一种倒装led芯片在线检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种倒装LED芯片在线检测方法，该方法包括：在工作中，运输传送系统可以运输盘片工作台到合适的工作区域，调整位姿之后，启动探测对准系统对探针工作台进行控制，使探针与待测试的芯片接触通电，使芯片发亮，从而收光测试组件可以对其进行检测。按照本发明的在线检测方法，能够成功地解决倒装LED芯片电机和发光面不同侧的问题，并且采用了精密图像运动控制技术，实现了倒装LED芯片的高速精密测试，加快了芯片的检测效率。按照本发明，能够成功地解决倒装LED芯片电极和发光面不在同一侧的问题，配合高精度控制部件，实现倒装LED芯片的快速在线检测。
【专利说明】一种倒装LED芯片在线检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于倒装LED芯片测试领域，更具体地，涉及一种倒装LED芯片在线检测方法。
【背景技术】
[0002]倒装LED芯片较之传统正装LED芯片，光效和生产成本均有不同程度的改善，倒装LED芯片的重要性也愈发突出，同时也对其对应的检测技术与设备提出了新的要求，倒装LED芯片在线检测设备用于完成倒装LED芯片光电参数的检测并按参数分类生成统一的数据文档，配合LED分选设备实现对倒装LED芯片的分类，提升产品附加值。
[0003]现有LED芯片检测设备多针对正装LED芯片，而随着倒装LED芯片的大规模应用，且常用的正装LED芯片的检测设备亦不能简单照搬过来使用，因此，开发新的倒装LED芯片的检测测试设备和方法也随之显得极为重要，例如现有技术中的专利文献CN103149524A公开了一种倒装LED芯片的测试机及其测试方法，但是该种测试机和测试方法具有如下的技术缺陷:(I)没有考虑到如何更好地实现各组成部件的快速配合；(2)没有考虑到如何提高收光测试的效率和测试精度如何提高。随着LED行业的快速发展和倒装LED芯片生产技术的提高，必须研发更好地针对倒装LED芯片的快速在线检测设备。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种倒装LED芯片在线检测方法，由此解决倒装LED芯片智能、快速及精确的测试问题。
[0005]为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种倒装LED芯片在线检测方法，该在线检测方法包括如下的步骤:
[0006]( I )运输传输组件将载物台上的待测试芯片移动至扫描区，精密对准系统中的摄像头扫描所述盘片中待测试倒装LED芯片的位姿；
[0007](II)完成步骤(I )后，运输传输组件将载物台上的即将要被测试的待测试芯片移动至收光测试组件中的积分球的收光口的上方；
[0008](III )所述收光测试组件中的积分球升降装置向上运动并带动所述积分球上升，使该积分球的收光口对准待测试的倒装LED芯片的发光侧并贴近所述盘片；
[0009]( IV )探针测试平台中的探针升降装置控制探针向下运动并对准倒装LED芯片的两极，对准之后，所述探针测试平台上的探针座给所述探针通电并点亮倒装LED芯片，所述收光测试组件收光之后传送予后续的光学参数分析装置完成测试；
[0010]( V )完成上述的测试步骤之后，所述积分球向下运动，所述探针向上运动，整个倒装LED芯片测试装置在所述运输传输组件的运动下带动所述盘片运动到下一个待测试倒装LED芯片的点，由此再次完成完成步骤(I )-( V )，直至完成所述盘片(111)上所有倒装LED芯片的测试。
[0011]进一步地，所述步骤⑴中的扫描该位姿的方式在于:利用图像识别与处理，计算出所述盘片上阵列摆放的每个待测试的倒装LED芯片移动到待测试区域的运输传输组件的运动矢量坐标，并规划好所述盘片上的每个待测试倒装LED芯片的测试顺序。
[0012]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0013](I)按照本发明实现的在线检测，能够成功解决倒装LED芯片电极和发光面不同侧的问题；
[0014](2)同时，本发明采用精密图像运动控制技术，实现工作台高速精密定位，加快芯片检测效率。
[0015]总之，采用本发明的设计，具有设计巧妙、定位精度高、整机稳定性好等突出特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是执行本发明倒装LED芯片的在线检测方法的装置的总体示意图；
[0017]图2是执行本发明倒装LED芯片的在线检测方法的装置的局部示意图；
[0018]图3是执行本发明倒装LED芯片的在线检测方法的装置的整体结构的俯视图。
[0019]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0020]1-工作台�？�2-收光测试组件3-运输传输组件4-探针测试平台5-精密对准系统6-石英玻璃7-扫描区8-检测区9-底座10-支架11-载物台111-盘片12-旋转轴电机21-积分球组件211-积分球模块212-积分球夹具213-积分球升降装置2131-气缸固定板2132-推进气缸2111-积分球2112-积分球90°转接头22-光学测试组件221-亮度探头222-光纤223-遮光片31-X轴�？�32-Y轴�？�311-X轴基座312-X轴导轨313-X轴驱动装置321-Y轴基座322-Y轴导轨323-Y轴驱动装置41-探针座42-探针座升降装置43-探针
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]基于本发明的在线检测装置的LED倒装LED芯片的在线检测方法包括如下的步骤:
[0023](I)运输传输组件3将载物台11的上的待测试芯片移动至积分球2111的收光口的上方；
[0024](2)积分球升降装置213向上运动并使积分球2111上升并尽可能接近盘片111，使积分球2111对准待测试倒装LED芯片的发光侧；
[0025](3)探针测试平台4控制探针43向下运动并对准倒装LED芯片的两极；
[0026](4)探针座41给探针43通电并点亮倒装LED芯片，积分球2111收光送予后续的光学参数分析装置完成测试。
[0027]在这一轮测试完成之后，积分球2111向下运动，探针测试平台4向上运动，从而进一步调整盘片111的位置，使下一个待测试的倒装LED芯片移动到积分球2111的上方，从而再次完成步骤(1)-(4)，直到完成盘片111上所有的倒装LED芯片的测试。
[0028]执行本发明的倒装LED芯片在线检测方法的倒装LED芯片LED在线检测装置包括:
[0029]工作台�？�1、收光测试组件2、运输传输组件3、探针测试平台4、精密对准系统5，
[0030]其中工作台�？镮包括载物台11、旋转轴电机12 ；
[0031]其中收光测试组件2包括积分球�？�21和光学测试组件22，其中积分球�？�21包括积分球�？�211、积分球夹具212、积分球升降装置213 ;
[0032]其中积分球�？�211包括积分球2111、积分球90°转接头2112 ;光学测试组件22包括亮度探头221、光纤222以及后续的光学参数分析装置；积分球升降装置213包括气缸固定板2131、推进气缸2132 ；
[0033]运输传输组件3包括X轴�？�31、Y轴�？�32 ;其中X轴�？�31包括X轴基座311、X轴导轨312，以及驱动所述X轴基座311沿X轴导轨312往复运动的X轴驱动装置313，该X轴驱动装置可为电机等；Y轴�？�32包括Y轴基座321、Y轴导轨322，以及驱动所述Y轴基座321沿Y轴导轨322往复运动的X轴驱动装置323，该Y轴驱动装置可为电机等。
[0034]其中探针测试平台4包括探针座41、探针座升降装置42、探针43 ;探针座升降装置42可控制探针座41上下移动，从而控制探针43与待测试倒装LED芯片的引脚接触和脱离，而探针座41可给探针43通电，从而实现LED芯片的通电点亮状态下的光学参数测试。
[0035]精密对准系统5包括两个视觉系统，一个位于扫描区7、一个位于检测区8 ;
[0036]本发明中所涉及的倒装LED芯片在线检测装置的整体设置情况如下:
[0037]本发明的倒装LED芯片LED在线检测装置设置于一底座9上，底座上设置一支架10 ;运输传输组件3用于装载待测试的LED倒装LED芯片，其设置于支架10的下方，收光测试组件2设置于Y轴�？�32的Y轴基座321上，探针测试平台4设置于支架10上。
[0038]设置于支架10下的运输传输组件3的运动将载物台11运输到检测区，设置于支架10上的探针测试平台4控制探针43与待测试的LED倒装LED芯片的引脚接触，通电点亮LED发光芯片，设置于底座9上的收光测试组件3对准待测试倒装LED芯片的发光侧，进而对其光学参数进行检测。
[0039]其中载物台11设置于Y轴基座321上，可在Y轴驱动装置的作用下随着Y轴基座321在Y方向上往复运动，其中载物台11上设置有盘片111，其用来装载待测试的倒装LED芯片，其中还设置有旋转电机12，其传动轴设置于载物台11的下方，实现载物台的旋转运动从而实现盘片111的旋转运动，达到调整待测试LED倒装LED芯片的位姿的目的；
[0040]本发明中，在线检测整体装置的工作原理如下:
[0041]首先由传输运输组件3的X轴模块31、Y轴模块32将载物台11移动至扫描区7的视觉系统的下方，通过旋转电机12来调整盘片的姿态，进行视觉设定，视觉设定包括对盘片111上的姿态，以及盘片111移动到测试区进行测试的时候传输运输组件3运动的坐标。
[0042]扫描完成后的盘片111通过传输运输组件3运输至检测区8的视觉系统的下方，完成后探针测试平台4的探针座升降装置42升降，待探针座41中的探针43的针尖触碰到芯片，调整收光测试组件2中的积分球2111上升顶近盘片111上放置的待测试的倒装LED芯片，并进行试检，试检通过之后即可开始进行光学参数的检测，完成在线检测后探针43上升，运输传输组件3的X轴模块31、Y轴�？�32和旋转轴电机12配合调整工作台�？镮，使探针座41上的探针43对准下一个待测试的LED倒装LED芯片，进行下一个芯片的检测，如此反复。
[0043]其中本发明的收光测试组件2的具体设置情况如下:
[0044]其中收光测试组件2部分位于工作台�？镮内，积分球夹具212的末端设置积分球升降装置213，积分球升降装置213包括气缸固定板2131、推进气缸2132，气缸固定板2131固定于支架10的底面上，推进气缸2132主体固定于气缸固定板2131的底面，推进气缸的伸缩轴与积分球夹具212相连，从而实现积分球2111的升降运动。
[0045]载物台11为一中空的支架形式，其上设置有装载待测试倒装LED芯片阵列的盘片111，其下固定设置于Y轴的基座321上，积分球2111位于载物台11的中空部分，其可以在中空部分做升降运动，而载物台11在旋转轴电机12的作用下进行旋转调整盘片111上待测试倒装LED芯片的位姿。
[0046]积分球2111的一侧通过光纤222连接到后续的光学参数分析装置，积分球2111的另外一侧设置有亮度探头221，积分球2111的出光口设置有遮光片223，其中积分球2111的出光口的下部还设置有积分球90°转接头2112，其将收光的光路由垂直方向转化为水平的方向，从而即使积分球2111在竖直的方向上运动的情况下，也不会对积分球2111后续连接的传输测试光信号的光纤222带来弯折等的影响，从而造成测试光信号的损耗。
[0047]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种倒装LED芯片在线检测方法，其特征在于，该在线检测方法包括如下的步骤: (I )运输传输组件(3)将载物台(11)上的待测试芯片移动至扫描区(7)，精密对准系统(5)中的摄像头扫描所述盘片(111)中待测试倒装LED芯片的位姿； (II )完成步骤(I )后，运输传输组件⑶将载物台(11)上的即将要被测试的待测试芯片移动至收光测试组件(2)中的积分球(2111)的收光口的上方； (III)所述收光测试组件(2)中的积分球升降装置(213)向上运动并带动所述积分球(2111)上升，使该积分球(2111)的收光口对准待测试的倒装LED芯片的发光侧并贴近所述盘片(111); (IV)探针测试平台⑷中的探针升降装置(43)控制探针(43)向下运动并对准倒装LED芯片的两极，对准之后，所述探针测试平台(4)上的探针座(41)给所述探针(43)通电并点亮倒装LED芯片，所述收光测试组件(2)收光之后传送予后续的光学参数分析装置完成测试； (V )完成上述的测试步骤之后，所述积分球(2111)向下运动，所述探针(43)向上运动，整个倒装LED芯片测试装置在所述运输传输组件(3)的运动下带动所述盘片(111)运动到下一个待测试倒装LED芯片的点，由此再次完成完成步骤(I )_( V )，直至完成所述盘片(111)上所有倒装LED芯片的测试。
2.如权利要求1所述的倒装LED芯片在线检测方法，其特征在于，所述步骤(I)中的扫描该位姿的方式在于:利用图像识别与处理，计算出所述盘片(111)上阵列摆放的每个待测试的倒装LED芯片移动到待测试区域的运输传输组件(3)的运动矢量坐标，并规划好所述盘片(111)上的每个待测试倒装LED芯片的测试顺序。
【文档编号】G01M11/02GK104502829SQ201410853302
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】贺松平, 陈腾飞, 吴文超, 钟富强, 李达, 邓宇书, 杨璐, 邱园红 申请人:华中科技大学, 广东志成华科光电设备有限公司
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