发光二极管封装接口的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发光二极管封装接口的检测装置及方法，本发明专利技术的发光二极管(LED)封装接口的检测装置针对LED元件进行检测，其包含电流源、电压检测装置以及测试控制单元。测试控制单元提供至少一控制信号命令该电流源输出至少一电流至LED元件，且提供至少二信号，分别命令该电压检测装置于一第一时间测量该LED元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量该LED元件的一第二正向电压。该测试控制单元计算该第一及该第二正向电压的电压差值，并判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该LED元件判定为失效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管(LED)封装接口的检测装置及方法。
技术介绍
LED封装制程包括固晶、打线、封胶与检测，其中固晶制程是使用固晶材料(如银胶、共晶合金或导热胶等)将LED芯片粘贴固定在封装载体或基板上。固晶过程中假如固晶材料发生厚度不均勻、孔洞、特性劣化等现象，将导致固晶接口品质有好坏参差不齐的问题。目前在LED元件封装完成出厂前的快速光电特性检测机上并无进行固晶品质优劣筛选的检测步骤。固晶品质不良会使LED元件热阻值偏高，导热不良，在后续客户应用时，将导致LED过热，提早光衰或损坏等问题。目前评估LED元件导热特性的方法例如根据标准JEDEC-51、MIL-STD-883、 CNS15248采用热阻测量机台进行热阻测量，但因热阻测量步骤复杂又耗时，无法作为LED 元件出厂前的即时品管检测项目。
技术实现思路
本专利技术提出一种快速的LED封装接口检测方法及装置，不必耗时地测量LED元件的热阻值，每个LED元件只需不到几秒的时间即能分辨出各个LED元件之间封装接口(例如固晶)品质的差异。将此检测方法及装置与一般LED快速光电特性检测机结合使用，即能在LED元件出厂前快速的进行固晶不良品的筛检。本专利技术一实施例的发光二极管(LED)封装接口的检测装置，对于具有一封装接口的一 LED元件进行检测。LED封装接口的检测装置包含电流源、电压检测装置及测试控制单元。测试控制单元提供至少一控制信号命令该电流源输出至少一电流至该LED元件，且提供至少二信号，分别命令该电压检测装置于一第一时间测量LED元件的一第一正向电压 (forward voltage)，并于一第二时间测量LED元件的一第二正向电压。其中该测试控制单元计算该第一及该第二正向电压的电压差值，并判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该LED元件判定为失效。本专利技术一实施例的LED封装接口的检测方法，对于具有一封装接口的一 LED元件进行检测，其包含以下步骤提供至少一电流至该LED元件；利用该至少一电流于一第一时间测量该LED元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量该LED元件的一第二正向电压； 计算该第一及该第二正向电压的一电压差值；以及判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该LED元件判定为失效。本专利技术另一实施例的LED封装接口的检测方法，对于具有封装接口的多个LED元件进行检测，其包含以下步骤提供至少一电流；利用该至少一电流于一第一时间测量每一个LED元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量每一个LED元件的一第二正向电压； 计算每一个LED元件的该第一及该第二正向电压的一电压差值；以及根据每一个LED元件的该电压差值分类该多个LED元件。其中测量每一 LED元件的第一时间均相同，且测量每一 LED元件的第二时间均相同。藉此采用相同检测条件，以进行多个LED元件的分类。本专利技术另一实施例包含一种用于检测一 LED元件的封装接口的计算机程序，其包含一含有一计算机可读取程序指令的计算机可读取存储介质，该计算机可读取程序指令包含以下指令一第一指令提供至少一电流至该LED元件；一第二指令利用该至少一电流于一第一时间测量该LED元件的一第一正向电压并于一第二时间测量该LED元件的一第二正向电压；一第三指令计算该第一及该第二正向电压的一电压差值；以及一第四指令判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该LED元件判定为失效。附图说明图1显示组装于电路板的LED元件的封装接口示意图。图2显示LED元件的两正向电压差值随通入电流时间增加的关系图。图3显示本专利技术一实施例的LED封装接口检测装置的方块示意图。图4为本专利技术LED封装接口的检测方法的步骤流程图。图5为本专利技术第一实施例的测试用电流及正向电压与时间的对应关系图。图6为本专利技术第二实施例的测试用电流及正向电压与时间的对应关系图。图7显示LED元件的正向电压差值随通入电流时间增加而增加的实验测量图。图8为本专利技术第三实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图9为本专利技术第四实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图10为本专利技术第五实施例的测试用电流及正向电压与时间的对应关系图。图11为本专利技术第六实施例的测试用电流及正向电压与时间的对应关系图。图12为本专利技术第七实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图13为本专利技术第八实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图14为本专利技术第九实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图15为本专利技术第十实施例的测试用电流与加热用电流及正向电压与时间的对应关系图。图16为本专利技术另一实施例LED封装接口的检测方法的步骤流程图。主要元件符号说明10LED元件11-H-* LL 心片12封装载体13固晶接口14组装接口15电路板16封装接口20LED封装接口的检测装置22电流源23电压检测装置24测试控制单元25LED元件tl第一时间th加热间隔时间Vl第一正向电压Si, Sl' ,Si , Sit2第二时间 td间隔时间V2第二正向电压控制信号 S2，S3信号具体实施例方式为充分了解本专利技术的特征及功效，兹通过下述具体的实施范例，并配合所附的图式，对本专利技术做一详细说明，说明如后LED固晶品质不良时，通入相同额定电流下，固晶不良的LED元件其接面温度会比固晶品质正常的LED元件高。本专利技术即通过上述特性提出即时检测LED封装接口方法，以改善传统以测量LED热阻值筛检LED固晶品质复杂又耗时的问题。图1显示一组装于电路板的LED元件10的封装接口示意图，其中LED芯片11固晶于封装载体12上，其中芯片11及封装载体12间形成固晶接口 13。固晶接口 13可包含如银胶、共晶合金或导热胶等。LED元件10包含芯片11、固晶接口 13与封装载体12。封装载体12组装于电路板15上，其间形成组装接口 14。按此，实际上与LED芯片11的散热有关的封装接口 16包含固晶接口 13及组装接口 14。本专利技术的测量原理是利用LED的正向电压值会随LED接面温度的上升而降低的特性。当LED被通入该至少一电流时，LED的PN接面处除了发光之外也会发热，LED接面温度便开始上升，LED的正向电压值便开始迅速降低导致第二正向电压V2减去第一正向电压Vl 的电压差值dv(负值)持续增加，如图2所示。在相同的LED芯片通入相等的电流下，LED 正向电压值下降的速率与所发热量向外传导的能力有关。当LED所产生的热量向外传导受到阻碍时，LED正向电压值下降的速率会加快。亦即在相同的通电时间内，测量LED通电瞬间及LED的热传导至封装接口后的正向电压差值，向外热传导能力较差的LED将呈现较大的电压差值。在LED元件封装制程中不良的固晶接口可以通过上述正向电压差值的测量而筛检出来。甚至在LED元件被组装到电路板或导热金属板时，不良的组装接口所形成的高热阻接口也能利用上述正向电压差值的测量进行筛检。为了解本专利技术的LED封装接口的检测方法，以下说明本专利技术的LED封装接口的检测装置。参照图3，本专利技术的LED封装接口检测装置20包括电流源22、电压检测装置23及测试控制单元对。一实施例中，该LED元件25相当于图1所示的LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管ＬＥＤ封装接口的检测装置，对于具有一封装接口的一ＬＥＤ元件进行检测，包含：一电流源；一电压检测装置；以及一测试控制单元，提供至少一控制信号命令该电流源输出至少一电流至该ＬＥＤ元件，且提供至少二信号，分别命令该电压检测装置于一第一时间测量该ＬＥＤ元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量该ＬＥＤ元件的一第二正向电压；其中该测试控制单元计算该第一及该第二正向电压的电压差值，并判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该ＬＥＤ元件判定为失效。

【技术特征摘要】
2010.06.25 US 12/823,8591.一种发光二极管LED封装接口的检测装置，对于具有一封装接口的一 LED元件进行检测，包含一电流源；一电压检测装置；以及一测试控制单元，提供至少一控制信号命令该电流源输出至少一电流至该LED元件， 且提供至少二信号，分别命令该电压检测装置于一第一时间测量该LED元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量该LED元件的一第二正向电压；其中该测试控制单元计算该第一及该第二正向电压的电压差值，并判断当该电压差值大于一预设失效判定值时，则该LED元件判定为失效。2.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该电流为一测试用电流，该电流源依序提供该测试用电流至该LED元件且该电压检测装置依序地测量该LED元件的多个正向电压，其中包括于该第一时间测量该LED元件的该第一正向电压，在该第二时间测量该 LED元件的该第二正向电压。3.如权利要求2所述的LED封装接口的检测装置，其中该电流源输出该LED元件的该测试用电流值是该LED元件的一额定电流。4.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该第一时间与该第二时间的间隔时间介于100微秒(μ sec)至1秒(sec)之间。5.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该至少一电流包含一测试用电流及一加热用电流，该测试用电流值介于0. 1毫安培(mA)至5毫安培之间，该加热用电流值与该LED元件的一额定电流值相等，该电流源分别于该第一时间与该第二时间输出该测试用电流至该LED元件，在该第二时间前的一加热间隔时间，该电流源输出该加热用电流至该LED元件，该加热间隔时间介于100微秒至1秒之间。6.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该电流源交互地输出一测试用电流及一加热用电流至该LED元件，该电压检测装置以该测试用电流依序地测量该LED 元件的多个正向电压，其中包括于该第一时间，当该测试用电流输出至该LED元件时，测量该第一正向电压，在该第二时间，当该测试用电流输出至该LED元件时，测量该第二正向电压。7.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该至少一电流包含一第一测试用电流及一第二测试用电流，该电流源分别于该第一时间及该第二时间输出该第一测试用电流及该第二测试用电流至该LED元件，该第一测试用电流及该第二测试用电流为脉冲电流，该第二测试用电流的脉冲宽度较该第一测试用电流的脉冲宽度大，该第一测试用电流值及该第二测试用电流值与该LED元件的一额定电流值相等。8.如权利要求7所述的LED封装接口的检测装置，其中该第二测试用电流逐渐地增加脉冲宽度，该电流源依序地提供该第二测试用电流至该LED元件且该电压检测装置以该测试用电流依序地测量该LED元件的多个正向电压，其中包括于该第一时间测量该LED元件的该第一正向电压，在该第二时间测量该LED元件的该第二正向电压。9.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该至少一电流包含一加热用电流及一测试用电流，该电流源一直到该第一时间之前的一加热间隔时间内输出该加热用电流至该LED元件并于该第二时间输出该测试用电流至该LED元件，其中该加热用电流及该测试用电流为脉冲电流，该加热用电流的脉冲宽度较该测试用电流的脉冲宽度大，该加热用电流值及该测试用电流值与该LED元件的一额定电流值相等，且该第一时间与该第二时间的间隔时间介于100微秒至1秒之间。10.如权利要求9所述的LED封装接口的检测装置，其中该电流源依序地提供该测试用电流至该LED元件，该电压检测装置以该测试用电流依序地测量该LED元件的多个正向电压，在该第一时间测量该LED元件的该第一正向电压，在该第二时间测量该LED元件的该第二正向电压。11.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该至少一电流包含一加热用电流及一测试用电流，该测试用电流值小于该加热用电流值，该电流源于该第一时间之前于一加热间隔时间输出该加热用电流至该LED元件并分别地于该第一时间与该第二时间输出该测试用电流至该LED元件，其中该加热用电流值与该LED元件的一额定电流值相等，该测试用电流值介于0. 1毫安培至5毫安培之间，且该第一时间与该第二时间的间隔时间介于100微秒至1秒之间。12.如权利要求11所述的LED封装接口的检测装置，其中该电流源依序地提供该测试用电流至该LED元件，该电压检测装置以该测试用电流依序地测量该LED元件的多个正向电压，在该第一时间测量该LED元件的该第一正向电压，在该第二时间测量该LED元件的该第二正向电压。13.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该LED元件包含一LED芯片及一封装载体，该封装接口包含形成于该LED芯片与该封装载体间的一固晶接口。14.如权利要求13所述的LED封装接口的检测装置，其中该LED元件还包含一电路板， 该封装接口还包含形成于该封装载体与该电路板间的一组装接口。15.如权利要求1所述的LED封装接口的检测装置，其中该电压检测装置的解析度小于 5毫伏特(mV)，采样率每秒高于20万次。16.一种LED封装接口的检测方法，该方法包含以下步骤提供至少一电流至该LED元件；利用该电流于一第一时间测量该LED元件的一第一正向电压，并于一第二时间测量该 LED元件的一第二正向电压；计算该第一及该第二正向电压的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋伶，黄斐章，王建评，黄胜邦，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71