LED芯片及LED器件的測試分選

LED的分選有兩種方法：一是以芯片為基礎(chǔ)的測試分選，二是對封裝好的LED進行測試分選。 （1）芯片的測試分選 　　LED芯片分選難度很大，主要原因是LED芯片尺寸一般都很小，從9mil到14mil（0.22-0.35nm）。這樣小的芯片需要微探針才能夠完成測試，分選過程需要精確的機械和圖像識別系統(tǒng)，這使得設(shè)備的造價變得很高，而且測試速度受到限制?，F(xiàn)在的LED芯片測試分選機價格約在100萬元人民幣\臺，其測試速度在每小時10000只左右。如果按照每月25天計算，每一臺分選機的產(chǎn)能為每月5KK。 　　目前，芯片的測試分選有兩種方法：一種方法是測試分選由同一臺機器完成，它的速度很慢，產(chǎn)能低；另一種方法是測試和分選由兩臺機器完成，測試設(shè)備記錄下每個芯片的位置和參數(shù)，然后把這些數(shù)據(jù)傳遞到分選設(shè)備上，進行快速分選、這樣做的優(yōu)點是快速，但是容易出錯，因為在測試與分選兩個步驟之間通常還有襯底減薄和芯片分離的工藝過程，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，使得實際的芯片分布與儲存在分選機里的數(shù)據(jù)不符，造成分選困難。 　　從根本上解決芯片測試分選瓶頸問題的關(guān)鍵是改善外延片均勻性。如果一片外延片波長分布在2nm之內(nèi)，亮度的變化在+15%之內(nèi)，則可以將這個片子上的所有芯片歸為一檔（Bin），只要通過測試把不合格的芯片去除即可，將大大增加芯片的產(chǎn)能和降低芯片的成本。在均勻性不是很好的情況下，也可以用測試并把"不合格產(chǎn)品較多"的芯片區(qū)域用噴墨涂抹的方式處理掉，從而快速地得到想要的"合格"芯片，但這樣做的成本太高，會把很多符合其他客房要求的芯片都做為不合格證的廢品處理，最后核算出的芯片成本可能是市場無法接受的水平。 （2）LED的測試分選 　　封裝后的LED可以按照波長、發(fā)光強度、發(fā)光角度以及工作電壓等進行測試分選。其結(jié)果是把LED分成很多檔（Bin）和類別，然后測試分選機會自動地根據(jù)設(shè)定的測試標準把LED分裝在不同的Bin盒內(nèi)。由于人們對于LED的要求越來越高，早期的分選機是32Bin，后來增加到64Bin，現(xiàn)在已有72Bin的商用分選機。即使這樣，分Bin的LED技術(shù)指標仍然無法滿足生產(chǎn)和市場的需求。 　　LED測試分選機是在一個特定的工作臺電流下（如20mA），對LED進行測試，一般還會做一個反向電壓值的測試?，F(xiàn)在的LED測試分選機價格約在40~50萬人民幣/臺，其測試速度在每小時18000只左右。如果按照每月25天，每天20小時的工作時間計算，每一臺分選機的產(chǎn)能為每月9KK。 　　大型顯示屏或其他高檔應(yīng)用客戶，對LED的質(zhì)量要求較高。特別是在波長與亮度一致性的要求上很嚴格。假如LED封裝廠在芯片采購時沒有提出嚴格的要求，則這些封裝廠在大量的封裝后會發(fā)現(xiàn)，封裝好的LED中只有很少數(shù)量的產(chǎn)品能滿足某一客戶的要求，其余大部分將變成倉庫里的存貨。這種情形迫使LED封裝廠在采購LED芯片時提出嚴格的要求，特別是波長、亮度和工作臺電壓的指標；比如，過去對波長要求是+2nm，而現(xiàn)在則要求為+1 nm，甚至在某些應(yīng)用上，已提出+0.5nm的要求。這樣對于芯片廠就產(chǎn)生了巨大的壓力，在芯片銷售前必須進行嚴格的分選。 　　從以上關(guān)于LED與LED芯片分選取的分析中可以看出，比較經(jīng)濟的做法是對LED進行測試分選。但是由于LED的種類繁多，有不同的形式，不現(xiàn)的形狀，不同的尺寸，不同的發(fā)光角度，不同的客戶要求，不同的應(yīng)用要求，這使用權(quán)得完全通過LED測試分選取進行產(chǎn)品的分選變得很難操作。而且目前LED的應(yīng)用主要分布在幾個波長段和亮度段的范圍，一個封裝廠很難準備全部客戶需要的各種形式和種類的LED。所以問題的關(guān)鍵又回到MOCVD的外延工藝過程，如何生長出所需波長及亮度的LED外延片是降低成本的關(guān)鍵點，這個問題不解決，LED的產(chǎn)能及成本仍將得不到完全解決。但在外延片的均勻度得到控制以前，比較行之有效的方法是解決快速低成本的芯片分選問題。