LED分選技術簡介

最初LED主要被用於指示或察看燈用,而且一般以單顆器件出現,所以對波長的分選和亮度的控制要求並不高。但是把LED作為陣列察看時,由於人眼對於色彩波長和亮度的敏感性,用沒有分選過的LED變就會產生不均勻的現象,進而影響人們的視覺效果。LED通常按照主波長、發光強度、光通亮、色溫、工作電壓、反向擊穿電壓等幾個關鍵引數進行測試與分選。LED的測試與分選是LED生產過程中的一項必要工序,也是LED晶片生產和封裝成本的重要組成部分。


一、LED分選方法

LED的分選有兩種方法:一是以晶片為基礎的分選,二是對封裝好的LED進行分選。

1.晶片的分選
目前,晶片的測試分選有兩種方法:一種方法是測試分選由同一台機器完成,它的優點是可靠,但速度很慢,產能低;另一種方法是測試和分選由兩台機器完成,測試裝置記錄下每個晶片的位置和引數,然後把這些資料傳遞到分選裝置上,進行快速分選、這樣做的優點是快速,但缺點是可靠性比對低,容易出錯,因為在測試與分選兩個步驟之間通常還有襯底減薄和晶片分離的製程,而在這個過程中,外延片有可能碎裂、局部殘缺碎裂或局部殘缺,使得實際的晶片分散與儲存在分選機裡的資料不符,造成分選困難。從根本上解決晶片測試分選瓶頸問題的關鍵是改善外延片均勻性。


2.LED的分選
封裝後的LED可以按照波長、發光強度、發光角度以及工作電壓等進行測試分選。其結果是把LED分成很多檔(Bin)和類彆,然後測試分選機會自動地根據設定的測試標準把LED分裝在不同的Bin盒內。由於人們對於LED的要求越來越高,早期的分選機是32Bin,後來增加到64Bin,現在已有72Bin的商用分選機。即使這樣,此類LED技術指標仍然無法滿足生產和市場的需求。

大型顯示螢幕或其他高檔應用用戶,對LED的品質要求較高。特彆是在波長與亮度一致性的要求上很嚴格。假如LED封裝廠在晶片採購時沒有提出嚴格的要求,則這些封裝廠在大量的封裝後會發現,封裝好的LED中只有很少數量的產品能滿足某一用戶的要求,其餘大部分將變成倉儲裡的存貨。這種情形迫使LED封裝廠在採購LED晶片時提出嚴格的要求,特點是波長、亮度和工作台電壓的指標;比如,過去對波長要求是+2nm,而現在則要求為+1 nm,甚至在某些應用上,已提出+0.5 nm的要求。這樣對於晶片廠就產生了巨大的壓力,在晶片銷售前必須進行嚴格的分選。


二、LED分選裝置
目前,LED晶片的測試分選裝置主要由美國和日本廠商提供,而LED的測試分選裝置大多由台灣、香港提供,中國還沒有能提供類似裝置的廠家。LED晶片分選機主要含括兩大硬體部分(機器手、微探針和光電測試儀)和一套系統軟體,而這三部分分彆由不同廠家提供再集成起來;而LED測試分選取機則含括LED的機械傳送,儲存和光電測試兩部分。

LED分選技術在外延片的均勻度得到控制以前,研發快速低成本晶片分選製程和裝置。隨著W級功率LED技術的發展,傳統LED產品引數偵測標準及測試方法已無法滿足照明應用的需要,需開發全新的測試標準和方法,包含更多的與照明相關的光學內容。傳統LED的篩選方式不合適照明用大功率LED,必須開發新的篩選試驗辦法,剔除早期失效品,保證產品的可靠性。

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