[發明專利]一種LED外延片的無損測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201710775732.1
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109444701A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 曹志芳;單立英;任忠祥;吳金鳳;肖成峰
• 申請（專利權）人: 山東浪潮華光光電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R31/44
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

本發明涉及一種LED外延片的無損測試裝置及測試方法，包括電流源及連接電流源的N極測試針、P極測試針，N極測試針、P極測試針的針頭均包有焊錫、銦粒混合的銦錫方塊，銦錫方塊的高度h的取值范圍為a≤h≤b，a是指LED外延片中N型GaN層下表面及其下面所有層的厚度和，b是指LED外延片中N型GaN層上表面及其下面所有層的厚度和。銦錫方塊與現有的銦粒相比，硬度大，不易變形，導電性好；避免了每次測試時都要用新銦粒造成的材料浪費，同時，避免銦粒粘附在LED外延片表層造成的污染等問題。

技術領域

本發明涉及一種LED外延片的無損測試裝置及測試方法，屬于LED外延片測試技術領域。

背景技術

LED外延片作為半導體照明產業發展的基石，保證其基本的光電性能及外觀要求是后續芯片加工的基礎。在LED外延片生長完成后，需要進行測試，以便根據其光電參數進行等級分類。隨著LED芯片技術及應用的發展，現階段LED市場對LED外延片的光電性能、外觀無缺陷等方面都提出了更高更嚴格的要求，同時也對高質量的測試提出了更高的要求，尤其是在無損傷測試方面。

現有LED外延片的光學性能通常用PL譜測試儀進行，而電學性能通常是用EL扎測設備進行測試；該測試裝置及測試方法介紹：如圖1所示，首先用金剛刀在外延片1的表面劃3-4次，使產生的劃痕3深度至N極GaN層；然后用尖頭鑷子夾取銦粒2放至劃痕3處輕壓，充當測試N極，在外延片表面任意區域再用鑷子壓上一個銦粒2，充當P極；再調節測試針的旋鈕，使兩個測試針4扎到LED外延片1的P、N兩個電極上，同時調節針壓至一定數值，從而導通電路進行測試。

當前所使用的這種測試方法存在以下弊端：①由于測試針針尖面積小，針壓調節容易出現不穩定，從而導致測試數據不準確；②每次測試時都要壓銦粒，既對外延片表面造成污染又增加原材料的成本；③N極制作時金剛刀在外延片表面劃3至4次，造成外延層受損；④用金剛刀劃切口至外延層的N極GaN層時難度極大，完全憑借個人經驗，存在極大的誤差。劃痕及殘留銦的出現對外延片表面具有損害性且嚴重影響外觀要求，針壓不穩造成測試數據不準確，給外延片的分類帶來極大的誤導性。如圖2給出了采用現有LED外延片測試裝置及測試方法所測試后的外延片外觀形貌，外延片表面上存在殘留銦2和劃痕3。

中國專利文獻CN103869212A公開了一種無針痕測試方法，提出了一種解決電路板測試中針痕問題的方法，該方法是在第一非導電載體、第二非導電載體上分別設置導電膠，各所述導電膠分別與檢測電路連接；將所述第一非導電載體的導電膠接觸待檢測電路板的頂層線路，將所述第二非導電載體的導電膠接觸所述待檢測電路板的底層線路；其中，所述頂層線路和底層線路處于所述待檢測電路板的同一網絡上；根據所述檢測電路提供的檢測指示，確定所述待檢測電路板的檢測結果。該方法采用面與面的接觸方式代替點與面的接觸，解決電路板測試中的針痕問題，實現無損傷測試。但是該方法是屬于電路板檢測技術領域，無法解決LED外延片測試中的表面損傷及針壓不穩等問題。

中國專利文獻CN102841281A公開了一種LED外延片的檢測方法及裝置。該方法包括：在LED外延片的上、下端面之間施加一交流方波電壓，并且所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。該裝置包括：用于承載LED外延片的導電基底，且所述導電基底與LED外延片下端面接觸；導電探針，其與LED外延片的上端面接觸，以及，用于在所述導電基底與導電探針之間施加一交流方波電壓的交流方波電流源，所述交流方波電壓的大小足以驅動LED外延片發光。但是，該專利存在以下缺陷和不足：LED外延片實際上是二極管的導電原理，通常LED外延片的檢測是用直流電，若使用交流方波電壓會造成LED外延片電流不斷變化而發生頻閃的現象，一方面容易使PN結遭受損壞，另一方面測試數據會隨著電流的變化而出現數據變化，增加了測試的繁瑣性和工作量。