一种led芯片测试的多波段校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED芯片测试的多波段校准方法，属于LED芯片测试的技术领域。
【背景技术】
[0002]LED芯片作为半导体照明的核心元器件，在照明行业发挥着重要作用。而LED芯片其光电性能的好坏由测试直接决定，如何保证其基本光电性能的准确性与稳定性是保证LED芯片质量的关键。
[0003]随着封装技术及应用的发展，现阶段LED市场对芯片的光电性能提出了更高的要求，如何保证测试的准确性与稳定性是测试的关键。不同的尺寸、电极形状、衬底类型、晶圆切割扩张间距、测试机台收光架构、各厂家提供的修正方式等等工艺因素对光参数影响较大，均会对个机台之间的相互校正产生影响，所以如何保证不同设备测试的一致性与准确性是测试的关键。而且LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线一一光谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定，所以波长的准确性直接影响其各光电参数的准确性与稳定性。而芯片测试完成均要经过测试才能对其性能进行分类，随着技术的进步与市场的精益需求，对此要求越来越严谨。分级的范围越小，越精细，对于测试数据的稳定性与准确性要求越高。业界使用的各种方式以校正生产机台之间的差异，都是通过差值平均值补偿的方式将数据校正在一定的误差范围内。
[0004]现阶段多采用平均值整体校正方法，收集产线不同主波长、发光光强的LED管芯，并将其每一颗可能的主波长、发光光强通过标准机台及生产机台测出来，用于将所有的光性数据用平均值计算得出主波长与光强的补偿值，对生产机台做一次补偿与调校。此方法是一种产品主波长、发光光强在校正生产机台过程中分布，需要调整测试机台系数补偿值，将同一颗管芯在生产机台的点测数据与标准机台的点测数据调整在误差范围以内。这种方法存在如下缺点:1)数据分布较广、分类很细时，机台存在的误差就被拉大。2)在有多台测试机的情况下，被测试晶粒之间存在着制程、物料、扩张等因素导致的个体差异，得到测试数据准确性更低，不能保证机台误差在误差范围内，机台一致性得不到保证。3)因为标准机台点测的芯片是出货的方片，所以最后是以方片的数据为主来判定该管芯是否符合出货的标准，因用整体差值平均值来校对多台测试机台，多台测试机之间存在的误差值很大，波长离散度大，就会导致各光参数离散度大，所以这样很容易造成生产方片达不到出货标准的情况。
[0005]中国专利文献CN102214741A公开的LED晶粒生产设备的校正方法，提出了一种LED晶粒生产设备的校正方法，采用的校正晶粒是封装得到的预备晶粒，校正晶粒可以是处于不同生产阶段的晶粒，如非贴膜上的稳定晶粒、封装完毕的稳定晶粒等。其缺点是此预备晶粒受封装因素影响，再回到点测机台测试变化影响大，即影响准确性。而且此方法在现产线中可操作性差。
[0006]中国专利CN104849683A公开了一种LED芯片测量设备校准方法，属于LED芯片测量设备校准领域；提供一种能够得到精确测量数据的LED芯片测量设备校准方法；首先筛选校准所需晶粒作为标准晶粒；测试标准机测量标准晶粒取得初始值A ;IS标准测量设备取得标准值B ;使用标准值B的亮度栏位对初始值A的亮度栏位做散点图，取得拟合函数即可得到亮度的校准值，拟合曲线依据需求可以使用一次拟合或者二次拟合，一次拟合得到拟合函数I = ax+b其中a、b为亮度的校准值；二次拟合得到拟合函数y = ax2+bx+c其中
a、b、c为亮度的校准值；标准值B的波长栏位对初始值的波长栏位做差，得波段波长的差值，取波段差值平均值作为波长的校准值。此方法公开侧重强调的是如何对LED芯片测试设备进行亮度校准，采取利用拟合曲线得到，但是波长采取的是整体差值均值补偿法，即此种波长补偿的缺点数据分布较广、分类很细时，机台存在的各波段误差就被拉大，从而容易影响其光电参数的稳定性与一致性。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明提供一种LED芯片测试的多波段校准方法，该方法保证了设备测试的各波段与标准值差值误差小且离散度小的问题，简便快捷。
[0008]本发明的技术方案为:
[0009]一种LED芯片测试的多波段校准方法，包括步骤如下:
[0010](I)制作标准样片:选取标准芯粒摆在一张蓝膜上，制作成标准样片；所述标准芯粒选目标波段，即波长跨产品的整个波段范围内、光功率在主功率段；
[0011](2)利用标准机测试所述标准样片得到所述标准样片各波段的波长；利用标准机确定所述标准样片的起始点和点测方向；
[0012](3)利用生产机台测试所述标准样片得到所述标准样片各波段的波长；利用生产机台将所述标准样片的起始点和点测方向与所述步骤⑵中的起始点和点测方向分别对应一致；此处设计的优点在于，便于数据的点对点比对；
[0013](4)数据比对采取点对点对应分波段比对:
[0014]将所述标准机与所述生产机台分别对标准样片测试的波长进行点对点做差值，然后将标准机测试标准样片的波长与所述差值做散点图，其中横坐标为标准机测试标准样片的波长，纵坐标为所述差值；如图1、2所示；
[0015](5)根据所述散点图对各波段修正:
[0016]在所述散点图中确定一条校准波段差值中心线，即以散点图中分布差值的几何中心为校准波段差值中心线；散点图的校准波段差值中心线所在的范围使其各波段向其聚拢；所述校准波段差值中心线对应一个差值；
[0017]将所述散点按照波段分类，在每个波段中分别确定一条波段差值中心线，所述波段差值中心线是以对应波段内散点的差值中心；每条波段差值中心线对应一个差值；
[0018]纵向向所述波段差值中心线集中修正各波段散点:所述散点均以所在波段的波段差值中心线为基准，按照波段差值中心线的移动幅度向所述校准波段差值中心线移动，所述波段差值中心线所对应的差值的采取上移减、下移加移动距离的原则与所述校准波段差值中心线修正一致；
[0019](6)对经步骤(5)处理后的散点均以所述校准波段差值中心线为基准，整体随所述校准波段差值中心线纵向移动，以使各波段散点所对应的差值范围为-0.3nm?+0.3nm ;
[0020](7)按照步骤(3)—步骤￠)的修正方法将所述生产机台与标准机的各波段校准一致；经校准后，上下浮动一致且整体偏移值O点附近，即保证了生产机台的准确性和各波段的一致性。
[0021]根据本发明优选的，在步骤(I)中，选取标准芯粒摆在一张蓝膜上，每Inm—档，每档3-5颗标准芯粒。
[0022]本发明的优势在于:
[0023]利用本发明所述的校准方法对设备进行校准后，提高了测试准确性与一致性，测量值随晶粒尺寸、晶粒间距及环境变化的误差小。采用本发明所述方法校准后的测量设备对LED芯片进行测试时，其测试数据精确可靠，同时不同生产机台各波段的误差小。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例1中所述生产机台校准前的散点图；
[0025]图2为本发明实施例2中所述生产机台校准前的散点图；
[0026]图3为本发明实施例2所述生产机台采取多波段校准后的散点图；
[0027]图4为本发明实施例1所述标准样片的排列方式示意图。
【具体实施方式】
[0028]现根据实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0029]实施例1、
[0030]一种LED芯片测试的多波段校准方法，包括步骤如下:
[0031](I)制作标准样片:选取标准芯粒摆在一张蓝膜上，制作成标准样片；所述标准芯粒选目标波段(445-485nm)，即波长跨产品的整个波段范围内、光功率在主功率段；选中160颗标准芯粒借助分选机将所需标准芯粒整体排列在一张蓝膜上，按照20X8排列制作成标准样片，如图4所示方式排列；准备此类相同标准样片3-5份留作备用；
[0032](2)利用标准机测试所述标准样片得到所述标准样片各波段的波长；利用标准机确定所述标准样片的起始点和点测方向；控制所述标准机在误差范围内，即电压误差值在±0.0lV以内，光强误差在±1%以内，波长误差在±0.3nm以内浮动，整体偏差值在O点附近;
[0033](3)利用生产机台测试所述标准样片得到所述标准样片各波段的波长；利用生产机台将所述标准样片的起始点和点测方向与所述步骤⑵中的起始点和点测方向分别对应一致；此处设计的优点在于，便于数据的点对点比对；
[0034](4)数据比对采取点对点对应分波段比对:
[0035]将所述标准机与所述生产机台分别对标准样片测试的波长进行点对点做差值，然后将标准机测试标准样片的波长与所述差值做散点图，其中横坐标为标准机测试标准样片的波长，纵坐标为所述差值；如图1所示；
[0036](5)根据所述散点图对各波段修正:
[0037]在所述散点图中确定一条校准波段差值中心线，即以散点图中分布差值的几何中心为校