專利名稱:量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管測試裝置,尤指一種能夠大量生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率的發(fā)光二極管測試裝置。
背景技術(shù):
自從19世紀60年代發(fā)光二極管開始商品化以來,由于具有高耐震性、壽命長,同時耗電量少、發(fā)熱度小,所以其應用范圍遍及日常生活中的各項用品,如家電制品及各種儀器的指示燈或光源等。近年來,因多色彩及高亮度化的發(fā)展,應用范圍更朝向戶外顯示器發(fā)展,如大型戶外顯示看板及交通標志燈等。
發(fā)光二極管是利用P型與N型半導體之間互相形成一個接著界面,當其能帶結(jié)構(gòu)在未施加任何電壓時,P型與N型半導體的費米能階(Fermilevel)會相互對齊,且在界面處形成一電場(即存在一電位能)。進而加入適當?shù)捻樝蚱珘海娮?、空穴分別注入P型與N型半導體兩端后,便會在P/N界面區(qū)域結(jié)合而發(fā)光,即電子由高能量狀況掉回低能量狀態(tài)與空穴結(jié)合,將能量以光的形式釋放出來;通過不斷地由N側(cè)注入電子、P側(cè)注入空穴,使得“電子、空穴結(jié)合而發(fā)光”的動作持續(xù)進行,即能使發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光;隨著材料與設計的不同,其發(fā)光特性也隨之不同。
通常發(fā)光二極管產(chǎn)品在制作完成后會進行其電性特性的測試,如正向偏電壓(Forward Bias Voltage,VF),逆向崩潰電壓(VZ),反向電流(ReverseCurrent,IR),加熱前后的VF差值(Data Forward Voltage,DVF),VF的瞬時峰值(VFD)、以及光學特性如光強度(Luminous Intensity,Iv),峰值波長(Peak Length,λp),波寬(HW),色度坐標(ChromaticityCoordinates,CIE),主要波長(Dominated Length,λd),顏色純度(Purity),色溫(Color Temperature)等,以進行進一步的分類、包裝及出貨等流程。然而,每一流程環(huán)節(jié)若是稍有延遲,即大大影響后續(xù)產(chǎn)品交期與公司商譽,已知現(xiàn)有發(fā)光二極管的測試分類,是以逐一測試電性特性再逐一確認光學特性的方式分類,實際上不符合逐漸受到廣泛應用的發(fā)光二極管的量產(chǎn)需求,也大幅降低生產(chǎn)效率、增加公司成本。
請參閱圖1所示的現(xiàn)有發(fā)光二極管測試裝置,其包括由計算機及其外圍設備所組成的控制單元10a、電性連接至該處理單元10a的光學測量儀器20a、以及設置于該光學測量儀器20a正下方的發(fā)光二極管30a;其中,該光學測量儀器20a的光輸入口21a必須準確對應于該發(fā)光二極管30a之上,否則該發(fā)光二極管30a釋放的光線容易散逸,影響測量準確度;此外該光學測量儀器20a具有光輸出22a與電性輸出23a,并分別連接到該控制單元10a;所以,不論是單獨移動該光學測量儀器20a或該發(fā)光二極管30a以進行對應,均需達到準確對應的目的,再利用該發(fā)光二極管30a連接一電流源在導通后發(fā)光,通過該光學測量儀器20a測量其光學特性,在此步驟之前或之后,可移動該光學測量儀器20a或該發(fā)光二極管30a以接觸對方進行電性特性的測量,再根據(jù)所得的光學與電性特性對該發(fā)光二極管30a進行分類。然而此等逐一測試的方法加上測試項目的繁雜,數(shù)量龐大的發(fā)光二極管要通過測試篩選恐怕耗時廢工,明顯地成為制程中的瓶頸站別。
于是,本發(fā)明人有感于上述缺點,乃特潛心研究并配合理論的運用、及便于攜帶特性的考慮,終于提出一種設計合理且有效改善上述缺點的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,可一次進行多數(shù)發(fā)光二極管的測試,以提高生產(chǎn)效率,符合量產(chǎn)需求。
本發(fā)明提供一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,可利用積分球具有預定尺寸的光輸入口,以進行涵蓋于其下的多數(shù)發(fā)光二極管的光學測試。
本發(fā)明提供一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,可利用積分球設置多數(shù)探針,以一次進行涵蓋于其下的多數(shù)發(fā)光二極管的電性測試。
本發(fā)明提供一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,可利用測試板負載多數(shù)發(fā)光二極管,且按實際需求設計該測試板的布局,以使該發(fā)光二極管可根據(jù)需求進行電性或光學測試。
本發(fā)明提供一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,包含控制模塊、至少一積分球測試模塊、以及至少一測試板。其中該控制模塊包括具有可程序邏輯控制的中央處理單元、以及與該中央處理單元連接的通信接口單元;該積分球測試模塊是連接至該控制模塊的通信接口單元,且每一積分球測試模塊具有電性輸出、光輸出、以及一光輸入口;該測試板對應于該積分球測試模塊設置,且每一測試板是在其上放置有多個發(fā)光二極管、每一測試板并布局有多個對應于該發(fā)光二極管的電性接點,以供應該發(fā)光二極管所需電流的輸出與輸入;其中,該積分球測試模塊的該光輸入口開設有一預定面積,可一次涵蓋預定數(shù)量的該發(fā)光二極管在它的下面,該積分球測試模塊包括有對應于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管的多數(shù)探針,并且可同時以一對一接觸式探測預定數(shù)量的該發(fā)光二極管的電性特性。
圖1所示,為現(xiàn)有發(fā)光二極管測試裝置的示意圖;圖2所示,為本發(fā)明的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置的示意圖;圖3所示,為本發(fā)明的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置含有互相對應的多數(shù)積分球測試裝置與測試板的示意圖。
附圖標記說明10a 控制單元 20a 光學測量儀器21a 光輸入口 22a 光輸出23a 電性輸出 30a 發(fā)光二極管10 控制模塊 11 中央處理單元12 通信接口單元 13 軟件模塊20 積分球測試模塊 21 光輸入口22 電性輸出口 23 光輸出口30 測試板 40 發(fā)光二極管50 穩(wěn)定電流源 60 馬達單元
具體實施例方式
為使審查員得能更進一步了解本發(fā)明的特征與技術(shù)內(nèi)容,請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖;然而附圖只是提供參考與說明用,并非用以限制本發(fā)明。
積分球是一個中空的球腔,球腔上可根據(jù)需求開設數(shù)量不等的輸入孔和輸出孔,內(nèi)腔壁一般為具有漫反射性質(zhì)的涂層,當積分球在實際應用時,被測光束從輸入孔射入,經(jīng)過腔壁復雜的漫反射后,按該涂層的材質(zhì)決定被腔壁吸收的光能量,其余從輸入孔和輸出孔射出。通過收集漫反射光來進行定性或定量分析,積分球的作用就是收集此等由四面八方反射的光以被檢測器檢測的光,通過特殊的設計,可取樣出孔處的光功率、波形和能量,換算后即可得到原入射光束的相應參數(shù)。
本發(fā)明即應用積分球進行光線搜集,不用準確設置積分球在發(fā)光二極管的正上方,即可搜集足夠光線以供檢測,從而得知該發(fā)光二極管的光學特性。
請參閱圖2所示的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,包含控制模塊10(可包括全光域光電測試機(YTSD02))、至少一積分球測試模塊20、至少一測試板30、以及連接至該控制模塊10與該積分球測試模塊20的馬達單元60。其中該控制模塊10包括具有可程序邏輯控制的中央處理單元11、與該中央處理單元11連接的通信接口單元12、以及與該中央處理單元11連接的軟件模塊13;該積分球測試模塊20是連接至該控制模塊10的通信接口單元12,且每一積分球測試模塊20是具有電性輸出22、光輸出口23、以及光輸入口21;該測試板30對應于該積分球測試模塊20設置,且每一測試板30是在其上放置有多個發(fā)光二極管40、每一測試板30并布局有多個對應于該發(fā)光二極管40的電性接點(附圖未標示),以供應該發(fā)光二極管40所需電流的輸出與輸入;其中,該積分球測試模塊20的該光輸入口21開設有一預定面積,可一次涵蓋預定數(shù)量(多數(shù))的該發(fā)光二極管40在它的下面,無須經(jīng)過移動該積分球測試模塊20即可達到預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40的光學特性測試,該積分球測試模塊20包括有對應于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40的多數(shù)探針(附圖未標示),并且可同時以一對一接觸式探測預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40的電性特性,如正向偏電壓(Forward Bias Voltage,VF),逆向崩潰電壓(VZ),反向電流(ReverseCurrent,IR),加熱前后的VF差值(Data Forward Voltage,DVF),VF的瞬時峰值(VFD)等等;借此,可縮短逐一測試每一發(fā)光二極管40電性特性所需的時間。
其中,該通信接口單元12包括RS 485通信接口,該積分球測試模塊20是通過該RS 485通信接口電性連接至該控制模塊10;該測試板30是連接至少一穩(wěn)定電流源50,以分別提供該發(fā)光二極管40固定電流(如圖2);該測試板30是連接預定數(shù)量(數(shù)量相當于該發(fā)光二極管40)的穩(wěn)定電流源(附圖未標示),以分別對應于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40并提供固定電流。
該測試板30是電性連接于該控制模塊10,通過該軟件模塊13可分別控制該測試板30上每一發(fā)光二極管40的導通狀態(tài);其中,當測試每一發(fā)光二極管40的光學特性時,如光強度(Luminous Intensity,Iv),峰值波長(Peak Length,λp),波寬(HW),色度坐標(Chromaticity Coordinates,CIE),主要波長(Dominated Length,λd),顏色純度(Purity),色溫(Color Temperature)等,涵蓋于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40被控制、且依序?qū)ǔ拾l(fā)光狀態(tài);或該控制模塊10可通過至少一操作單元(附圖未標示),如鍵盤、鼠標等等,借以提供人為設定測試與分類條件。
其中,該馬達單元60是用來驅(qū)動并控制該積分球測試模塊20平移與起降,以移動該積分球測試模塊20設置于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管40的上方,該馬達單元可為伺服馬達或步進馬達。
由前述可知,本發(fā)明的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置具有以下的優(yōu)點1.可一次涵蓋較多的發(fā)光二極管,通過設置于測試板上的發(fā)光二極管以串聯(lián)方式驅(qū)動后,通過設置于該發(fā)光二極管的多數(shù)探針同時測得每一發(fā)光二極管的電性特性。
2.可一次涵蓋較多的發(fā)光二極管,無須經(jīng)過移動該積分球測試模塊,通過該測試板逐一驅(qū)動該發(fā)光二極管釋放光線以測試每一發(fā)光二極管的光學特性。
3.可同時設置互相對應的數(shù)個積分球測試模塊與測試板,以進一步達成量產(chǎn)需求。
但是以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實施例,非因此而局限本發(fā)明的專利范圍,所以凡是運用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化,均應包含于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,包含控制模塊,包括具有可程序邏輯控制的中央處理單元、以及與該中央處理單元連接的通信接口單元;至少一積分球測試模塊,連接至該控制模塊的通信接口單元,每一積分球測試模塊具有電性輸出、光輸出、以及一光輸入口;以及至少一測試板,對應于該積分球測試模塊設置,每一測試板是在其上放置有多個發(fā)光二極管、每一測試板還布局有多個對應于該發(fā)光二極管的電性接點,以供應該發(fā)光二極管所需電流的輸出與輸入;其中,該積分球測試模塊的該光輸入口開設有一預定面積,可一次涵蓋預定數(shù)量的該發(fā)光二極管在它的下面,該積分球測試模塊包括有對應于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管的多數(shù)探針,并且可同時以一對一接觸式探測預定數(shù)量的該發(fā)光二極管的電性特性。
2.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的通信接口單元包括RS 485通信接口,所述的積分球測試模塊是通過該RS 485通信接口電性連接至該控制模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的測試板連接至少一穩(wěn)定電流源,以分別提供該發(fā)光二極管固定電流。
4.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的測試板連接預定數(shù)量的穩(wěn)定電流源,以分別對應于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管并提供固定電流。
5.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的控制模塊進一步包括軟件模塊,該測試板是電性連接于該控制模塊,通過該軟件模塊可分別控制該測試板上每一發(fā)光二極管的導通狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,當測試每一發(fā)光二極管的光學特性時,涵蓋于預定數(shù)量的該發(fā)光二極管被控制、且依序?qū)ǔ拾l(fā)光狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的軟件模塊包括可自動執(zhí)行的測試與分類條件。
8.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的控制模塊可通過至少一操作單元,借以提供人為設定測試與分類條件。
9.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的控制模塊包括全光域光電測試機(YTSD02)。
10.如權(quán)利要求1所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,還進一步包括連接至該控制模塊與該積分球測試模塊的馬達單元,以驅(qū)動并控制該積分球測試模塊平移與起降。
11.如權(quán)利要求10所述的量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,其特征在于,所述的馬達單元包括伺服馬達或步進馬達。
全文摘要
一種量產(chǎn)式發(fā)光二極管測試裝置,包含控制模塊、至少一積分球測試模塊、以及至少一測試板。該積分球測試模塊是連接至該控制模塊,且每一積分球測試模塊具有電性輸出、光輸出、以及一光輸入口;該測試板對應于該積分球測試模塊設置,且每一測試板是在其上放置有多個發(fā)光二極管;其中,該光輸入口開設有一預定面積,可一次涵蓋預定數(shù)量的發(fā)光二極管在它的下面,該積分球測試模塊包括有對應于預定數(shù)量的發(fā)光二極管的多數(shù)探針,且可同時以一對一接觸式探測預定數(shù)量的該發(fā)光二極管的電性特性。
文檔編號H01L21/66GK1825128SQ20051005258
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者賴燦雄, 陳桂標 申請人:久元電子股份有限公司