一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法技术

本发明专利技术一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法。该方法是将异方性导电膜电气导通的Z方向垂直于芯片表面放置在芯片电极上，在异方性导电膜无需与芯片电极对位的情况下实现测试探针与所述芯片电极的非接触电连接，进行LED芯片测试。本发明专利技术在LED芯片测试中引入异方性导电膜，利用其不同维度导电性能的差异，实现测试针与芯片电极的非接触测量，达到无损测试、提高GaN基LED芯片外观良率的要求。

A Test Method for Improving the Appearance Yield of GaN-based LED Chips

【技术实现步骤摘要】
一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法
本专利技术涉及一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，属于光电子

技术介绍
发光二极管(LED)是一种可以将电能转化为光能的半导体二极管，LED芯片是其核心组件。LED芯片的制备工艺过程复杂，步骤繁多，为确定LED能否正常工作以及发光二极管的各种特性，通常会对切割之后的各个LED进行测试，以便根据其光电参数进行等级分类。GaN基LED是基于GaN发光的LED。GaN材料具备从1.9eV到6.2eV之间连续可调的直接宽带隙，理论上可以完全覆盖从红光到紫外光的整个可见光光谱,20世纪90年代以来，人们开发出基于GaN的蓝光LED，并将波长扩展到绿光及紫外范围，随着GaN晶体质量的提高，蓝绿光技术普及，在照明、显示、背光、车灯领域广泛运用，为提高使用效果，现阶段GaN基LED市场对芯片的光电性能、外观无缺陷等方面都提出了更高更严格的要求，同时也对高质量的测试提出了更高的要求，尤其是在无损伤测试方面。GaN基LED芯片作为半导体照明的核心元器件，保证其基本的光电性能及外观要求是后续加工的基础。由于GaN芯片一般是在同面制备P\N两个电极，导致电极面积在芯片面积的占比较大，一旦电极上出现破损就会影响图像识别，造成芯片不被识别、无法使用。现有芯片测试是用自动测试机进行测试，通过将两个探针分别扎到GaNLED芯片的正负两个电极上，从而导通电路进行测试(如图4)。由于探针尖端比较锋利，扎在正负电极上会出现一些或大或小的针痕，如果再对芯片进行二次测试或三次测试，就会出现双针痕或三针痕，当探针使用过久受到磨损，更容易出现LED芯片外观针痕过大过长的现象；这些针痕对LED芯片外观造成损伤。另一方面，在测试前调针时容易出现针痕偏离电极中心点，而出现针痕偏的现象。针痕过大、过偏以及多针痕的出现对芯片电极具有损害性且严重影响外观要求。CN104678274A公开了一种LED芯片的无损测试方法，在LED芯片表面覆盖一层电极导电膜再进行测试的方法，制备电极导电膜，该电极导电膜包括透明绝缘基底及设置在基底上的透明导电槽，透明导电槽包括正极导电槽和负极导电槽，正极导电槽和负极导电槽的形状、尺寸以及相对位置与需要测试的GaNLED芯片的正负电极的形状、尺寸以及相对位置一致；将电极导电膜覆盖在需要测试的GaNLED芯片表面，使电极导电膜的正极导电槽和负极导电槽与GaNLED芯片的正负电极对应重合。该方法所需的导电膜需要特殊制作导电槽，由于GaN基LED芯片尺寸在150-300μm，而芯片内导电的P\N电极间距只有60-80μm，在这么小的间距内制作导电槽，无疑增加了生产成本，同时导电膜与焊盘的对位也需要辅助工具实现高精度对准。
技术实现思路
针对现有GaNLED芯片测试方法存在的不足，本专利技术提供一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，实现GaNLED芯片电极的无损测试。名词解释：异方性导电膜：其特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性，即在X\Y方向超过一定间距时(>40μm)，Z方向电气导通，X\Y方向不会电气导通。当Z轴导通电阻值与XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比值后，既可称为良好的导电异方性。芯片测试装置，也称自动测试机，属于本领域公知测试设备，一般包括扫描对准装置、探测器、载台和数据处理装置，扫描对准装置获取测试LED芯片的位置信息，探测器根据LED芯片位置信息控制探针与所述LED芯片的正极和负极电连接进行测试；数据处理装置根据测试结果对所述倒装LED芯片进行分类。本专利技术的技术方案如下：一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，其特征在于将异方性导电膜电气导通的Z方向垂直于芯片表面放置在芯片电极上，在异方性导电膜无需与芯片电极对位的情况下实现测试探针与所述芯片电极的非接触电连接，进行LED芯片测试。更为详细的，一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，包括步骤：(1)使待测芯片电极朝上位于测试机载台上，用异方性导电膜覆盖在芯片上面；(2)将测试机载台加热温度设定为80-200℃，给所述异方性导电膜加热，保持温度80-200℃，恒温5-10min；(3)用芯片测试装置对步骤(2)所述覆盖异方性导电膜的LED芯片进行扫描，使测试装机的两个探针触及到芯片正负电极对应的异方性导电膜区域，并使所述异方性导电膜与芯片电极接触；开始测试；(4)测试完毕之后去掉异方性导电膜即可。根据本专利技术优选的，所述异方性导电膜的透光率>30％；进一步优选，所述异方性导电膜的透光率>40％，最优选的，所述异方性导电膜的透光率为50-90％。异方性导电膜厚度不做特别限制。所述异方性导电膜可以选自索尼、日立、冠品ACF16等厂家的任一产品。优选的，所述异方性导电膜厚度0.5-5mm，进一步优选所述异方性导电膜厚度1-2mm。根据本专利技术优选的，所述GaN基LED芯片为蓝光GaN基LED芯片、绿光GaN基LED芯片或紫外光GaN基LED芯片。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述待测芯片放在蓝膜上再置于测试机载台上。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述待测芯片的P/N电极间距不少于20μm；进一步优选所述待测芯片的P/N电极间距为20-40μm。根据本专利技术优选的，步骤(1)中，待测芯片摆放时，所述芯片之间的距离为15-220μm。以满足测试设备图像识别。根据本专利技术优选的，步骤(3)中调整测试针接触压力，使对应于N电极测试针压力大于对应于P电极测试针压力。力度以能实现与P电极和N电极良好接触即可。本专利技术方法特别适用于蓝光GaN基LED、绿光GaN基LED、紫外光GaN基LED等芯片测试。本专利技术方法测试对象可以是COW(Chiponwafer)状态，即芯片前端产品，也可以是COT状态，即芯片后端产品。测试芯片的数量、排列方式满足测试设备图像识别即可。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的方法将异方性导电膜放置在芯片表面，利用异方性导电胶在X\Y方向绝缘，在Z方向电气导通的特性，在导电膜无需与芯片电极对位的情况下，即可实现测试探针与芯片电极的非接触测量，从而实现无损测试。2、本专利技术方法可用于测试不同电流下的电压、亮度、波长、反向电压、漏电流、闸流体、半峰宽等测试机所能测试的各种项目之一种或多种。本专利技术适用性好，能保证项目测试精准度良好。3、本专利技术在GaN基LED芯片测试中引入异方性导电膜，利用其不同维度导电性能的差异，实现测试针与芯片电极的非接触测量，达到无损测试的要求。对于GaN基LED芯片而言，由于其受限于电流导通方向，用异方性导电薄膜较之用普通导电薄膜具有出人意料的优良效果。4、本专利技术的方法相比其他现有技术无损测试的方法，更加简便，易操作，成本低。附图说明图1为实施例1表面覆盖异方性导电膜后的芯片示意图。图2为实施例1待测试的覆盖异方性导电膜的芯片示意图。1、芯片，2、探针，3、P电极(焊盘)，4、N电极(焊盘)，5、异方性导电膜，6蓝膜，7测试机载台图3实施例1测试后芯片电极外貌。图4为现有的传统方法测试芯片示意图。图5现有技术测试后的芯片电极外貌。8、测试针痕。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例中使用的异方性导电膜是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，其特征在于，将异方性导电膜电气导通的Z方向垂直于芯片表面放置在芯片电极上，在异方性导电膜无需与芯片电极对位的情况下实现测试探针与所述芯片电极的非接触电连接，进行LED芯片测试。

【技术特征摘要】
1.一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，其特征在于，将异方性导电膜电气导通的Z方向垂直于芯片表面放置在芯片电极上，在异方性导电膜无需与芯片电极对位的情况下实现测试探针与所述芯片电极的非接触电连接，进行LED芯片测试。2.如权利要求1所述的一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，其特征在于，包括步骤：(1)使待测芯片电极朝上位于测试机载台上，用异方性导电膜覆盖在芯片上面；(2)将测试机载台加热温度设定为80-200℃，给所述异方性导电膜加热，保持温度80-200℃，恒温5-10min；(3)用芯片测试装置对步骤(2)所述覆盖异方性导电膜的LED芯片进行扫描，使测试装机的两个探针触及到芯片正负电极对应的异方性导电膜区域，并使所述异方性导电膜与芯片电极接触；开始测试；(4)测试完毕之后去掉异方性导电膜即可。3.如权利要求1所述的一种提高GaN基LED芯片外观良率的测试方法，其特征在于，所述异方性导电膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭璐，吴向龙，赵军华，徐晓强，王彦丽，肖成峰，徐现刚，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37