[发明专利]一种LED芯片封装在线检测系统

说明书

本发明提供LED芯片封装在线检测系统，利用中央处理装置、交变激励信号发生器、激励光源、透镜装置、待测LED芯片、电流传感器、信号调理电路、比较电路、显示装置、存储装置以及报警装置，基于p‑n结的光生伏特效应，通过测量光照射LED芯片时产生的短路光生电流，检测压焊工艺中/后LED芯片的功能状态以及芯片与引线支架的电气连接情况，即焊线质量，实现了封装工艺过程芯片质量及LED半成品的非接触检测，其中，显示装置为液晶显示器，报警装置为声光报警装置，中央处理装置为单片机。

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及一种LED芯片封装在线检测系统。

背景技术

发光二极管（LED）以其体积小、耗电省、寿命长、绿色环保等特点，在指示灯、显示屏、景观照明灯领域得到广泛应用，由于封装过程中LED芯片的功能状态及压焊工艺后焊接引线的质量决定了LED产品质量，所以实现LED芯片的封装在线检测十分重要。

目前，针对LED芯片的检测主要集中在封装前的圆片（晶片）检测阶段，分为接触式和非接触式两类，接触式检测方法主要包括四探针法、Van der Pauw法和OBIC（OpticalBeam Induced Current）法，四探针法将探针直接接触LED晶片的两极并注入电流，通过获得样品的电压电流关系测量样品的功能及半导体材料的电阻率、迁移率、少子寿命等参数，与四探针法相比，Van der Pauw法可以用来测量更小的测试区域，OBIC法基于p-n结的光电效应，利用外加不同偏置电压时光激励p-n结产生的光生电流或光生电压的变化规律来检测半导体器件的功能及工作状态，以上接触式检测方法要求检测探针与被测样品直接物理接触，探针损耗大，且容易划伤或污损被测样品表面，不适用于大批量LED在线检测，激光SQUID法通过观察并测量光电流产生的磁场分布来实现p-n结的非接触检测，该方法不接触待测芯片且检测灵敏度高，但是，激光SQUID法需要在较低的环境温度下进行芯片检测，因此对检测环境要求高，仪器系统复杂，检测成本高，且磁场的变化特征不易观察，不适用于快速检测。

因此，目前还没有适合与对封装过程中的LED芯片及其焊接引线质量进行检测的系统。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明提供LED芯片封装在线检测系统，利用中央处理装置、交变激励信号发生器、激励光源、透镜装置、待测LED芯片、电流传感器、信号调理电路、比较电路、显示装置、存储装置以及报警装置，基于p-n结的光生伏特效应，通过测量光照射LED芯片时产生的短路光生电流，检测压焊工艺中/后LED芯片的功能状态以及芯片与引线支架的电气连接情况，即焊线质量，实现了封装工艺过程芯片质量及LED半成品的非接触检测。

根据本发明的一LED芯片封装在线检测系统，LED芯片封装在线检测系统包括中央处理装置、交变激励信号发生器、激励光源、透镜装置、待测LED芯片、电流传感器、信号调理电路、比较电路、显示装置、存储装置以及报警装置；

其中，中央处理装置的输出端与交变激励信号发生器的输入端连接，交变激励信号发生器的输出端与激励光源的输入端连接，激励光源发送光信号至透镜装置，透镜装置将上述光信号传输至待测LED芯片，电流传感器用于采集待测LED芯片的电流信号，电流传感器的信号输出端与信号调理电路的信号输入端连接，信号调理电路的信号输出端分别与比较电路的输入端以及中央处理装置的输入端连接，显示装置的输入端、存储装置的输入端以及报警装置的输入端分别与中央处理装置的输出端连接。

待测LED芯片被透镜装置传输的光照射后产生电流信号，使用电流传感器感测电流信号，并将电流信号传输至信号调理电路，信号调理电路包括信号采集单元和信号处理单元，电流传感器的输出端与信号采集单元的输入端连接，信号采集单元的输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与比较电路的输入端和中央处理装置的ADC端口连接。