專利名稱：測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明相關(guān)于一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，尤指一種利用發(fā)光二極管晶粒的電性差異來(lái)估算光學(xué)數(shù)值的測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)由P_N接合半導(dǎo)體構(gòu)成，當(dāng)電流從P側(cè)流向N側(cè)隨即發(fā)光，可高效率的將電能轉(zhuǎn)換成光源。發(fā)光二極管的制造流程為先制備發(fā)光二極管晶片(wafer)，將晶片切割為發(fā)光二極管晶粒(die)之后，重新排列在輸送帶上，以兩端探針接觸單一發(fā)光二極管晶粒的P型電極與N型電極，測(cè)試其是否發(fā)光之后，再移動(dòng)探針并測(cè)試下一顆發(fā)光二極管晶粒，故測(cè)試時(shí)是以逐一點(diǎn)測(cè)方式測(cè)試每一發(fā)光二極管晶粒， 測(cè)試時(shí)間冗長(zhǎng)。接下來(lái)將每一發(fā)光二極管晶粒個(gè)別放置在基板(或?qū)Ь€架)上，打線電性連接發(fā)光二極管晶粒與基板(或?qū)Ь€架)，再以透明樹(shù)脂或玻璃蓋密封發(fā)光二極管晶粒，最后再測(cè)試一次已封裝后的發(fā)光二極管晶粒。關(guān)于發(fā)光二極管的光學(xué)特性的測(cè)試方法，根據(jù)國(guó)際照明協(xié)會(huì)(CIE)公布的 「CIE-127 Measurements of LEDs」規(guī)定，在量測(cè)發(fā)光二極管的光強(qiáng)度(mcd)時(shí)，須將發(fā)光二極管的幾何軸中心對(duì)準(zhǔn)感測(cè)器，并使發(fā)光二極管與感測(cè)器之間保持IOOmm的距離，并且感測(cè)器接受光的直徑為11. 3mm，量測(cè)全光通量(total luminous flux)時(shí)為所發(fā)光角度的能量總和，在這些限制條件下，為了能夠準(zhǔn)確量測(cè)光度學(xué)參數(shù)CIE(x，y)、主波長(zhǎng)λ 、峰值波長(zhǎng) λ P、純度(purity)、半峰全寬(full width at half maximum, FWHM)和光強(qiáng)度 IV 等等，通常發(fā)光二極管的光學(xué)特性的測(cè)試方法包含步驟第一，當(dāng)發(fā)光二極管輸送至第一測(cè)試點(diǎn)后，會(huì)被點(diǎn)亮發(fā)光，使發(fā)光二極管光束射出；第二，發(fā)光二極管光束射入第一測(cè)試點(diǎn)所設(shè)置的第一測(cè)試裝置內(nèi)，以進(jìn)行第一項(xiàng)測(cè)試，待測(cè)試完畢后，發(fā)光二極管會(huì)被熄滅，并送往第二測(cè)試點(diǎn)；第三，當(dāng)發(fā)光二極管輸送至第二測(cè)試點(diǎn)后，會(huì)再度被點(diǎn)亮發(fā)光，以使發(fā)光二極管光束射出；第四，當(dāng)發(fā)光二極管光束射入第二測(cè)試點(diǎn)所設(shè)置的第二測(cè)試裝置后，便進(jìn)行第二項(xiàng)測(cè)試，待測(cè)試完畢后，發(fā)光二極管會(huì)被熄滅，并送往下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。發(fā)光二極管晶粒在做點(diǎn)測(cè)時(shí)需量測(cè)電性以及光學(xué)特性，由于量測(cè)電性時(shí)反應(yīng)速度較快，且不需使用任何演算法就可以獲得正確與穩(wěn)定的量測(cè)數(shù)值，但量測(cè)光學(xué)特性時(shí)就需根據(jù)發(fā)光二極管晶粒的特性來(lái)設(shè)定晶粒穩(wěn)定時(shí)間、光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)的曝光時(shí)間以及運(yùn)算校正的系統(tǒng)函數(shù)演算法來(lái)取得穩(wěn)定的量測(cè)數(shù)值，故發(fā)光二極管晶粒的量測(cè)光學(xué)特性的時(shí)間約占總量測(cè)時(shí)間的1/3 1/2時(shí)間。然而，目前發(fā)光二極管磊晶廠的磊晶機(jī)已由4英寸進(jìn)展成 6英寸，若以IOxM密耳(mil)的晶粒為例，一片晶片所需點(diǎn)測(cè)的數(shù)量也由5萬(wàn)多顆晶粒變成10萬(wàn)多顆晶粒，因此發(fā)光二極管晶粒測(cè)試機(jī)臺(tái)的點(diǎn)測(cè)效率實(shí)為急需改善的首要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于提供一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，其可以有效提升測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的效率。
本發(fā)明提供一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，包含量測(cè)一第一發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線，并記錄一第一光學(xué)數(shù)值；量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出一第一內(nèi)阻值；量測(cè)一第二發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出一第二內(nèi)阻值；比較該第一內(nèi)阻值與該第二內(nèi)阻值，以計(jì)算出一內(nèi)阻差值；以及根據(jù)該內(nèi)阻差值以及該第一光學(xué)數(shù)值計(jì)算出一第二光學(xué)數(shù)值，并記錄該第二光學(xué)數(shù)值作為該第二發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的光學(xué)數(shù)值。其中，測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出該第一內(nèi)阻值包含量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒以一第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒以一第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；以及根據(jù)該第一發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)以及該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓差值，計(jì)算該第一內(nèi)阻值。測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出該第二內(nèi)阻值包含量測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；量測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；以及根據(jù)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)以及該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓差值，計(jì)算該第二內(nèi)阻值。優(yōu)選的，第一預(yù)設(shè)電流小于等于10微安培，該第二預(yù)設(shè)電流大于等于10毫安培。其中，第一發(fā)光二極管晶粒為一最佳樣品的發(fā)光二極管晶?；蛘哙徑谠摰诙l(fā)光二極管晶粒。其中，第一光學(xué)數(shù)值以及該第二光學(xué)數(shù)值分別包含波長(zhǎng)值。其中，第一光學(xué)數(shù)值以及該第二光學(xué)數(shù)值分別包含亮度值。本發(fā)明另提供一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，包含根據(jù)一預(yù)設(shè)電流建立一電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)；利用該預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)一待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒；量測(cè)該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的電壓值；以及根據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)。其中，據(jù)該預(yù)設(shè)電流建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)包含提供該預(yù)設(shè)電流以使該發(fā)光二極管晶粒的內(nèi)阻值所造成的壓降是可被忽略的。優(yōu)選的，該預(yù)設(shè)電流小于等于10微安培。其中，據(jù)該預(yù)設(shè)電流建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)包含利用該預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)一最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒；以及量測(cè)該最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)以及電壓值，以建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)。其中，據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)包含量測(cè)該最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)以產(chǎn)生一波長(zhǎng)校正函數(shù)；根據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)獲得該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的波長(zhǎng)估計(jì)值；以及根據(jù)該波長(zhǎng)校正函數(shù)以及該波長(zhǎng)估計(jì)值估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)。本發(fā)明測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，其有益效果在于本發(fā)明利用量測(cè)待測(cè)發(fā)光二極管晶粒與鄰近或最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒的電性差異，再根據(jù)鄰近或最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值來(lái)估算待測(cè)發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值。在第一實(shí)施例中，先量測(cè)第一發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值，再分別量測(cè)第一發(fā)光二極管晶粒與第二發(fā)光二極管晶粒的電性以計(jì)算出二者的內(nèi)阻差值，如此可根據(jù)內(nèi)阻差值及第一發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值估算出第二發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值。在第二實(shí)施例中，先根據(jù)預(yù)設(shè)電流以及最佳樣品建立一電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)，再量測(cè)以預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的電壓值，如此可根據(jù)電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的波長(zhǎng)。因此，本發(fā)明測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，可較原本點(diǎn)測(cè)方式節(jié)省許多點(diǎn)測(cè)時(shí)間進(jìn)而有效提升測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的效率。


圖1為發(fā)光二極管晶粒于磊晶片上的波長(zhǎng)分布的示意圖。圖2為本發(fā)明測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法的第一實(shí)施例的流程圖。圖3為發(fā)光二極管晶粒于磊晶片上的內(nèi)阻差值的示意圖。圖4為本發(fā)明測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法的第二實(shí)施例的流程圖。圖5為發(fā)光二極管晶粒的電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系圖。圖6為發(fā)光二極管晶粒的波長(zhǎng)估計(jì)值與波長(zhǎng)校正值的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖1，圖1為發(fā)光二極管晶粒于磊晶片上的波長(zhǎng)分布的示意圖。根據(jù)光譜量測(cè)的結(jié)果，磊晶片上鄰近的發(fā)光二極管晶粒的波長(zhǎng)并不會(huì)有劇烈的變化，而是呈現(xiàn)漸漸的遞增或遞減分布。例如，區(qū)域A的波長(zhǎng)介于457nm至458. 5nm,區(qū)域B的波長(zhǎng)介于455. 5nm 至457nm，區(qū)域C的波長(zhǎng)介于454nm至455. 5nm,區(qū)域D的波長(zhǎng)介于452. 5nm至454nm，區(qū)域 E的波長(zhǎng)介于451nm至452. 5nm,區(qū)域F的波長(zhǎng)介于449. 5nm至451nm。因此，本發(fā)明測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法利用鄰近發(fā)光二極管晶粒的電性差異來(lái)估算發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值，此方式可較原本點(diǎn)測(cè)方式節(jié)省許多點(diǎn)測(cè)時(shí)間進(jìn)而提升整個(gè)系統(tǒng)的點(diǎn)測(cè)效率。在本發(fā)明實(shí)施例中，以Y軸上的發(fā)光二極管晶粒作說(shuō)明，其中發(fā)光二極管晶粒B1、B2為位于區(qū)域B 的鄰近發(fā)光二極管晶粒。發(fā)光二極管是利用電能直接轉(zhuǎn)化為光能的原理，在半導(dǎo)體內(nèi)正負(fù)極二個(gè)端子施加電壓，當(dāng)電流通過(guò)使電子與空穴相結(jié)合時(shí)，剩余能量便以光的形式釋放，依其使用的材料的不同，其能階高低使光子能量Eg產(chǎn)生不同波長(zhǎng)λ的光，如式(1)所示，此時(shí)發(fā)光二極管的電壓值V可表示為式O)，其中h為浦朗克常數(shù)，c為光速，e為電子所帶的電量。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，其特征在于，包含量測(cè)一第一發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線，并記錄一第一光學(xué)數(shù)值； 量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出一第一內(nèi)阻值； 量測(cè)一第二發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出一第二內(nèi)阻值； 比較該第一內(nèi)阻值與該第二內(nèi)阻值，以計(jì)算出一內(nèi)阻差值；以及根據(jù)該內(nèi)阻差值以及該第一光學(xué)數(shù)值計(jì)算出一第二光學(xué)數(shù)值，并記錄該第二光學(xué)數(shù)值作為該第二發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的光學(xué)數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出該第一內(nèi)阻值包含量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒以一第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值； 量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒以一第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；以及根據(jù)該第一發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)以及該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓差值，計(jì)算該第一內(nèi)阻值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒的電性，以計(jì)算出該第二內(nèi)阻值包含量測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值； 量測(cè)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓值；以及根據(jù)該第二發(fā)光二極管晶粒以該第一預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)以及該第二預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的電壓差值，計(jì)算該第二內(nèi)阻值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一預(yù)設(shè)電流小于等于10微安培，該第二預(yù)設(shè)電流大于等于10毫安培。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一發(fā)光二極管晶粒為一最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一發(fā)光二極管晶粒鄰近于該第二發(fā)光二極管晶粒。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一光學(xué)數(shù)值以及該第二光學(xué)數(shù)值分別包含波長(zhǎng)值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一光學(xué)數(shù)值以及該第二光學(xué)數(shù)值分別包含亮度值。
9.一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，其特征在于，包含 根據(jù)一預(yù)設(shè)電流建立一電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)；利用該預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)一待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒； 量測(cè)該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的電壓值；以及根據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，據(jù)該預(yù)設(shè)電流建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)包含提供該預(yù)設(shè)電流以使該發(fā)光二極管晶粒的內(nèi)阻值所造成的壓降是可被忽略的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)電流小于等于10微安培。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，據(jù)該預(yù)設(shè)電流建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)包含利用該預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)一最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒；以及量測(cè)該最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)以及電壓值，以建立該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)包含量測(cè)該最佳樣品的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)以產(chǎn)生一波長(zhǎng)校正函數(shù)； 根據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)獲得該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒的波長(zhǎng)估計(jì)值；以及根據(jù)該波長(zhǎng)校正函數(shù)以及該波長(zhǎng)估計(jì)值估算該待測(cè)晶片的發(fā)光二極管晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)。
全文摘要
一種測(cè)試發(fā)光二極管晶粒的方法，利用量測(cè)該發(fā)光二極管晶粒與鄰近的發(fā)光二極管晶粒的電性差異，再根據(jù)鄰近的發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值來(lái)估算該發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值?？梢杂行嵘郎y(cè)試發(fā)光二極管晶粒的效率。該方法包含量測(cè)第一發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值，分別量測(cè)該第一發(fā)光二極管晶粒與一第二發(fā)光二極管晶粒的電性以計(jì)算出一內(nèi)阻差值，以及根據(jù)該內(nèi)阻差值及該第一發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值估算出第二發(fā)光二極管晶粒的光學(xué)數(shù)值。該方法還可以根據(jù)一預(yù)設(shè)電流建立電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)，利用該預(yù)設(shè)電流驅(qū)動(dòng)待測(cè)發(fā)光二極管晶粒，量測(cè)該晶粒的電壓值并根據(jù)該電壓值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)估算該待測(cè)晶粒所產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102183718SQ20111004554
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者曾一士, 王遵義, 鄭勖廷 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司