專利名稱：一種倒裝led芯片測試機與測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片測試機與測試方法，具體涉及一種倒裝LED芯片測試機與測試方法。
背景技術(shù)：
倒裝LED芯片實質(zhì)上是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，將LED芯片的發(fā)光區(qū)與電極區(qū)不設(shè)計在同一個平面，這時則由電極區(qū)朝向燈杯底部進行貼裝，可以省掉焊線這一工序。與正裝LED芯片相比，倒裝LED芯片產(chǎn)品具有低電壓、高亮度、高可靠性、高飽和電流密度以及較好的散熱功能等優(yōu)點，加上能在倒裝焊的襯底上集成保護電路，對芯片可靠性及性能有明顯幫助。此外，與正裝和垂直結(jié)構(gòu)相比，使用倒裝焊方式，更易于實現(xiàn)超大功率芯片級模組、多種功能集成的芯片光源技術(shù)，在LED芯片模組良率及性能方面有較大的優(yōu)勢。倒裝LED芯片產(chǎn)品以超聲鍵合或回流焊方式封裝，通常以封裝產(chǎn)品的測試結(jié)果作為衡量倒裝LED產(chǎn)品性能的依據(jù)，這樣的測試方式具有一定的滯后性，且不能在芯片階段客觀地反映倒裝LED芯片工藝的優(yōu)缺點，無法在芯片階段及時提供測試數(shù)據(jù)作為分光分色的依據(jù)。圖1為正裝LED芯片測試機的結(jié)構(gòu)示意圖，工作盤安裝于軸轉(zhuǎn)動裝置，測試時光源采集裝置在工作盤上方采集光線，由于倒裝LED芯片的出光方向與正裝LED芯片的出光方向相反，因此采用圖1所示的正裝LED芯片的測試機及測試方法測試倒裝LED芯片也無法提供客觀可靠的測試數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在倒裝LED芯片的芯片階段即能及時對倒裝LED芯片進行測試，提供的測試數(shù)據(jù)可作為分光分色的依據(jù)并可客觀反映倒裝LED芯片工藝的倒裝LED芯片測試機與測試方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種倒裝LED芯片測試機，包括芯片裝載裝置、芯片測試裝置和光源采集裝置，芯片測試裝置包括探針，芯片裝載裝置包括用于放置待測倒裝LED芯片的工作盤和軸轉(zhuǎn)動裝置，該測試機還包括支撐部，工作盤通過支撐部連接于軸轉(zhuǎn)動裝置，工作盤與軸轉(zhuǎn)動裝置之間留有可容置光源采集裝置的間隙；工作盤為透明的工作盤，測試時光源采集裝置移動到工作盤下方并采集倒裝LED芯片發(fā)出的光線。其中，支撐部包括上承載臺、下承載臺和若干個支撐腳，下承載臺固定于軸轉(zhuǎn)動裝置，支撐腳設(shè)置于上承載臺與下承載臺之間，支撐腳兩端分別與上承載臺和下承載臺固定連接，上承載臺設(shè)置有透光孔，工作盤固定于上承載臺并位于透光孔的上方。其中，該測試機還包括手動對位裝置，手動對位裝置與軸轉(zhuǎn)動裝置連接。其中，芯片裝載裝置還包括抽真空裝置，工作盤中空，工作盤頂面設(shè)置有真空吸附孔，抽真空裝置設(shè)置有抽真空管，抽真空管連接于中空的工作盤內(nèi)。其中，芯片測試裝置還包括用于采集芯片的位置和數(shù)量信息的圖形采集(XD。其中，光源采集裝置包括收光器。
其中，光源采集裝置還包括積分球，積分球與收光器連接。一種倒裝LED芯片的測試方法，包括以下步驟:
A.上片:將倒裝LED芯片放置于透明的工作盤頂面，然后對工作盤抽真空，使倒裝LED芯片的位置固定；
B.位置掃描:將工作盤移動到圖形采集CXD的下方，圖形采集CXD對倒裝LED芯片進行影像掃描，獲得倒裝LED芯片的位置坐標(biāo)與芯片數(shù)量信息；
C.自動對位:依據(jù)步驟B獲得的倒裝LED芯片的位置信息移動工作盤，使工作盤移動到探針的下方，且探針分別對準倒裝LED芯片的P、N電極；
D.測試:光源采集裝置移動到透明的工作盤下方，軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動工作盤上升使探針分別接觸倒裝LED芯片的P、N電極，倒裝LED芯片發(fā)光，光源采集裝置采集光源信息，移動工作盤使每顆倒裝LED芯片逐個接觸探針并發(fā)光，同時采集每顆倒裝LED芯片的光源信息；
E.下片:測試完成后，工作盤下降使探針脫離倒裝LED芯片的P、N電極，工作盤真空釋放，取下測試完畢的倒裝LED芯片。其中，在步驟C之后，步驟D之前還包括以下步驟:
Cl.手動對位:工作盤移動到探針下方時，若探針與倒裝LED芯片的P、N電極尚未對準，則通過手動對位裝置調(diào)整工作盤的位置使探針分別對準倒裝LED芯片的P、N電極。其中，在步驟E后還包括以下步驟:
F.數(shù)據(jù)處理:對步驟D中采集到的倒裝LED芯片測試數(shù)據(jù)分別進行分類設(shè)定，作為下面芯片分類的依據(jù)；
G.芯片分類:讀取倒裝LED芯片的測試數(shù)據(jù)，并依據(jù)步驟F中的分類設(shè)定結(jié)果對倒裝LED芯片進行分類。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過改裝傳統(tǒng)的正裝LED芯片測試機，結(jié)合本發(fā)明的測試方法，使其能對倒裝LED芯片進行測試并能得到準確的測試結(jié)果，為倒裝LED芯片在芯片階段及時提供分光分色的依據(jù)；設(shè)備使用成本低、利用率高，倒裝LED芯片采用本發(fā)明的測試機與測試方法進行測試具有比封裝測試模式更高的選擇性和靈活性。


圖1為正裝LED芯片測試機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為倒裝LED芯片測試機進行位置掃描時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為倒裝LED芯片測試機的工作盤移動到探針下方時的示意圖。圖4為倒裝LED芯片測試機進行測試時的示意圖。圖5為倒裝LED芯片測試機的上承載臺與工作盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為倒·裝LED芯片的一種測試方法的流程圖。圖7為倒裝LED芯片的另一種測試方法的流程圖。圖8為倒裝LED芯片的又一種測試方法的流程圖。附圖標(biāo)記包括:
1 一軸轉(zhuǎn)動裝置2—下承載臺3—上承載臺
4一支撐腳5—透光孔6—工作盤 7—真空吸附孔8—倒裝LED芯片 9一探針
10—圖形采集CXD 11—收光器12—固定螺絲。
具體實施例方式為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。如圖1所示為傳統(tǒng)的正裝LED芯片測試機的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的一種倒裝LED芯片測試機就是通過改裝這種傳統(tǒng)的正裝LED芯片測試機而成。如圖2 5所示為本發(fā)明的測試機，該倒裝LED芯片測試機包括芯片裝載裝置、芯片測試裝置和光源采集裝置，芯片測試裝置包括探針9，探針9的接觸方向朝下，探針9用于接通待測LED芯片的電極使LED芯片發(fā)光；芯片裝載裝置包括用于放置待測倒裝LED芯片8的工作盤6和軸轉(zhuǎn)動裝置1，工作盤6下方設(shè)置有支撐部，工作盤6通過支撐部連接于軸轉(zhuǎn)動裝置1，工作盤6為透明的工作盤6，軸轉(zhuǎn)動裝置I可驅(qū)動設(shè)置于其上的工作盤6在X、Y、Z三個方向上移動，其中X、Y、Z方向分別為左右、前后、上下方向；測試時工作盤6移動到探針9下方并上升使探針分別接觸倒裝LED芯片的P、N電極以使倒裝LED芯片發(fā)光，光源采集裝置移動到工作盤6下方并采集倒裝LED芯片發(fā)出的光線。相比圖1的傳統(tǒng)的正裝LED芯片測試機，如圖4所示，本發(fā)明的倒裝LED芯片測試機通過設(shè)置支撐部，支撐起工作盤6使工作盤6的下方留有空間給光源采集裝置，并使用透明的工作盤6，調(diào)整光源采集裝置的位置到工作盤6下方，采集方向朝上，倒裝LED芯片8放置于工作盤6頂面，測試時探針9接觸倒裝LED芯片8的電極使芯片發(fā)光，通過透明的工作盤6照射到光源采集裝置上，光源采集裝置采集測試數(shù)據(jù)完成測試。本發(fā)明的測試機主要測試倒裝LED芯片8的波長范圍、亮度和電壓。支撐部包括上承載臺3、下承載臺2和支撐腳4，上承載臺3和下承載臺2皆為矩形的鋼板，下承載臺2螺接固定于軸轉(zhuǎn)動裝置1，支撐腳4設(shè)置于上承載臺3與下承載臺2之間，支撐腳4的形狀為長方體，支撐腳4的數(shù)量為4條，分別設(shè)置于承載臺的四個角，支撐腳4兩端分別與上承載臺3和下承載臺2通過固定螺絲12螺接固定，如圖5所示，工作盤6通過固定螺絲12螺接固定于上承載臺3，上承載臺3對應(yīng)工作盤6的位置設(shè)置有一圓形的透光孔5，以保證上承載臺3不會擋住光線。工作盤6中空，頂面設(shè)置有真空吸附孔7，測試機的裝載裝置還設(shè)置有抽真空裝置，抽真空裝置設(shè)置有抽真空管，抽真空管的一端連接于中空的工作盤6內(nèi)。抽真空裝置對中空的工作盤6內(nèi)部抽真空，通過工作盤6頂面的真空吸附孔7吸住放置在工作盤6上的LED芯片，從而保證LED芯片在整個測試過程中位置不會發(fā)生偏移，探針9對位準確。如圖2所示，本發(fā)明的測試機還包括圖形采集CXD 10，圖形采集CXD 10的作用是采集工作盤6上的LED芯片的位置坐標(biāo)和芯片數(shù)量信息，軸轉(zhuǎn)動裝置I可依據(jù)此信息移動使LED芯片的電極剛好位于探針9的下方，這個過程稱為自動對位；該測試機還包括手動對位裝置，手動對位裝置與軸轉(zhuǎn)動裝置I連接，手動對位裝置設(shè)置有手動搖桿，手動對位裝置可通過手動搖桿控制軸轉(zhuǎn)動裝置移動，若自動對位過程中對位有誤差，探針9與倒裝LED芯片8的Ρ、Ν電極微微錯開，則利用手動對位裝置進行對位，使探針9與倒裝LED芯片8的P、N電極對準。光源采集裝置包括收光器11，收光器11可移動，測試時收光器11移動到工作盤6下方，還可設(shè)置一個積分球(圖中未示出)，積分球與收光器11連接，積分球采集光并將光傳到收光器11，設(shè)置積分球可提高測試精度。收光器11通過光纖與數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接，光纖將測試數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)處理設(shè)備進行數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明的測試機的工作過程詳見下面的測試方法。本發(fā)明還提供了一種利用上述測試機對倒裝LED芯片8進行測試的測試方法，如圖6所示，該測試方法包括以下步驟:
A.上片:此時工作盤6位于初始位置，將倒裝LED芯片8放置于透明的工作盤6頂面，然后抽真空裝置對工作盤6抽真空，使倒裝LED芯片8緊貼于工作盤6的頂面，倒裝LED芯片8的位置固定；
B.位置掃描:如圖2所示，軸轉(zhuǎn)動裝置I驅(qū)動工作盤6移動到圖形采集CXD10的下方，圖形采集CXD 10對倒裝LED芯片8進行影像掃描，獲得倒裝LED芯片8的位置坐標(biāo)與芯片
數(shù)量信息；
C.自動對位:軸轉(zhuǎn)動裝置I依據(jù)步驟B獲得的倒裝LED芯片8的位置坐標(biāo)信息移動，使工作盤6移動到探針9的下方，且探針9分別對準倒裝LED芯片8的P、N電極；
D.測試:光源采集裝置從其初始位置移動到透明的工作盤6下方，軸轉(zhuǎn)動裝置I驅(qū)動工作盤6微微上升使探針9分別接觸倒裝LED芯片8的P、N電極，倒裝LED芯片8發(fā)光，光源采集裝置的收光器11或積分球采集光源信息，移動工作盤使每顆倒裝LED芯片逐個接觸探針并發(fā)光，同時采集每顆倒裝LED芯片的光源信息；
E.下片:測試完成后，工作盤6微微下降使探針9脫離倒裝LED芯片8的P、N電極，光源采集裝置移動到光源采集裝置的初始位置，然后軸轉(zhuǎn)動裝置I移動使工作盤6移動到工作盤6的初始位置，真空釋放，取下測試完畢的倒裝LED芯片8。如上述步驟C中自動對位不夠準確，探針9與倒裝LED芯片8的P、N電極微微錯開，如圖7所示，此時需在步驟C之后，步驟D之前加入如下步驟:
Cl.手動對位:工作盤6移動到探針9下方時，若探針9與倒裝LED芯片8的P、N電極尚未對準，則通過手動對位裝置手動調(diào)整工作盤6的位置使探針9分別對準倒裝LED芯片8的P、N電極。測試完成后，如圖8所示，需對測試數(shù)據(jù)進行處理，此時在步驟E之后需要以下兩個步驟:
F.數(shù)據(jù)處理:對步驟D中采集到的倒裝LED芯片8測試數(shù)據(jù)分別進行分類設(shè)定，作為下面芯片分類的依據(jù)；
G.芯片分類:讀取倒裝LED芯片8的測試數(shù)據(jù)，并依據(jù)步驟F中的分類設(shè)定結(jié)果對倒裝LED芯片8進行分類。其中步驟F中，對采集到的各項數(shù)據(jù)如波長、亮度和電壓分別進行分類設(shè)定。經(jīng)過測試對芯片進行分類，解決了現(xiàn)有技術(shù)中倒裝LED芯片在封裝后才能進行分類的問題，大大提高了分類的準確度。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種倒裝LED芯片測試機，包括芯片裝載裝置、芯片測試裝置和光源采集裝置，芯片測試裝置包括探針，芯片裝載裝置包括用于放置待測倒裝LED芯片的工作盤和軸轉(zhuǎn)動裝置，其特征在于:該測試機還包括支撐部，工作盤通過支撐部連接于軸轉(zhuǎn)動裝置，工作盤與軸轉(zhuǎn)動裝置之間留有可容置光源采集裝置的間隙；工作盤為透明的工作盤，測試時光源采集裝置移動到工作盤下方并采集倒裝LED芯片發(fā)出的光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:支撐部包括上承載臺、下承載臺和若干個支撐腳，下承載臺固定于軸轉(zhuǎn)動裝置，支撐腳設(shè)置于上承載臺與下承載臺之間，支撐腳兩端分別與上承載臺和下承載臺固定連接，上承載臺設(shè)置有透光孔，工作盤固定于上承載臺并位于透光孔的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:該測試機還包括手動對位裝置，手動對位裝置與軸轉(zhuǎn)動裝置連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:芯片裝載裝置還包括抽真空裝置，工作盤中空，工作盤頂面設(shè)置有真空吸附孔，抽真空裝置設(shè)置有抽真空管，抽真空管連接于中空的工作盤內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:芯片測試裝置還包括用于采集芯片的位置和數(shù)量信息的圖形采集CCD。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:光源采集裝置包括收光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的一種倒裝LED芯片測試機，其特征在于:光源采集裝置還包括積分球，積分球與收光器連接。
8.一種倒裝LED芯片的測試方法，其特征在于，包括以下步驟: A.上片:將倒裝LED芯片放置于透明的工作盤頂面，然后對工作盤抽真空，使倒裝LED芯片的位置固定； B.位置掃描:將工作盤移動到圖形采集CXD的下方，圖形采集CXD對倒裝LED芯片進行影像掃描，獲得倒裝LED芯片的位置坐標(biāo)與芯片數(shù)量信息； C.自動對位:依據(jù)步驟B獲得的倒裝LED芯片的位置信息移動工作盤，使工作盤移動到探針的下方，且探針分別對準倒裝LED芯片的P、N電極； D.測試:光源采集裝置移動到透明的工作盤下方，軸轉(zhuǎn)動裝置驅(qū)動工作盤上升使探針分別接觸倒裝LED芯片的P、N電極，倒裝LED芯片發(fā)光，光源采集裝置采集光源信息，移動工作盤使每顆倒裝LED芯片逐個接觸探針并發(fā)光，同時采集每顆倒裝LED芯片的光源信息； E.下片:測試完成后，工作盤下降使探針脫離倒裝LED芯片的P、N電極，工作盤真空釋放，取下測試完畢的倒裝LED芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的一種倒裝LED芯片的測試方法，其特征在于:在步驟C之后，步驟D之前還包括以下步驟: Cl.手動對位:工作盤移動到探針下方時，若探針與倒裝LED芯片的P、N電極尚未對準，則通過手動對位裝置調(diào)整工作盤的位置使探針分別對準倒裝LED芯片的P、N電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的一種倒裝LED芯片的測試方法，其特征在于，在步驟E后還包括以下步驟:F.數(shù)據(jù)處理:對步驟D中采集到的倒裝LED芯片測試數(shù)據(jù)分別進行分類設(shè)定，作為下面芯片分類的依據(jù)； G.芯片分類:讀取倒裝LED芯片的測試數(shù)據(jù)，并依據(jù)步驟F中的分類設(shè)定結(jié)果對倒裝LED芯片 進行分類。
全文摘要
一種倒裝LED芯片測試機，包括芯片裝載裝置、芯片測試裝置和光源采集裝置，芯片測試裝置包括探針，芯片裝載裝置包括用于放置待測倒裝LED芯片的工作盤和軸轉(zhuǎn)動裝置，該測試機還包括支撐部，工作盤通過支撐部連接于軸轉(zhuǎn)動裝置，工作盤與軸轉(zhuǎn)動裝置之間留有可容置光源采集裝置的間隙；工作盤為透明的工作盤，測試時光源采集裝置移動到工作盤下方并采集倒裝LED芯片發(fā)出的光線；本發(fā)明的一種倒裝LED芯片的測試方法，包括上片、位置掃描、自動對位、測試與下片等步驟。本發(fā)明通過改裝正裝LED芯片測試機，結(jié)合本發(fā)明的測試方法，使其能對倒裝LED芯片進行測試并能得到準確的測試結(jié)果，為倒裝LED芯片在芯片階段提供分光分色的依據(jù)。
文檔編號G01R31/26GK103149524SQ20131005859
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者王維昀, 毛明華, 馬滌非, 徐冰 申請人:東莞市福地電子材料有限公司