[发明专利]一种LED芯片的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED芯片的检测方法，特别是一种用于LED封装过程中LED芯片及其封装质量检测的方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，但是由于种种原因LED照明还不能普及化，其中价格昂贵是制约LED照明光源普及化的主要因素，而LED的封装是LED成品生产的主要成本源，只有保证封装后的成品率，才能降低LED器件产品的生产成本，这样LED封装及封装前的芯片检测就是LED批量生产的一项必要的工艺程序。

美国发明专利US006670820B2公开了一种用于半导体材料及器件电致发光特性检测的方法和仪器。其检测原理是在LED芯片的上下表面施加激发光，使PN结结构中的p区和n区中产生非平衡载流子；再在p区和n区之间施加一正向偏置的电压，形成牵引电场，吸引p区的空穴和n区的电子向中间的有源区运动，然后在有源区发射辐射复合，产生复合发光，所加偏置电压低于LED的导通门限，对非平衡载流子即电子-空穴对的产生影响较小，可以忽略；用光接收器件如光电二极管接收芯片有源区的复合发光，在结合激发光的强度和芯片的吸收系数，计算出光生载流子的浓度，结合有源区的复合发光量和实际光注入并到达有源区的载流子浓度，就可以定量分析出所测LED芯片的电致发光性能。该检测属于芯片级检测，并且需要直接接触芯片。

中国发明专利申请02123646.1公开了一种LED外延片电致发光无损检测方法。该发明中为进行电致发光检测，在外延片表面安置两个电极，其一为固定的负电极(接电源负极)，其二为正电极，将一高压恒流源加在两个电极之间，通过将正电极在表面上移动完成整个外延片发光质量的检测，得到外延片整片的电致发光质量。通过该方法还可以得到正向导通电压、反向漏电流等对于LED外延片而言非常重要的电学参数。另外，中国发明专利申请01112096.7公开了一种半导体基片品质评价的方法和装置。用一种激发光断续性地照射待测半导体基片表面，从而诱发半导体基片的光致发光，将基片的光致发光强度转变为电信号，再由接收及检测器件接收并检测。通过外延片的光致发光平均强度的变化得到光致发光的衰减时间常数，从而准确地评价半导体基片中的杂质和缺陷。这两个专利都是针对LED外延片进行的检测。

中国发明专利200510034935.2公开了一种发光二极管的自动化测试系统及方法。该测试装置可以测试封装完成的LED成品的电流电压的电性参数，闸流和光学参数。

中国实用新型专利02265834.3公开的发光二极管平均发光强度测试仪和中国发明专利02136269.6公开的发光二极管平均发光强度的测量装置则主要针对LED的发光光度进行测试。这几种检测技术都是针对LED成品进行检测。

可以看到，目前已有的LED检测方法及设备主要用于LED外延层检测，芯片级检测和成品检测。而对于LED芯片的检测，由于检测探针必须要接触芯片，不仅仅容易造成芯片的污染甚至损坏，还由于测试探针本身也成为易耗件，增加了生产成本，较难为LED大批量生产过程接受采用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不直接接触芯片的LED芯片检测方法。这种方法特别适用于LED封装过程中半成品的检测，它能在LED芯片完成整个封装过程前，不接触LED芯片本身而快速地检测LED芯片的功能状态和性能参数，以及封装过程中的电极引出的胶粘、焊接等工艺程序的质量。

大家明白，当光照射在LED的PN结上，能量大于禁带宽度的光子会激发本征吸收，在结的两边产生电子空穴对。由于PN结势垒区存在较强的内建电场，结两边的光生少数载流子受该场的作用，各自向对方区域方向运动。p区的电子向n区运动，n区的空穴向p区运动，降低了PN结的势垒，于是在PN结两端形成光生电动势，这是PN结的光生伏特效应。光生载流子的运动形成光生电流，光生电动势引起PN结势垒的降低产生正向电流。在PN结开路的情况下，光生电流和正向电流相等，PN结两端建立稳定的电势差，称为开路电压V_oc。当PN结短路时，光生载流子在PN结及短路线形成的闭合回路中运动，形成短路电流。

大家知道，固定在LED支架上的LED芯片通过焊接线可连接形成一回路，本发明正是依据LED的光生伏特效应，通过测量此回路的光生短路电流来实现对LED芯片功能状态和性能参数以及封装过程中的电极引出连接工序质量的检测。