TWI479131B - 發光二極體之量測裝置 - Google Patents

Description

發光二極體之量測裝置

本發明是有關於一種發光二極體之量測裝置，特別是有關於一種量測覆晶式發光二極體的發光二極體之量測裝置。

發光二極體為由半導體材料製成的發光元件。因具有壽命長、安全性高、低功率、體積小、環保等優點，因此發光二極體逐漸成為照明燈具的主流趨勢。

發光二極體需經過測試後才能進行實際應用。其測試流程為將載有發光二極體晶片之晶圓展開後承載於量測裝置上，接著以探針接觸電極使發光二極體發光，而後利用光檢測器量測其光強度。

一般而言，光檢測器必須將待量測之發光二極體罩住，以收集到待量測之發光二極體的完整光強度。然而對於覆晶式發光二極體而言，因其發光面與電極不在同一平面，因此無法適用於現今水平式與垂直式發光二極體的量測系統，必須另外設計專用於覆晶式發光二極體的量測設備。

本發明提供一種發光二極體之量測裝置，用於量測複數個覆晶式發光二極體。覆晶式發光二極體之間皆具有一間隙。發光二極體之量測裝置包含晶片膜、光檢測裝置與遮光元件。晶片膜承載覆晶式發光二極體。光檢測裝置設置於晶片膜相對覆晶式發光二極體之一側。光檢測裝置具有收光口。遮光元件設置於收光口。遮光元件具有透光區與遮光區，遮光區環繞透光區。透光區之面積可涵蓋單一覆晶式發光二極體與間隙之部分範圍。

在一或多個實施方式中，遮光元件為板材，且透光區為開口。

在一或多個實施方式中，開口之內壁越靠近光檢測裝置其口徑越大。

在一或多個實施方式中，遮光元件更包含反射層，形成於開口之內壁。

在一或多個實施方式中，遮光元件包含透明載體與遮光層。遮光層形成於透明載體相對光檢測裝置之表面。遮光層僅位於遮光區中。

在一或多個實施方式中，光檢測裝置為積分球。

在一或多個實施方式中，光檢測裝置包含反射腔與光偵測器。反射腔具有收光口，光偵測器設置於反射腔中。

在一或多個實施方式中，光檢測裝置包含反射腔與太陽能板。反射腔具有收光口，太陽能板設置於反射腔中。

在一或多個實施方式中，量測裝置更包含探針組，設置於覆晶式發光二極體相對光檢測裝置之一側。

在一或多個實施方式中，當探針組接觸覆晶式發光二極體時，遮光元件支撐晶片膜使探針組與覆晶式發光二極體電性連接。

本實施方式之發光二極體之量測裝置能夠快速且精確地量測每一覆晶式發光二極體。僅有待量測之覆晶式發光二極體所發出的光能夠通過透光區而進入光檢測裝置，至於周遭的覆晶式發光二極體所發出的光則會被遮光元件之遮光區擋住。如此一來，光檢測裝置即能夠準確地量到單顆覆晶式發光二極體的光強度。

100‧‧‧晶片膜

200‧‧‧光檢測裝置

202‧‧‧收光口

205‧‧‧光度計

210‧‧‧反射腔

220‧‧‧光偵測器

300‧‧‧遮光元件

302‧‧‧透光區

304‧‧‧遮光區

310‧‧‧板材

312‧‧‧開口

313‧‧‧內壁

320‧‧‧反射層

330‧‧‧透明載體

332‧‧‧表面

340‧‧‧遮光層

400‧‧‧探針組

900‧‧‧覆晶式發光二極體

910‧‧‧間隙

H‧‧‧橫向

P‧‧‧區域

V‧‧‧縱向

W1、W2、W3‧‧‧寬度

第1圖為本發明一實施方式之發光二極體之量測裝置的側視圖。

第2A圖為第1圖之區域P之一實施方式的局部放大圖。

第2B圖為第1圖之區域P之另一實施方式的局部放大圖。

第3圖為本發明另一實施方式之發光二極體之量測裝置的側視圖。

第4圖為本發明再一實施方式之量測裝置的側視圖。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請一併參照第1圖與第2A圖，其中第1圖為本發明一實施方式之發光二極體之量測裝置的側視圖，第2A圖為第1圖之區域P之一實施方式的局部放大圖。如圖所示，發光二極體之量測裝置用於量測複數個覆晶式發光二極體900。覆晶式發光二極體900之間皆具有一間隙910。發光二極體之量測裝置包含晶片膜100、光檢測裝置200與遮光元件300。晶片膜100承載覆晶式發光二極體900。光檢測裝置200設置於晶片膜100相對覆晶式發光二極體900之一側。光檢測裝置200具有收光口202。遮光元件300設置於收光口202。遮光元件300具有透光區302與遮光區304，遮光區304環繞透光區302。透光區302之面積可涵蓋單一覆晶式發光二極體900與間隙910之部分範圍。其中覆晶式發光二極體900能夠以透明膠帶或透明膠體(未繪示)固定於晶片膜100上。

簡言之，本實施方式之發光二極體之量測裝置能夠快速且精確地量測每一覆晶式發光二極體900。詳細而言，在進行單顆覆晶式發光二極體900的量測時，覆晶式發光 二極體900會朝晶片膜100發光，其中晶片膜100例如為透明材質，讓光束得以穿透。然而如第1圖所繪示，其發出的部分光束可能會激發周遭的覆晶式發光二極體900，使得其他覆晶式發光二極體900亦發光。不過在本實施方式中，透光區302之面積涵蓋單一覆晶式發光二極體900與間隙910之部分範圍(舉例而言，以第2A圖來看，若覆晶式發光二極體900具有寬度W1，而間隙910具有寬度W2=0.2W1，則透光區302的寬度W3可取1.1W1，然而本發明不以此為限)，換言之，僅有待量測之覆晶式發光二極體900所發出的光能夠通過透光區302而進入光檢測裝置200，至於周遭的覆晶式發光二極體900所發出的光則會被遮光元件300之遮光區304擋住，而無法進入光檢測裝置200。如此一來，光檢測裝置200即能夠準確地量到單顆覆晶式發光二極體900的光強度。另一方面，只要將晶片膜100橫向H(即第1圖之覆晶式發光二極體900的排列方向)移動，或是將光檢測裝置200橫向H移動，即可量測下一顆覆晶式發光二極體900，不必再分別罩住每顆覆晶式發光二極體900(其需要覆晶式發光二極體900與光檢測裝置200之間相對縱向V移動，或者需要依序將每顆覆晶式發光二極體900移開)，因此能夠大幅縮短量測的時間。

在本實施方式中，量測裝置更包含探針組400，設置於覆晶式發光二極體900相對光檢測裝置200之一側。探針組400能夠縱向V移動以接觸覆晶式發光二極體900。透過探針組400，可對覆晶式發光二極體900提供測試電 源。當被提供測試電源時，覆晶式發光二極體900即朝向晶片膜100發光。光束依序穿透晶片膜100與遮光元件300之透光區302而被光檢測裝置200所收集。

另外，當探針組400接觸覆晶式發光二極體900時，遮光元件300會支撐晶片膜100，使探針組400與覆晶式發光二極體900電性連接。也就是說，遮光元件300不但有遮光的作用，更有支撐晶片膜100與覆晶式發光二極體900的效果，使得探針組400能夠提供足夠的下壓力(目前所需的下壓力為3~5g)以與覆晶式發光二極體900電性連接，而覆晶式發光二極體900也就不需要以真空吸附的方式固定於晶片膜100。

詳細而言，當進行單顆覆晶式發光二極體900之量測時，探針組400與光檢測裝置200會分別移至待測之覆晶式發光二極體900的上、下方，接著探針組400沿著縱向V移動以接觸且下壓覆晶式發光二極體900。因遮光元件300支撐住晶片膜100與覆晶式發光二極體900，因此探針組400與覆晶式發光二極體900之間能夠具有良好的電性連接。探針組400所提供的電源讓覆晶式發光二極體900向晶片膜100發光，僅待量測之覆晶式發光二極體900所發出的光束能夠通過遮光元件300之透光區302，因此被光檢測裝置200所量測，而周遭之覆晶式發光二極體900所發出的光則被遮光區304擋住。接下來，只需將晶片膜100或光檢測裝置200橫向H移動，待探針組400驅動下一顆覆晶式發光二極體900後，光檢測裝置200即可量測該顆 覆晶式發光二極體900，因此能夠大幅縮短量測的時間。

在本實施方式中，遮光元件300為板材310，且透光區302為開口312，亦即待量測之覆晶式發光二極體900所發出的光能夠通過開口312，而周遭的覆晶式發光二極體900則會被板材310所擋住，且板材310亦具有足夠的硬度以支撐晶片膜100。板材310之材質例如為金屬板，然而本發明不以此為限。

在本實施方式中，光檢測裝置200為積分球。當待量測之覆晶式發光二極體900所發出的光自遮光元件300之透光區302進入積分球後，會在積分球中經過充分的反射與散射，接著被積分球中之光度計(photo meter)205所偵測。其中積分球之內表面可塗佈材質為硫酸鋇之反射層，此為本領域技術人員所熟知，因此不再贅述。

接著請參照第2B圖，其為第1圖之區域P之另一實施方式的局部放大圖。本實施方式與第2A圖之實施方式的不同處在於遮光元件300的結構。在本實施方式中，遮光元件300的開口312之內壁313越靠近光檢測裝置200其口徑越大，換言之，開口312之內壁313越靠近晶片膜100其口徑越小。如此的設置能夠增加收集光束的效率。具體而言，當光束自開口312通過遮光元件300後，大角度入射的光束會打至內壁313，而內壁313能夠將光束反射至光檢測裝置200的內部。

而在一或多個實施方式中，遮光元件300可選擇性地更包含反射層320，形成於開口312之內壁313，且更可 形成於遮光元件300面向光檢測裝置200的一面。反射層320能夠增加內壁313的反射率，以增加量測的準確性。反射層320之材質例如為硫酸鋇，其可利用塗佈的方式形成於內壁313上，然而本發明不以此為限。

接著請參照第3圖，其為本發明另一實施方式之發光二極體之量測裝置的側視圖。本實施方式與第1圖之實施方式的不同處在於遮光元件300的種類。在本實施方式中，遮光元件300包含透明載體330與遮光層340。遮光層340形成於透明載體330相對光檢測裝置200之表面332。遮光層340僅位於遮光區304中，而被遮光層340暴露出之部分透明載體330則形成透光區302。透明載體330允許覆晶式發光二極體900所發出之光通過，而遮光層340能夠阻擋周遭之覆晶式發光二極體900所發出的光。透明載體330之材質例如為玻璃，而遮光層340之材質例如為黑色油墨，可以塗佈方式形成於透明載體330之表面332，然而本發明並不以上述之材質為限。另外，因透明載體330(例如為玻璃)具有足夠的硬度，因此當進行量測時，探針組400能夠提供足夠的下壓力以與覆晶式發光二極體900電性連接。

然而光檢測裝置200之種類並不以積分球為限。接著請參照第4圖，其為本發明再一實施方式之量測裝置的側視圖。本實施方式與第1圖之實施方式的不同處在於光檢測裝置200的種類。在本實施方式中，光檢測裝置200可包含反射腔210與光偵測器(photo detector)220。反射腔 210具有收光口202，而光偵測器220設置於反射腔210中。光束可自遮光元件300的透光區302進入反射腔210，而反射腔210能夠將光束反射至光偵測器220，藉此測量其光強度。在一或多個實施方式中，光偵測器220例如為光電二極體(photo diode)，然而本發明不以此為限。另外，反射腔210之外表面可塗佈黑色材料，以降低環境光之干擾，而反射腔210之內表面可塗佈反射層(如硫酸鋇)，以增加反射率。

在其他的實施方式中，光偵測器220可替換為太陽能板(solar cell)，亦可達到量測光強度之功效。

綜上所述，上述實施方式之發光二極體之量測裝置能夠快速且精確地量測每一覆晶式發光二極體。僅有待量測之覆晶式發光二極體所發出的光能夠通過遮光元件之透光區而進入光檢測裝置，至於周遭的覆晶式發光二極體所發出的光則會被遮光元件之遮光區擋住。如此一來，光檢測裝置即能夠準確地量到單顆覆晶式發光二極體的光強度。另一方面，光檢測裝置只要橫向移動即可量測下一顆覆晶式發光二極體，因此能夠大幅縮短量測的時間。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧晶片膜

200‧‧‧光檢測裝置

202‧‧‧收光口

205‧‧‧光度計

300‧‧‧遮光元件

302‧‧‧透光區

304‧‧‧遮光區

310‧‧‧板材

312‧‧‧開口

313‧‧‧內壁

400‧‧‧探針組

900‧‧‧覆晶式發光二極體

910‧‧‧間隙

H‧‧‧橫向

P‧‧‧區域

V‧‧‧縱向

Claims (10)

1. 一種發光二極體之量測裝置，用於量測複數個覆晶式發光二極體，該些覆晶式發光二極體之間皆具有一間隙，該發光二極體之量測裝置包含：一晶片膜，承載該些覆晶式發光二極體；一光檢測裝置，設置於該晶片膜相對該些覆晶式發光二極體之一側，該光檢測裝置具有一收光口；以及一遮光元件，設置於該收光口，該遮光元件具有一透光區與一遮光區，該遮光區環繞該透光區，其中該透光區之面積可涵蓋單一覆晶式發光二極體與該間隙之部分範圍。
2. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，其中該遮光元件為一板材，且該透光區為一開口。
3. 如請求項2所述之發光二極體之量測裝置，其中該開口之內壁越靠近該光檢測裝置其口徑越大。
4. 如請求項3所述之發光二極體之量測裝置，其中該遮光元件更包含一反射層，形成於該開口之內壁。
5. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，其中該遮光元件包含：一透明載體；以及 一遮光層，形成於該透明載體相對該光檢測裝置之表面，其中該遮光層僅位於該遮光區中。
6. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，其中該光檢測裝置為一積分球。
7. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，其中該光檢測裝置包含：一反射腔，具有該收光口；以及一光偵測器，設置於該反射腔中。
8. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，其中該光檢測裝置包含：一反射腔，具有該收光口；以及一太陽能板，設置於該反射腔中。
9. 如請求項1所述之發光二極體之量測裝置，更包含：一探針組，設置於該些覆晶式發光二極體相對該光檢測裝置之一側。
10. 如請求項9所述之發光二極體之量測裝置，其中當該探針組接觸該些覆晶式發光二極體時，該遮光元件支撐該晶片膜使該探針組與該些覆晶式發光二極體電性連接。