[发明专利]一种LED芯片的自动筛选系统及筛选方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体发光领域，尤其是涉及一种LED芯片的自动筛选系统及筛选方法。

背景技术

受限于外延材料的制备技术，目前整片的LED晶圆片还很难满足人眼对光电特性一致性的要求，因此在投入后续封装之前，需要对LED晶圆进行严格的检测，然后根据晶圆的检测结果再将具有光电一致性的LED芯粒分选到一起（LED晶圆片被分割成大量的LED芯粒）。但是，在LED晶圆片经过光电参数测试后，还要经过衬底减薄、晶圆切割以及自动分选等工艺流程，而在这些过程中，LED膜有可能在机械力、静电、污染物等的作用下出现新的光电参数不合格的LED芯片，这些不合格LED芯片的主要失效特征就是出现正向漏电流不同程度的增大。如此一来，根据LED晶圆片光电参数测试结果自动分选出的合格LED芯片中就会混入一定数量的不合格LED芯片。如果这部分不合格的芯片流入封装阶段，将会造成LED封装良率的下降以及成本的明显增加。

为了进一步筛除上述不合格的LED芯片，目前产业界通常是采用普通光学显微镜手选，但这种方法只能将外观不良产品剔除，对于外观合格而正向漏电不良的芯片则无法有效剔除，且这种方法分辨率较低、速度慢。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提出一种LED芯片的自动筛选系统，该自动筛选系统可以自动检测LED芯片的正向漏电流是否合格并可以自动筛除不合格的LED芯片，特别适用于筛除在光电参数测试后的加工过程中（包括衬底减薄、晶圆切割以及自动分选等）所产生的正向漏电不良的LED芯片，且该筛选系统无需接触合格LED芯片，不会给合格芯片造成二次损伤。

本发明的第二个目的在于提出一种LED芯片的自动筛选方法。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种LED芯片的自动筛选系统，特征是：包括自动载物台、荧光显微镜、自动光学检测机和芯片拾取装置，其中：所述自动载物台由自动对焦单元和自动切换单元构成，所述自动光学检测机由图像撷取单元和图像处理单元构成；所述芯片拾取装置包括控制模块和驱动模块；

在自动载物台上放置有已经完成了芯片分离工作的LED芯片，在自动载物台的上方设有镜头对准LED芯片的荧光显微镜，荧光显微镜的光学信号输出端通过光纤束与自动光学检测机的光学信号输入端连接，在自动载物台的旁边放置有芯片拾取装置，与自动光学检测机中图像撷取单元相连的信号输出端通过导线与自动载物台的信号输入端连接，与自动光学检测机中图像处理单元相连的信号输出端通过导线与芯片拾取装置的信号输入端连接。

所述自动载物台可在计算机的控制下沿XYZ轴运动，具有承载LED芯片、自动切换检测对象和自动聚焦的功能，所述光学检测机用以采集、显示和分析LED芯片的荧光图像，正常LED芯片和正向漏电流不良LED芯片会出现不同的荧光强度和颜色差异，据此光学检测机可判断所测LED芯片的正向漏电流是否合格并输出相关信息，所述芯片拾取装置用以完成LED芯片的筛除工作。

所述自动对焦单元用以实现荧光显微镜的自动对焦，包括分析处理模块、控制驱动模块A、步进电机a和驱动电路a，所述分析处理模块用以判断输入的荧光图像是否对焦清晰或该荧光图像的离焦程度；所述控制驱动模块A用以根据分析处理模块给出的相关信息通过驱动电路a来控制步进电机a，进而驱动荧光显微镜的聚焦微调旋钮来调节自动载物台在Z轴的位置以实现自动聚焦；

所述自动切换单元用于自动切换荧光显微镜的检测对象，包括自动切换模块、控制驱动模块B、步进电机b、步进电机c、驱动电路b和驱动电路c，所述自动切换模块用以判断和输出自动载物台的移动方向和移动距离，所述控制驱动模块B用以根据分析处理模块给出的相关信息通过驱动电路b和驱动电路c来分别控制步进电机b和步进电机c，从而控制自动载物台沿X轴和Y轴运动，以实现自动切换检测对象的功能。

所述图像撷取单元用以接收LED芯片的荧光图像，并发送该荧光图像；

所述图像处理单元用以接收、存储并显示所述图像撷取单元输出的荧光图像，处理自动载物台的定位和LED芯片的位置坐标，然后根据所采集的荧光图像来判断LED芯片的正向漏电流是否合格并输出该信息。

所述控制模块用以接收所述图像处理单元发送的不合格芯片的位置信息，并据此信息来控制驱动模块将不合格芯片筛除。

本发明的第二个目的是这样实现的：

一种LED芯片的自动筛选方法，特征是：包括以下步骤：