一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的制作方法

本实用新型涉及倒装LED芯片性能测试设备技术领域，特别涉及一种倒装LED芯片的光电性能测试装置。

背景技术：

随着LED技术的快速发展，LED路灯、LED闪光灯、LED强光手电筒、LED汽车大灯等产品开始进入普通人的生活，但由于传统正装LED芯片受限于较小的功率、电流分布不够均匀和散热性能较差的原因，各大LED芯片企业将研发方向转向可以承受较高功率且散热能力较好的倒装LED芯片。

倒装LED芯片较之传统正装LED芯片，光效和生产成本均有不同程度的改善，因此倒装LED芯片在LED技术应用中的重要性也愈发突出。在倒装LED芯片制造过程中，光电性能测试是判断芯片质量好坏的关键步骤。由于倒装LED芯片的结构与传统正装LED芯片具有较大区别，因此不能使用传统正装LED芯片的光电性能测试装置来对倒装LED芯片进行光电性能测试，需要开发出效率更高、成本更低的专门用于倒装LED芯片的光电性能测试装置。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种倒装LED芯片的光电性能测试装置，载物系统可同时放置多片待测倒装LED芯片，运输系统通过精确对准系统将测试系统逐个的对准待测倒装LED芯片，对准之后将测试系统降下，使得测试系统底部的一对测试探针接触待测倒装LED芯片的正负引脚并施加相应的测试电压，使待测倒装LED芯片发光，光线经收光口被积分球收集，通过光谱仪计算可得到待测倒装LED芯片的光学参数，测试探针可测得待测倒装LED芯片的电学参数，从而完成对待测倒装LED芯片的光电性能测试，可批量进行测试，测试效率高，成本低。

(二)技术方案

一种倒装LED芯片的光电性能测试装置，包括装置本体，所述装置本体包括载物系统、运输系统、精确对准系统和测试系统，所述载物系统包括载物台和若干放置槽，所述载物台内设有控制模块，若干所述放置槽均匀的设于所述载物台的顶部，所述放置槽的宽度与待测芯片的宽度相对应，所述放置槽靠近所述装置本体的正面侧，所述载物台的背面设有电源线，所述运输系统包括X轴平台、Y轴平台和升降平台，所述载物台的顶部还设有所述X轴平台，所述X轴平台靠近所述装置本体的背面侧，所述X轴平台包括X轴导轨和X轴滑动块，所述X轴导轨的底部与所述载物台的顶部相连接，所述X轴导轨内嵌有所述X轴滑动块，所述X轴滑动块可沿着所述X轴导轨滑动，所述X轴平台通过支撑板与所述Y轴平台相连接，所述Y轴平台包括Y轴导轨和Y轴滑动块，所述支撑板的一端与所述X轴滑动块的顶部相连接，所述支撑板的另一端与所述Y轴导轨相连接，所述Y轴导轨为朝下设置，所述Y轴导轨内嵌有所述Y轴滑动块，所述Y轴滑动块可沿着所述Y轴导轨滑动，所述精确对准系统包括若干射频标签、X轴射频接收器和Y轴射频接收器，所述射频标签的数量与所述放置槽的数量一致，所述射频标签位于所述放置槽的底部内侧，所述X轴射频接收器位于所述X轴滑动块内，所述Y轴射频接收器位于所述Y轴滑动块内，所述Y轴滑动块的底部居中的设有升降平台，所述升降平台包括升降电机和升降杆，所述升降电机的底座固定于所述Y轴滑动块的底部，所述升降电机的升降杆的端部连接测试系统，所述测试系统包括测试箱、积分球和一对测试探针，所述测试箱为中空结构，所述测试箱包括箱体，所述箱体的顶部居中的与所述升降杆相连接，所述箱体的底部居中的设有通光孔，所述箱体的内侧壁上设有向外凸起的连接块，所述积分球通过所述连接块与所述箱体的内侧壁相连接，所述积分球的收光口正对着所述通光孔，所述通光孔的孔径不小于所述收光口的口径，一对所述测试探针居中对称的设于所述箱体的底部两侧，一对所述测试探针的间距与所述放置槽的宽度相对应，所述射频标签连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述X轴射频接收器、所述Y轴射频接收器、所述X轴滑动块、所述Y轴滑动块、所述升降电机、所述积分球和所述测试探针，所述电源线连接外部电源，所述外部电源为所述装置本体提供工作电压。

进一步的，所述X轴射频接收器和所述Y轴射频接收器均选用RI-R6C-001A射频读写器。

进一步的，所述X轴滑动块和所述Y轴滑动块均为电子滑块。

进一步的，所述升降电机为直线电机。

进一步的，所述控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种倒装LED芯片的光电性能测试装置，将待测倒装LED芯片正面朝下的放入放置槽内，使得待测倒装LED芯片的正负引脚朝上，载物台上设置多个放置槽，可批量对待测倒装LED芯片进行光电性能测试，提高了测试效率，运输系统配合精确对准系统，将测试系统逐个的与放置槽进行对准，控制模块对放置槽底部内侧的射频标签进行编号以区分不同的射频信号，X轴滑动块内的X轴射频接收器和Y轴滑动块内的Y轴射频接收器分别接受射频标签发送的射频信号并进行反馈，X轴滑动块和Y轴滑动块相应的朝射频信号的放置槽滑动，从而使得测试系统位于待测倒装LED芯片的正上方，升降电机将测试系统降下，使得测试箱底部两侧的测试探针分别与待测倒装LED芯片的正负引脚相接触并施加相应的测试电压，使待测倒装LED芯片发光，发出的光线经通光孔被收光口进行收集，光线在积分球内部经过漫反射并通过光谱仪计算得到待测LED倒装芯片的光学参数，测试探针可测得待测倒装LED芯片的电学参数，从而完成对待测倒装LED芯片的光电性能测试，自动化及智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，测试精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，降低了测试成本，可广泛用于倒装LED芯片性能测试的其它场合。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的结构示意图。

图2为本实用新型所涉及的一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的X轴平台横截面结构示意图。

图3为本实用新型所涉及的一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的测试系统结构示意图。

图4为本实用新型所涉及的一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的测试系统内部结构示意图。

图5为本实用新型所涉及的一种倒装LED芯片的光电性能测试装置的系统工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。

结合图1～图5，一种倒装LED芯片的光电性能测试装置，包括装置本体，装置本体包括载物系统、运输系统、精确对准系统和测试系统，载物系统包括载物台1和若干放置槽2，载物台1内设有控制模块，若干放置槽2均匀的设于载物台1的顶部，放置槽2的宽度与待测芯片的宽度相对应，放置槽2靠近装置本体的正面侧，载物台1的背面设有电源线，运输系统包括X轴平台、Y轴平台和升降平台，载物台1的顶部还设有X轴平台，X轴平台靠近装置本体的背面侧，X轴平台包括X轴导轨3和X轴滑动块4，X轴导轨3的底部与载物台1的顶部相连接，X轴导轨3内嵌有X轴滑动块4，X轴滑动块4可沿着X轴导轨3滑动，X轴平台通过支撑板5与Y轴平台相连接，Y轴平台包括Y轴导轨6和Y轴滑动块7，支撑板5的一端与X轴滑动块4的顶部相连接，支撑板5的另一端与Y轴导轨6相连接，Y轴导轨6为朝下设置，Y轴导轨6内嵌有Y轴滑动块7，Y轴滑动块7可沿着Y轴导轨6滑动，精确对准系统包括若干射频标签、X轴射频接收器和Y轴射频接收器，射频标签的数量与放置槽2的数量一致，射频标签位于放置槽2的底部内侧，X轴射频接收器位于X轴滑动块4内，Y轴射频接收器位于Y轴滑动块7内，Y轴滑动块7的底部居中的设有升降平台，升降平台包括升降电机8和升降杆9，升降电机8的底座固定于Y轴滑动块7的底部，升降电机8的升降杆9的端部连接测试系统，测试系统包括测试箱10、积分球13和一对测试探针15，测试箱10为中空结构，测试箱10包括箱体，箱体的顶部居中的与升降杆9相连接，箱体的底部居中的设有通光孔11，箱体的内侧壁上设有向外凸起的连接块12，积分球13通过连接块12与箱体的内侧壁相连接，积分球13的收光口14正对着通光孔11，通光孔11的孔径不小于收光口14的口径，一对测试探针15居中对称的设于箱体的底部两侧，一对测试探针15的间距与放置槽2的宽度相对应，射频标签连接控制模块的输入端，控制模块的输出端分别连接X轴射频接收器、Y轴射频接收器、X轴滑动块4、Y轴滑动块7、升降电机8、积分球13和测试探针15，电源线连接外部电源，外部电源为装置本体提供工作电压。

将待测倒装LED芯片正面朝下的放入载物台1顶部的放置槽2内，使待测倒装LED芯片的正负引脚朝上。载物台1的顶部同时设置多个放置槽2，可批量对待测倒装LED芯片进行光电性能测试，提高了测试效率，降低了测试成本。

放置槽2的底部内侧设有射频标签，控制模块对不同放置槽2内的射频标签进行编号，以区分不同射频标签发射的不同射频信号。X轴滑动块4内的X轴射频接收器接收射频信号，并反馈给控制模块，控制模块控制X轴滑动块进行响应，沿X轴导轨3朝发出该射频信号的放置槽2滑动。Y轴滑动块7内的Y轴射频接收器同时接收该射频信号，并反馈给控制模块，控制模块控制Y轴滑动块7进行响应，沿Y轴导轨6朝发出该射频信号的放置槽2滑动，从而使测试系统在X轴向及Y轴向同时位于发出该射频信号的放置槽2的正上方，即位于待测倒装LED芯片的正上方。X轴射频接收器和Y轴射频接收器均选用RI-R6C-001A射频读写器，X轴滑动块4和Y轴滑动块7均为电子滑块。考虑到程序的简化，由于多个放置槽2均匀的设于载物台1的顶部，因此一旦Y轴滑动块7精确定位其中一个放置槽2之后，即可保持不动状态，仅由X轴滑动块4定位下一个待测倒装LED芯片所在的放置槽2，就可以实现逐个的对放置槽2进行准确定位，提高了测试效率，降低了系统功耗。

当测试系统对准其中一个放置槽2之后，升降平台工作，升降电机8为直线电机，驱动升降杆9伸长，将升降杆9端部的测试系统降下，使其压靠在待测倒装LED芯片上。由于放置槽2的宽度与待测倒装LED芯片的宽度相同，而测试箱10底部两侧的一对测试探针15之间的间距又与放置槽2的宽度相同，即当测试系统降下的时候，一对测试探针15刚好与待测倒装LED芯片的正负引脚相接触。此时控制模块在测试探针15处施加相应的测试电压，使待测倒装LED芯片发光，发出的光线经通光孔11进入测试箱10内。通光孔11的孔径不小于积分球13的收光口14的口径，使得光线能充分的由通光孔11进入收光口14，保证了测试的准确性和测试效率。收光口14对发出的光线进行收集，光线在积分球13内部经过漫反射并通过光谱仪计算得到待测LED倒装芯片的光学参数。同时，测试探针15可测得待测倒装LED芯片的电学参数，从而完成对待测倒装LED芯片的光电性能测试，自动化及智能化程度高。

控制模块对射频标签的射频信号进行处理，输出控制信号分别控制X轴射频接收器、Y轴射频接收器、X轴滑动块4、Y轴滑动块7、升降电机8、积分球13和测试探针15进行工作。为了简化电路，降低成本，提高系统后期的可扩展性，控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128，其内置128KB的Flash、8KB的RAM和2KB的EEPROM，具有5V输入和驱动能力，CPU工作频率可达到50MHz。29路独立的数字I/O接口，20路带中断和唤醒功能的数字I/O接口，2个8通道的10位A/D转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程PWM通道。具有2个串行异步通信接口SCI，2个同步串行外设接口SPI，I2C总线和CAN功能模块等，满足设计要求。

本实用新型提供了一种倒装LED芯片的光电性能测试装置，将待测倒装LED芯片正面朝下的放入放置槽内，使得待测倒装LED芯片的正负引脚朝上，载物台上设置多个放置槽，可批量对待测倒装LED芯片进行光电性能测试，提高了测试效率，运输系统配合精确对准系统，将测试系统逐个的与放置槽进行对准，控制模块对放置槽底部内侧的射频标签进行编号以区分不同的射频信号，X轴滑动块内的X轴射频接收器和Y轴滑动块内的Y轴射频接收器分别接受射频标签发送的射频信号并进行反馈，X轴滑动块和Y轴滑动块相应的朝射频信号的放置槽滑动，从而使得测试系统位于待测倒装LED芯片的正上方，升降电机将测试系统降下，使得测试箱底部两侧的测试探针分别与待测倒装LED芯片的正负引脚相接触并施加相应的测试电压，使待测倒装LED芯片发光，发出的光线经通光孔被收光口进行收集，光线在积分球内部经过漫反射并通过光谱仪计算得到待测LED倒装芯片的光学参数，测试探针可测得待测倒装LED芯片的电学参数，从而完成对待测倒装LED芯片的光电性能测试，自动化及智能化程度高，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，测试精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，降低了测试成本，可广泛用于倒装LED芯片性能测试的其它场合。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。