[发明专利]一种LED芯片检测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种非接触检测系统，尤其涉及一种LED芯片检测装置。

背景技术：

发光二极管(LED)芯片制造技术的不断发展使得大功率LED进入普通照明领域成为可能，而LED价格居高不下已经成为制约其成为照明光源的主要因素之一。目前针对LED芯片的检测主要是P-N结质量的检测和成品的光电检测，针对P-N结质量检测存在成本高、效率低的不足，且无法检测封装过程中焊线质量；而成品的检测只能提高合格率，对降低生产成本无任何意义。LED键合工艺受温度、压力及超声能量等诸多参数的影响，只有将这些参数全部协调好才能生产焊线质量合格的芯片。因此，压焊工序后LED芯片与支架间的焊线质量及芯片本身的质量直接影响LED成品的合格率，对LED封装过程中的检测对降低LED生产成本、提高成品率、推动LED更广泛的应用有着非常重要的意义。

基于半导体光生伏特效应的LED芯片非接触在线检测方法，以一定光强的交变激励光垂直照射于LED芯片，如果LED质量良好，芯片、引线及支架回路中就会产生微弱的光生电流；利用密绕线圈的高磁导率磁芯穿过引线与支架回路，磁芯两端并联电容，这样就将光生电流的检测转换成对感生电压的检测，最终实现对LED芯片质量及芯片与支架间焊线质量的检测。文献7基于该方法成功构建了LED芯片非接触检测系统，但该系统检测信噪比低，且容易受到外界电磁波的干扰。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种提高系统的稳定性和抗干扰能力，扩大系统的检测对象范围的LED芯片检测装置。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括单片机模块、光源、滤波电路、检波电路、显示电路、电源、待测LED、电流检测单元、放大电路，其结构要点在于单片机模块对光源及其驱动电路进行控制，交变电压信号由低噪声的运算放大器后，经可编程带通滤波器滤波并由检波电路对交变信号进行检波，单片机对该检波信号进行采集、处理。

发明的有益效果：

检测信噪比是LED非接触检测系统对检测结果进行正确判断的关键，对检测系统的噪声信号进行了采样分析，找出了影响检测信噪比的同频点噪声，对光源及其驱动电路进行了屏蔽处理，降低了同频点噪声信号的影响，使得检测信噪比提高了6dB。利用相关检测原理计算出检测信号幅度，在抑制其他频率成分噪声的基础上，对多种颜色多种尺寸的芯片进行了检测，结果表明检测信噪比在屏蔽条件下提高了20dB以上。

附图说明：

图1是检测系统硬件框图。

具体实施方式：

本发明包括单片机模块、光源、滤波电路、检波电路、显示电路、电源、待测LED、电流检测单元、放大电路，单片机模块对光源及其驱动电路进行控制，交变电压信号由低噪声的运算放大器后，经可编程带通滤波器滤波并由检波电路对交变信号进行检波，单片机对该检波信号进行采集、处理。

电流检测单元需为开路结构，对光源及其驱动电路进行屏蔽，屏蔽体的综合屏蔽效能是由屏蔽材料的吸收损耗和反射损耗之和衡量的，系统的工作频率低，电场波与磁场波并存，屏蔽效能与电磁波的种类密切相关现分别采用相对电导率较高而相对磁导率较低的金属铝、相对电导率较低而相对磁导率较高的铁镍合金、锰锌铁氧体三种屏蔽材料对光源及其驱动电路进行屏蔽，通过比较屏蔽后的信噪比选择合适的屏蔽材料。

噪声信号经过相关检测，锁定放大器后得到与信号同频点的噪声而消除其他频率成分的噪声影响，在屏蔽光源及其驱动电路的条件下电路噪声是影响检测结果的主要因素，相关检测后的噪声信号减小的幅度比较大；利用锁相放大器检测的信号值与相关运算所得的信号值有较小的差别，是由信号采样误差引起的；相关运算后，检测信噪比都有了显著的提高，增幅均在20dB以上，检波后的信号为直流信号，即使对其进行平滑并剔除粗大噪声的影响，LED检测系统中经放大、滤波电路后所得的交变电压信号频带较宽，通过对其进行相关运算处理可以使得检测信噪比提高20dB以上。