一种发光二极管的晶元测试方法和晶元测试系统与流程

本发明涉及光电子技术领域，特别涉及一种发光二极管的晶元测试方法和晶元测试系统。

背景技术：

发光二极管(英文：lightemittingdiode，简称：led)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

led的核心结构是led芯片，led芯片的制作主要包括外延片的生长、芯片制造和晶元的分割，在完成晶元的分割后，就可以得到单个的led芯片。

led芯片在制作完成后需要进行多种光电参数的测试，只有在测试合格后才能符合市场的需要。随着近几年市场对led的需求量急剧增加，对led的生产效率提出了更高要求。在对led芯片进行测试的过程中，如果逐一对晶元上的每一个led芯片进行所有光电参数的测试，就会大大降低测试的效率，从而降低生产效率，而如果减少测试的光电参数数量或是led芯片的数量，则无法确保未测试的光电参数满足预设标准，且也无法确保未进行测试的led芯片合格，从而降低了led的品质。

技术实现要素：

为了解决现有led的晶元测试无法兼顾效率和品质的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管的晶元测试方法和晶元测试系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的晶元测试方法，其特征在于，所述晶元测试方法包括：

对同一片所述待测试晶元上的所述led芯片进行抽样测试，得到抽样测试结果，所述抽样测试结果包括多种光电参数的测试结果；

将所述抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，以得到未达标光电参数；

对同一片所述待测试晶元上的每个所述led芯片进行所述未达标光电参数的逐一测试，根据所述未达标光电参数的测试结果确定每个led芯片是否合格。

优选地，所述多种光电参数包括抗静电电压、开启电压、工作电压、电压暂态峰值与稳定值之差、漏电流、反向击穿电压、亮度、主值波长、峰值波长、半波长、cie色度x坐标和cie色度y坐标中的多种。

优选地，所述抽样测试结果为所述多种光电参数中的任一种的良率或所述多种光电参数中的任一种的平均值。

进一步地，所述抽样测试的样本均匀分布于所述待测试晶元上。

优选地，所述抽样测试的样本总数不小于同一片所述待测试晶元上的所述led芯片的总数的1％，且不大于同一片所述待测试晶元上的所述led芯片的总数的10％。

另一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的晶元测试系统，所述晶元测试系统包括：

第一测试单元，用于对同一片所述待测试晶元上的所述led芯片进行抽样测试，得到抽样测试结果，所述抽样测试结果包括多种光电参数的测试结果；

处理单元，用于将所述抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，以得到未达标光电参数；

第二测试单元，用于对同一片所述待测试晶元上的每个所述led芯片进行所述未达标光电参数的逐一测试，根据所述未达标光电参数的测试结果确定每个led芯片是否合格。

优选地，所述多种光电参数包括抗静电电压、开启电压、工作电压、电压暂态峰值与稳定值之差、漏电流、反向击穿电压、亮度、主值波长、峰值波长、半波长、cie色度x坐标和cie色度y坐标中的多种。

优选地，所述抽样测试结果为所述多种光电参数中的任一种的良率或所述多种光电参数中的任一种的平均值。

进一步地，作为样本的所述led芯片均匀分布于所述待测试晶元上。

优选地，所述抽样测试的样本总数不小于同一片所述待测试晶元上的所述led芯片的总数的1％，且不大于10％。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，并将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，从而得到未达标光电参数，在后续对所有的led芯片进行逐一测试时，则只逐一测试未达标光电参数，由于在进行逐一测试的过程中，有部分光电参数不再进行测试，从而可以减少测试的项目，提高测试的效率，同时由于已经进行了抽样测试，因此可以确保在逐一测试中未进行测试的光电参数也满足工艺的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种发光二极管的晶元测试方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管的晶元测试方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种发光二极管的正向电压变化示意图；

图4是本发明实施例提供的一种发光二极管的晶元测试系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种发光二极管的晶元测试方法的流程图，如图1所示，该测试方法包括：

s11：进行抽样测试。

具体地，对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，得到抽样测试结果，其中，抽样测试结果包括多种光电参数的测试结果。

s12：获取未达标光电参数。

具体地，将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，以得到未达标光电参数。

s13：进行逐一测试。

具体地，对同一片待测试晶元上的每个led芯片进行未达标光电参数的逐一测试，根据未达标光电参数的测试结果确定每个led芯片是否合格。

若抽样测试中有多种光电参数未达标，则在进行逐一测试时，需要将未达标的每一种光电参数都进行测试。

通过对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，并将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，从而得到未达标光电参数，在后续对所有的led芯片进行逐一测试时，则只逐一测试未达标光电参数，由于在进行逐一测试的过程中，有部分光电参数不再进行测试，从而可以减少测试的项目，提高测试的效率，同时由于已经进行了抽样测试，因此可以确保在逐一测试中未进行测试的光电参数也满足工艺的要求。

图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管的晶元测试方法的流程图，如图2所示，该测试方法包括：

s21：选取抽样测试的样本。

具体地，从待测试晶元上的所有led芯片中选取一定数量的led芯片作为抽样测试的样本。

优选地，抽样测试的样本总数不小于同一片待测试晶元上的led芯片的总数的1％，且不大于同一片待测试晶元上的led芯片的总数的10％。若样本总数太小，则会导致抽样测试的误差过大，降低测试的准确性，若样本总数太大，虽然可以提高测试的准确性，但是会延长测试的时间，导致测试的效率降低。

抽样测试的样本均匀分布于待测试晶元，避免大量的样本集中于某一区域，以降低制作过程中，led芯片的位置分布对光电参数的影响。

s22：对样本进行逐一测试。

具体地，对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，以得到抽样测试结果，其中抽样测试结果包括多种光电参数的测试结果。

优选地，多种光电参数可以包括抗静电电压、开启电压、工作电压、电压暂态峰值与稳定值之差、漏电流、反向击穿电压、亮度、主值波长、峰值波长、半波长、cie(法文：commissioninternationaledel'eclairage，中文：国际照明委员会)色度x坐标和cie色度y坐标中的多种。这些均为led测试过程中所常进行测试的光电参数，通过对这些光电参数进行测试以确保生产出的led的品质满足工艺要求。

图3是本发明实施例提供的一种发光二极管的正向电压变化示意图，如图3所示，图中的横坐标t表示测试时间，纵坐标v表示电压值，vfp表示电压暂态峰值，是发光二极管的正向电压的瞬时最高值，vf表示电压稳定值，是发光二极管的正向电压稳定后的数值，电压暂态峰值与稳定值之差即为vfp与vf之差，通常电压暂态峰值与稳定值之差用vfd表示，电压暂态峰值与稳定值之差vfd可以用来检测led的闸流体效应。

可选地，抽样测试结果可以为多种光电参数中的任一种的良率或多种光电参数中的任一种的平均值。例如，可以选取电压暂态峰值与稳定值之差的良率作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果，一般电压暂态峰值与稳定值之差小于0.1伏可以认为合格，以样本中，电压暂态峰值与稳定值之差小于0.1伏的样本数占样本总数的百分比作为电压暂态峰值与稳定值之差的良率。当然也可以选取电压暂态峰值与稳定值之差的平均值作为抽样测试结果。

进一步地，预设标准为同一光电参数的良率的阀值或同一光电参数的平均值的阀值。例如，当选取电压暂态峰值与稳定值之差的良率作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果时，电压暂态峰值与稳定值之差的预设标准的阀值可以是99％，若样本的电压暂态峰值与稳定值之差的良率低于阀值99％，则表明电压暂态峰值与稳定值之差这个光电参数未达标，反之达标。当然若选取电压暂态峰值与稳定值之差的平均值作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果时，则可以将电压暂态峰值与稳定值之差的预设标准的阀值设为0.05伏，若样本的电压暂态峰值与稳定值之差的平均值大于该阀值0.05伏，则表明电压暂态峰值与稳定值之差这个光电参数未达标，反之达标。

需要说明的是，不同的晶元之间，抽样测试结果可能会不同，也可能会相同，因此对多个不同的晶元进行测试时，应对不同的晶元分别进行抽样测试。

s23：获取未达标光电参数。

具体地，将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，以得到未达标光电参数。通过将样本的抽样测试结果与对应的预设标准进行比较，当某一光电参数的抽样测试结果不满足该光电参数的预设标准时，则认为该光电参数未达标，若满足则认为该光电参数达标。

容易理解的是，若抽样测试的结果显示所有的光电参数均未达标，则在后续测试中，需要对所有的光电参数进行测试。

s24：对待测试晶元所分割的所有led芯片进行逐一测试。

具体地，对同一片待测试晶元上的每个led芯片进行未达标光电参数的逐一测试，根据未达标光电参数的测试结果确定每个led芯片是否合格。若样本中的某一光电参数达标，则在后续的逐一测试中可以不再进行该光电参数的测试，从而可以减少测试的次数，提高测试效率。在对某个led芯片进行所有未达标光电参数的逐一测试后，若所有测试结果都满足预设标准，则认为该led芯片合格，若存在至少一项不合格，则认为该led芯片不合格。例如在抽样测试中，电压暂态峰值与稳定值之差的测试结果达标，从而在步骤s24中，无需对led芯片进行电压暂态峰值与稳定值之差的测试。

容易想到的是，样本由于在抽样测试的过程中已经进行过测试，因此在对所有led芯片进行逐一测试时可以不再对样本进行测试，从而进一步提高测试的效率。

图4是本发明实施例提供的一种发光二极管的晶元测试系统的示意图，该系统用于执行图1或图2所示的发光二极管的晶元测试方法，如图4所示，晶元测试系统包括第一测试单元31、处理单元32和第二测试单元34，其中，第一测试单元31用于对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，得到抽样测试结果，其中，抽样测试结果包括多种光电参数的测试结果，处理单元32用于将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，以得到未达标光电参数，第二测试单元34用于对同一片待测试晶元上的每个led芯片进行未达标光电参数的逐一测试，根据未达标光电参数的测试结果确定每个led芯片是否合格。

该系统还可以包括存储单元33，存储单元33用于存储多种光电参数的抽样测试结果和多种光电参数的预设标准。

通过对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，并将抽样测试结果分别与对应的多种光电参数的预设标准进行比较，从而得到未达标光电参数，在后续对所有的led芯片进行逐一测试时，则只逐一测试未达标光电参数，由于在进行逐一测试的过程中，有部分光电参数不再进行测试，从而可以减少测试的项目，提高测试的效率，同时由于已经进行了抽样测试，因此可以确保在逐一测试中未进行测试的光电参数也满足工艺的要求。

实现时，第一测试单元31和第二测试单元34可以为同一设备，也可以为不同的设备，第一测试单元31和第二测试单元34可以采用现有的发光二极管测试设备。

处理单元32和存储单元33可以是发光二极管制造管理系统，发光二极管制造管理系统中可以存储有包括多种光电参数的预设标准的标准文件，第一测试单元31在完成测试后将测试结果上传至发光二极管制造管理系统，发光二极管制造管理系统将测试结果和标准文件对比，生成记录有未达标光电参数的记录文件，在第二测试单元34进行测试时，发光二极管制造管理系统可以将记录文件下发至第二测试单元34，由第二测试单元34根据记录文件进行未达标光电参数的测试。此外，记录文件还可以记录有测试条件、测试模式，以指导第二测试单元34进行调试，有利于提高测试的效率和准确性。

具体地，当第一测试单元31和第二测试单元34为不同的设备时，第一测试单元31和第二测试单元34可以同时与发光二极管制造管理系统通讯连接，第一测试单元31可以用于对同一片待测试晶元上的led芯片进行抽样测试，并将抽样测试结果上传至发光二极管制造管理系统，发光二极管制造管理系统根据预先存储的标准文件和接收到的抽样测试结果进行对比，其中，标准文件记录有多种光电参数的预设标准，从而得到未达标光电参数的种类，并生成记录有未达标光电参数的种类的记录文件，发光二极管制造管理系统可以将该记录文件下传至第二测试单元34，第二测试单元34根据记录文件中所记录的未达标光电参数的种类对同一片待测试晶元上的每个led芯片进行逐一测试，测试的项目包括所有未达标光电参数。

优选地，抽样测试的样本总数不小于同一片待测试晶元上的led芯片的总数的1％，且不大于10％。在选择样本时，若样本总数太小，则会导致抽样测试的误差过大，降低测试的准确性，若样本总数太大，虽然可以提高测试的准确性，但是会延长测试的时间，导致测试的效率降低。

容易想到的是，作为样本的led芯片在晶元上应该均匀分布，避免大量的样本集中于某一区域，以降低制作过程中，led芯片的位置分布对光电参数的影响。

优选地，多种光电参数可以包括抗静电电压、开启电压、工作电压、电压暂态峰值与稳定值之差、漏电流、反向击穿电压、亮度、主值波长、峰值波长、半波长、cie色度x坐标和cie色度y坐标中的多种。这些均为led测试过程中所常进行测试的光电参数，通过对这些光电参数进行测试以确保生产出的led的品质满足工艺要求。

可选地，抽样测试结果可以为同一光电参数的良率或同一光电参数的平均值。例如，可以选取电压暂态峰值与稳定值之差的良率作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果，电压暂态峰值与稳定值之差可以用来检测led的闸流体效应，一般电压暂态峰值与稳定值之差小于0.1伏可以认为合格，以样本中，电压暂态峰值与稳定值之差小于0.1伏的样本数占样本总数的百分比作为电压暂态峰值与稳定值之差的良率。当然也可以选取电压暂态峰值与稳定值之差的平均值作为抽样测试结果。

进一步地，预设标准为同一光电参数的良率的阀值或同一光电参数的平均值的阀值。例如，当选取电压暂态峰值与稳定值之差的良率作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果时，电压暂态峰值与稳定值之差的预设标准的阀值可以是99％，若样本的电压暂态峰值与稳定值之差的良率低于阀值99％，则表明电压暂态峰值与稳定值之差这个光电参数未达标，反之达标。当然若选取电压暂态峰值与稳定值之差的平均值作为电压暂态峰值与稳定值之差这一光电参数的抽样测试结果时，则可以将电压暂态峰值与稳定值之差的预设标准的阀值设为0.05伏，若样本的电压暂态峰值与稳定值之差的平均值大于该阀值0.05伏，则表明电压暂态峰值与稳定值之差这个光电参数未达标，反之达标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。