一種測試倒裝LED芯片的吸嘴、方法及測試機(jī)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及倒裝LED芯片的測試領(lǐng)域，尤其是一種用于倒裝LED芯片測試設(shè)備的吸嘴、測試倒裝LED芯片的方法以及測試機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：
倒裝芯片(FlipChip)是一種無引腳結(jié)構(gòu)，一般含有電路單元，倒裝芯片使用在第一層芯片與載板接合封裝，封裝方式為芯片正面朝下向基板，無需引線鍵合，形成最短，降低電阻；倒裝芯片的開發(fā)降低了成本，提高速度，提高組件可靠性，采用金屬球連接，縮小了封裝尺寸，改善電性表現(xiàn)，解決了BGA為增加引腳數(shù)而需擴(kuò)大體積的困擾。再者，F(xiàn)C通常應(yīng)用在時脈較高的CPU或高頻RF上，以獲得更好的效能，與傳統(tǒng)速度較慢的引線鍵合技術(shù)相比，F(xiàn)C更適合應(yīng)用在高腳數(shù)、小型化、多功能、高速度趨勢IC的產(chǎn)品中。目前，倒裝LED芯片在制造后必須要對倒裝LED芯片進(jìn)行測試，以檢驗(yàn)倒裝LED芯片的好壞，測試過程通常是在測試機(jī)上進(jìn)行，現(xiàn)有技術(shù)中的測試過程是先將倒裝LED芯片電極面朝下，測試設(shè)備的吸嘴從發(fā)光面吸取芯片，擺臂和吸嘴將倒裝LED芯片移動到預(yù)先設(shè)置的檢測托盤，檢測托盤內(nèi)設(shè)有小頂針和小吸嘴，小頂針接通倒裝LED芯片電極并發(fā)光，通過設(shè)在檢測托盤上方的積分球取得芯片的光電參數(shù)。這種測試機(jī)的不足在于，吸嘴只是用于移動倒裝LED芯片，另外通過探針按在電極上接通測試系統(tǒng)，倒裝LED芯片在檢測托盤上還要進(jìn)行定位，以及可能的芯片翻傳，會造成測試不完全或誤判，同時測試機(jī)的測試效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種用于倒裝LED芯片測試設(shè)備的吸嘴，簡化測試設(shè)備過程，提高測試效率和準(zhǔn)確度。本發(fā)明另一目的是提供一種倒裝LED芯片的測試方法與測試機(jī)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：在現(xiàn)在的倒裝LED芯片的測試設(shè)備中，芯片的電極是通過探針電信號連接到測試系統(tǒng)的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種帶有傳遞電信號的吸嘴，直接替代探針，該測試倒裝LED芯片的吸嘴包括有吸嘴本體，在吸嘴本體內(nèi)設(shè)有一抽真空氣道，外接真空管，在抽真空氣道的一端設(shè)有緊貼倒裝LED芯片電極面的接觸面，在接觸面上設(shè)有導(dǎo)電電極，以及在吸觜本體上設(shè)有與導(dǎo)電電極連接的導(dǎo)電線路，導(dǎo)電電極通過導(dǎo)電線路連接到測試系統(tǒng)。所述的導(dǎo)電電極的分布與倒裝LED芯片的電極相匹配。倒裝LED芯片通常具有兩個電極，即P電極和N電極，所述的接觸面上導(dǎo)面電極為兩個，分布在抽真空氣道的兩側(cè)。所述的吸嘴本體采用絕緣材料制成，可以采用電木、陶瓷或塑料制成。所述的吸嘴本體還可以采用鎢鋼或其它金屬制成，利用燒結(jié)方式在吸嘴本體表面先上一層絕緣介質(zhì)漿料，再上導(dǎo)電線路和導(dǎo)電電極。利用本發(fā)明的吸嘴進(jìn)行倒裝LED芯片的測試方法，其步驟是：用吸嘴吸取倒裝LED芯片的電極面，使吸嘴接觸面上的導(dǎo)電電極與倒裝LED芯片的電極分別電連接，轉(zhuǎn)到測試位置上啟動測試系統(tǒng)獲取倒裝LED芯片的光電參數(shù)。步驟還包括在用吸嘴吸取倒裝LED芯片前對倒裝LED芯片進(jìn)行定位。根據(jù)本發(fā)明的吸嘴，設(shè)計(jì)出一種倒裝LED芯片的測試機(jī)構(gòu)，其包括：轉(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)動盤安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)動盤上設(shè)置至少3個工作站，工作站安裝有如權(quán)利要求1所述的吸嘴，吸嘴的導(dǎo)電電極與測試系統(tǒng)電連接，轉(zhuǎn)動盤在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的凸輪分割器帶動下旋轉(zhuǎn)；上料組件，包括上料擺臂和吸料嘴，用于將倒裝LED芯片上料到吸嘴上；下料組件，包括下料擺臂和吸料嘴，用于將倒裝LED芯片從吸嘴上取下；積分球，用于收集倒裝LED芯片的發(fā)光光電參數(shù)。優(yōu)選的，所述的工作站的數(shù)量是至少3個，通?？梢赃x擇為3個、6個、12個或24個。測試機(jī)構(gòu)的工作流程是倒裝LED芯片的發(fā)光面朝上，電極面向下定位放置，由上料組件轉(zhuǎn)移到工作站的吸嘴上，吸嘴的導(dǎo)電電極與倒裝LED芯片接觸，轉(zhuǎn)動盤帶動工作站旋轉(zhuǎn)至積分球下方測試位置啟動測試，測試系統(tǒng)取得該芯片的光電參數(shù)，轉(zhuǎn)動盤再帶動工作站轉(zhuǎn)到下料位置，由下料組件取下芯片完成測試工作。本發(fā)明的有益效果在于：因吸嘴可直接通電點(diǎn)亮測試芯片，簡化了芯片測試動作，提高了設(shè)備的測試效率，同時還避免在芯片測試過程中因芯片的翻轉(zhuǎn)和定位所造成的測試不完全或誤判的重大問題?！靖綀D說明】圖1為現(xiàn)有技術(shù)中倒裝LED芯片的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的吸嘴的立體示意圖。圖3為本發(fā)明的吸嘴的側(cè)面示意圖。圖4為本發(fā)明的吸嘴的接觸面的示意圖。圖5為本發(fā)明的待測試的倒裝LED芯片的側(cè)面示意圖。圖6為本發(fā)明的待測試的倒裝LED芯片的正面示意圖。圖7為本發(fā)明的吸嘴安裝在擺臂上的示意圖。圖8為圖7中A部分的放大圖。圖9為圖8中的剖面視圖。圖10為本發(fā)明的測試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為圖8中B部分的放大圖?！揪唧w實(shí)施方式】以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。實(shí)施例1結(jié)合圖1所示，為倒裝LED芯片10的結(jié)構(gòu)圖，包括藍(lán)寶石層101、P-GaN層102、P電極103、N-GaN層104和N電極105，其發(fā)光面向上，P電極和N電極分布在發(fā)光面的相對面上。結(jié)合圖2、圖3所示，本實(shí)施例的倒裝LED芯片的吸嘴1包括有吸嘴本體11和在吸嘴本體內(nèi)的抽真空氣道12，在抽真空氣道的一端設(shè)有緊貼倒裝LED芯片10電極表面的接觸面13，在接觸面上設(shè)有導(dǎo)電電極14，導(dǎo)電電極通過吸觜本體上的導(dǎo)電電極15連接到測試系統(tǒng)，其中導(dǎo)電電極的分布與所要測試的倒裝LED芯片的電極相匹配。結(jié)合圖3、圖4所示，接觸面11上導(dǎo)面電極14為兩個，分布在抽真空氣道12的兩側(cè)。吸嘴本體是電絕緣的，可以采用陶瓷、電木或塑料等材料制成，在表面制作導(dǎo)電線路，一端連接對應(yīng)倒裝LED芯片的P和N兩個電極，另一端通過擺臂2連接到測試電路板上，使芯片通電后點(diǎn)亮，進(jìn)行測試。電木和塑料材質(zhì)的吸嘴本體，導(dǎo)電線路和導(dǎo)電電極制作采用的是電金屬（例如金、銀、鋁或銅）熱壓方式附著，陶瓷的吸嘴本體，導(dǎo)電線路和導(dǎo)電電極制作采用的是高溫400～1000度燒結(jié)方式附著上一層電金屬（例如金、銀、鋁或銅）。吸嘴本體還可以采用鎢鋼或其它金屬材料制成，利用高溫400～1000度燒結(jié)方式，附著上一層絕緣介質(zhì)漿料，再上一層電金屬（例如金、銀、鋁或銅）。結(jié)合圖7所示，吸嘴1是安裝在擺臂2上，利用擺臂帶動移動，抽真空氣道與抽真空裝置連接，擺臂以金屬鋁制成，在擺臂上設(shè)有連接吸嘴導(dǎo)電線路和測試電路板的連接線路21，連接線路的制作是先將鋁氧化，氧化深度超過30um，再以高溫350～650度燒結(jié)方式附著上一層電金屬（例如金、銀、鋁或銅）。連接線路與附著導(dǎo)電電線相比，可以防止測試過程中，擺臂快速移動造成導(dǎo)電電線松脫的問題。測試機(jī)的測試過程是：倒裝LED芯片電極面朝上，發(fā)光面朝下放置在藍(lán)膜上，開始加工，利用設(shè)置在晶片臺上方的晶片相機(jī)來識別一個晶片，并計(jì)算出該晶片與拾取位置間的偏差，晶片臺XY電機(jī)移動使該晶片至拾取位置；擺臂轉(zhuǎn)到拾取位置，下方小頂針升起將芯片頂起；擺臂下降到拾取高度，抽真空開啟，將芯片吸取到吸嘴上，吸嘴上的兩個導(dǎo)電電極分別與倒裝LED芯片的兩個電極連通；擺臂上升到安全高度，然后轉(zhuǎn)動到測試位置，測試電路板工作，將倒裝LED芯片點(diǎn)亮，發(fā)射出來的光射到芯片正下方的積分球孔內(nèi)，積分球?qū)⑿酒涑鰜淼墓膺M(jìn)行計(jì)算，得到測試數(shù)據(jù)；機(jī)臺設(shè)有一工作臺，內(nèi)設(shè)有若干個區(qū)域，每個區(qū)域用來放置不同參數(shù)范圍的倒裝LED芯片；根據(jù)測試數(shù)據(jù)，工作臺運(yùn)行到相應(yīng)位置，這時擺臂轉(zhuǎn)到放置位置，然后下降到設(shè)定位置，抽真空關(guān)閉，芯片下落到工作臺上，擺臂上升，轉(zhuǎn)到預(yù)備位，整個動作完成。實(shí)施例2結(jié)合圖10、圖11所示，利用實(shí)施例1的吸嘴，對現(xiàn)有的測試機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，簡化機(jī)構(gòu)，提高測試機(jī)的測試效率。本實(shí)施例測試倒裝LED芯片的機(jī)構(gòu)包括一轉(zhuǎn)動盤21、一上料組件22、一下料組件23和積分球24。轉(zhuǎn)動盤等分設(shè)置了6個工作站211，其中一個處于上料位置，一個處于測試位置，一個處于下料位置，其余處于待料位置，工作站安裝有如實(shí)施例1中的吸嘴10，吸嘴末端朝下，接有真空管，帶有導(dǎo)電電極的接觸面朝上。倒裝LED芯片放置過來時，朝下的兩個電極，直接跟吸嘴上的導(dǎo)電電極接觸，吸嘴的導(dǎo)電電極與測試系統(tǒng)電連接。轉(zhuǎn)動盤安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)25上，在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的凸輪分割器帶動下旋轉(zhuǎn)。在測試位置正上方設(shè)置有用于光參數(shù)測試的積分球，積分球其開口朝下。測試時，倒裝LED芯片的發(fā)光面朝上對準(zhǔn)積分球的開口。上料組件包括上料擺臂和吸料嘴26，下料組件包括下料擺臂和吸料嘴，分別負(fù)責(zé)倒裝LED芯片的上料和下料。測試機(jī)構(gòu)的工作流程是倒裝LED芯片的發(fā)光面朝上，電極面向下定位放置，由上料組件轉(zhuǎn)移到工作站的吸嘴上，吸真空打開，吸嘴的導(dǎo)電電極與倒裝LED芯片接觸，轉(zhuǎn)動盤帶動工作站旋轉(zhuǎn)至積分球下方啟動測試，測試系統(tǒng)工作使LED點(diǎn)亮，測試系統(tǒng)取得該芯片的光電參數(shù)，工作站轉(zhuǎn)到下料位置，下料組件取下芯片完成測試工作。