒之光學特性，該LED晶粒發光量測設備包含：一積分球，連接一光學偵測器，該積分球具有一量測入口，以及在該積分球內具有一量測位置；一探針，具有一電性接觸部，該電性接觸部於該量測位置與該LED晶粒電性接觸；一移動式承載棒，具有一移動式承載面，供承載該LED晶粒，該LED晶粒係自該積分球之外通過該量測入口而移動至位於該積分球內的該量測位置而點亮量測。
2. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，其中該移動式承載面之面積係小於該量測入口。
3. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，其中該積分球更具有一探針置入槽口。
4. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，更包括一位移控制裝置，係連接該積分球及該移動式承載棒，控制該積分球及該移動式承載棒的縱向相對距離，以使該LED晶粒位於該量測位置。
5. 如請求項4所述之LED晶粒發光量測設備，其中該位移控制裝置包括一第一升降機構及一第二升降機構，該第一升降機構係連接該積分球，該第二升降機構係連接該移動式承載棒。
6. 如請求項5所述之LED晶粒發光量測設備，其中該第二升降機構具有一吸附構件。
7. 如請求項4所述之LED晶粒發光量測設備，其中該位移控制裝置更包括一感測器，用以感測該LED晶粒與該量測位置之相對距離。
8. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，更包括一晶圓環，該晶圓環之一環孔係在一量測移置路徑上，該量測移置路徑通過 該量測入口及該量測位置。
9. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，其中該積分球與該光學偵測器之間係以一光纖連接。
10. 如請求項1所述之LED晶粒發光量測設備，更包括一探針調整機構，係連接該探針。