[发明专利]一种LED外延片的无损测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种LED外延片的无损测试装置及测试方法，包括电流源及连接电流源的N极测试针、P极测试针，N极测试针、P极测试针的针头均包有焊锡、铟粒混合的铟锡方块，铟锡方块的高度h的取值范围为a≤h≤b，a是指LED外延片中N型GaN层下表面及其下面所有层的厚度和，b是指LED外延片中N型GaN层上表面及其下面所有层的厚度和。铟锡方块与现有的铟粒相比，硬度大，不易变形，导电性好；避免了每次测试时都要用新铟粒造成的材料浪费，同时，避免铟粒粘附在LED外延片表层造成的污染等问题。

技术领域

本发明涉及一种LED外延片的无损测试装置及测试方法，属于LED外延片测试技术领域。

背景技术

LED外延片作为半导体照明产业发展的基石，保证其基本的光电性能及外观要求是后续芯片加工的基础。在LED外延片生长完成后，需要进行测试，以便根据其光电参数进行等级分类。随着LED芯片技术及应用的发展，现阶段LED市场对LED外延片的光电性能、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。

现有LED外延片的光学性能通常用PL谱测试仪进行，而电学性能通常是用EL扎测设备进行测试；该测试装置及测试方法介绍：如图1所示，首先用金刚刀在外延片1的表面划3-4次，使产生的划痕3深度至N极GaN层；然后用尖头镊子夹取铟粒2放至划痕3处轻压，充当测试N极，在外延片表面任意区域再用镊子压上一个铟粒2，充当P极；再调节测试针的旋钮，使两个测试针4扎到LED外延片1的P、N两个电极上，同时调节针压至一定数值，从而导通电路进行测试。

当前所使用的这种测试方法存在以下弊端：①由于测试针针尖面积小，针压调节容易出现不稳定，从而导致测试数据不准确；②每次测试时都要压铟粒，既对外延片表面造成污染又增加原材料的成本；③N极制作时金刚刀在外延片表面划3至4次，造成外延层受损；④用金刚刀划切口至外延层的N极GaN层时难度极大，完全凭借个人经验，存在极大的误差。划痕及残留铟的出现对外延片表面具有损害性且严重影响外观要求，针压不稳造成测试数据不准确，给外延片的分类带来极大的误导性。如图2给出了采用现有LED外延片测试装置及测试方法所测试后的外延片外观形貌，外延片表面上存在残留铟2和划痕3。

中国专利文献CN103869212A公开了一种无针痕测试方法，提出了一种解决电路板测试中针痕问题的方法，该方法是在第一非导电载体、第二非导电载体上分别设置导电胶，各所述导电胶分别与检测电路连接；将所述第一非导电载体的导电胶接触待检测电路板的顶层线路，将所述第二非导电载体的导电胶接触所述待检测电路板的底层线路；其中，所述顶层线路和底层线路处于所述待检测电路板的同一网络上；根据所述检测电路提供的检测指示，确定所述待检测电路板的检测结果。该方法采用面与面的接触方式代替点与面的接触，解决电路板测试中的针痕问题，实现无损伤测试。但是该方法是属于电路板检测技术领域，无法解决LED外延片测试中的表面损伤及针压不稳等问题。

中国专利文献CN102841281A公开了一种LED外延片的检测方法及装置。该方法包括：在LED外延片的上、下端面之间施加一交流方波电压，并且所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。该装置包括：用于承载LED外延片的导电基底，且所述导电基底与LED外延片下端面接触；导电探针，其与LED外延片的上端面接触，以及，用于在所述导电基底与导电探针之间施加一交流方波电压的交流方波电流源，所述交流方波电压的大小足以驱动LED外延片发光。但是，该专利存在以下缺陷和不足：LED外延片实际上是二极管的导电原理，通常LED外延片的检测是用直流电，若使用交流方波电压会造成LED外延片电流不断变化而发生频闪的现象，一方面容易使PN结遭受损坏，另一方面测试数据会随着电流的变化而出现数据变化，增加了测试的繁琐性和工作量。