[发明专利]一种晶片测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件测试，具体涉及一种用于发光二极管晶片光电参数测试的装置及方法。

背景技术

随着半导体晶片的发展，例如发光二极管晶片广泛应用于显示屏、指示灯、数码产品、背光源等不同领域，客观上对发光二极管晶片的需求呈现几何级数增加，这样对晶片的生产效率提出了更高的要求。目前晶片在做测试时需测量电性及光学参数，传统的全测试方式对晶片中每颗芯粒进行光电参数全测（通常为WLD、LOP、VF、IR等）。测量电性参数时反应速度快，但测量光学参数需根据发光二极管芯粒的特性来设定芯粒稳定时间、光学测量系统的感光时间及用运算校正的系统函数演算法来取得测量数值，其测量光学参数的时间约占总测量时间的1/3~1/2时间，其造成了晶片测试机台的测试效率低下，进而严重影响了发光二极管的产能。

前案CN102569565公开了一种方案，利用晶片的光学参数分布特性：边沿区域离散、中间区域集中性良好，将晶片顶部区域、中间区域、底部区域，在中间区域采取在每行的起始端先进行光电参数全测，到达第一个单-全测切换点T1时，切换为电性参数单测，到达第二个单-全测切换点T2时，切换为光电参数全测。而顶部跟底部由于处于边沿区域，电性离散，采用光电参数全测。采取该方案初步提高了测试效率。

发明内容

本发明提供一种晶片测试装置集成多组探针，解决现有测试装置过程繁琐、产能受限的问题，从而大幅提高发光二极管晶片的测试效率。

为解决以上技术之难题，本发明提供一种晶片测试装置，主要由探针模块、探针台、收光组件及控制线路组成，探针台在探针模块下方自由移动，收光组件位于探针模块上方，其中探针模块用于测试发光二极管晶片内芯粒的电性参数，探针台用于固定晶片，收光组件用于测试芯粒的光学参数，控制线路用于在各部件间传递控制信号及数据信息。所述晶片测试装置至少包括9组探针模块，晶片测试时，每组探针模块至少测量1颗芯粒，所述探针模块对应的芯粒构成矩阵图形，定义一个矩阵图形内的芯粒为一个单元，所述探针模块在程控选通分配器控制下，依次对矩阵图形内芯粒进行电性参数进行采集。

优选的，所述每组探针模块对应1颗芯粒。

优选的，所述矩阵图形包含但不限于3*3阵列、3*5阵列或者5*5阵列。

优选的，所述收光组件仅对位于所述矩阵图形中心的芯粒进行光学参数采集，用所述光学参数代表所述矩阵图形内其他位置芯粒的光学参数。

优选的，所述收光组件为积分球。

优选的，所述矩阵图形中央芯粒具有电极，探针模块与电极欧姆接触，探针模块位于其在芯粒表面非电极区域投影面积最小的位置。

优选的，矩阵图形周边芯粒对应的探针模块，不经过所述矩阵图形中央芯粒的上方。

优选的，所述程控选通分配器控制探针依次对矩阵图形内芯粒进行电性参数进行采集后，通过控制线路输出电性参数，并控制所述探针台移动，所述探针对下一单元待测芯粒进行电性参数采集。

另一方面，本发明还提供了一种晶片测试方法，通过晶片测试装置的探针模块和积分球，分别对发光二极管晶片的电性参数和光学参数进行采集，其中发光二极管晶片固定于探针台上，探针模块位于晶片上方，积分球位于探针模块上方。所述晶片测试装置至少包括9组探针模块，晶片测试时，每组探针模块至少测量1颗芯粒，所述探针模块对应的芯粒构成矩阵图形，定义一个矩阵图形内的芯粒为一个单元，所述积分球采集位于所述矩阵图形中心位置芯粒的光学参数，用所述光学参数代表所述矩阵图形内其他位置芯粒的光学参数。

优选的，依次对所述矩阵图形内芯粒进行电性参数采集。

优选的，所述探针模块在采集完矩阵图形内所有芯粒的电性参数，且积分球采集完位于所述矩阵图形中心位置芯粒的光学参数，通过探针台移动，所述探针模块对下一单元待测芯粒进行电性参数采集。

优选的，所述矩阵图形包含但不限于3*3阵列、5*3阵列或者5*5阵列。

本发明的有益效果至少包括：通过集成多个探针模块，加入程控选通分配器，控制不同探针模块，相比直接集成九块电性测试模块在节省硬件成本和装置空间的同时，巧妙的利用了外延特性对光参数的影响，同时完成多颗芯粒的测试数据采集，大幅缩减测试时间，同时保证测试的精确度。

附图说明

图1和图2为传统的LED芯粒测试示意图。

图3和图4为本发明实施例1的晶片测试示意图。

图5为本发明实施例2的晶片测试示意图。