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LED芯片/器件封装缺陷的非接触检测技术
摘要：为了在大批址封装生产线上对LED的封装质量进行实时检测，利用LED具有与PD类似的光伏 效应的特点，导出了 LED芯片/辭件封装质址与光生电流之间的关系，并根据LED封装丄艺过程的特点， 研是最有希望的手段。
3、非接触检测的基本原理
LED芯片的光伏特性
发光二极管LED芯片的核心是掺杂的PN结，十给它施加正向工作电圧VD时,驱使价带中的空穴穿过P ，在 复合过程中发光、从而把电能转换为光能。其在电流驱动条件下发光的性质是由PN的掺杂特性决定，而 光电二极管PD的光电特性的也是由PN的掺杂特性决定的，因此LED与P D在木质上有相近之处，这样、* 、
，则其PN结两端的光生载流子会定向流动形成光生电流IL：
厶厶切）/•戸 ©）
式中：，w是PN结的势垒区宽度，Ln. L 散长度，0是量子产额（即每吸收一个光子产生的电子-空穴对数），P是照射到PN结上的平均光强度（即 氓位时间内笊位面积被半导体材料吸收的光子数）o它们分别为：
4 = 4人芷e・t•爲Jq. =枫•心・丁・耳/々
P = a Pgdx
其中，u n、（与材料木身、掺朵浓度以及温度有关），KB为玻尔兹曼常数. T为开氏溫度，th. t （与材料木身及温度有关），a为半导体PN结材料 木身、掺杂浓度以及激励光的波长有关的材料吸收系数, （"是在PN结内位宜x处的 激励光强度。
考察式（1）、（ 3 ）可知,LED芯片的光伏特性与其PN结的结构参数、材料参数相关，而这些参数正好是 决定LED发光特性的关键参数，因此如果一只LED芯片的发光特性好、则其光伏持性也好，反之亦然。I大I 此可以利用LED芯片发光特性与光伏特性之间的这种内在联系,通过测试其光伏特性來间接检验其发光持 性，。
2 LED光伏特性的等效电路
对于支架式封装的L E D而言，在封装过程中是将一组连筋的支架装夹在封装机上，然后将芯片与支架 封装在一起,构成图1所示的支架封装结构。由图1（b）. （c）可以看出，LED的支架、支架连筋、引线、银 胶与LED芯片一起•构成了一个完整的外电路短接通道，正符合光伏效应的工作要求。而对于LED封装 质址的常规检测方法而言，这种工作条件是完全无法开展检测的。
由于实际的LED并不是一个的纯的理想PN结，，还包 含支架、，因此PN结在外界光照下产生的光生伏特效应形成的光生电流IL并不完全 等于流过支架的光生电流I L 1。因此支架上流过的电流是LED光电参数的综合反映。
(7)
图厶支架式LZD封装结构的等效电路图
若将引线支架的内阻RL看作是光照时LED的负载、PN结光生伏特效应产生的光生电流IL看作为一个 恒流源，则