專利名稱：檢測系統(tǒng)及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)及檢測方法，且特別涉及一種檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)的檢測系統(tǒng)及檢測方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管品質(zhì)及壽命試驗方法近年來成為國際積極討論的議題，其中北美照明工程協(xié)會于2008年9月完成一份發(fā)光二極管光源流明維持率測量方法(Measuring Lumen Maintenance of發(fā)光二極管Light SourcesLM-80-08)，針對發(fā)光二極管元件、陣列與模塊的壽命試驗方法提出一套規(guī)范。依據(jù)規(guī)范內(nèi)容發(fā)光二極管壽命試驗需耗費相當(dāng)多的資源與時間，因此廠商通常以基本的出廠規(guī)格進行品管驗證與短期老化試驗進行早衰樣品的篩選。但目前在發(fā)光二極管元件出廠前并無快速的檢測方式去縮短甚至省略短期老化試驗的步驟與時間，造成生產(chǎn)流程與成本上的增加，因此若能提供一套線上快速檢測機制與方法，設(shè)計建構(gòu)高效率的測量平臺，對國內(nèi)發(fā)光二極管品質(zhì)與可靠度提升產(chǎn)生重大產(chǎn)業(yè)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種檢測系統(tǒng)，其可快速地檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。本發(fā)明另提出一種檢測方法，其用于上述的檢測系統(tǒng)而同樣具有上述的優(yōu)點。本發(fā)明提出一種檢測系統(tǒng)，適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。檢測系統(tǒng)包括一電壓施加裝置、一電流檢測裝置、一加熱裝置以及一控制單元。電壓施加裝置電性連接至少一發(fā)光元件并施加一電壓于至少一發(fā)光元件。電流檢測裝置電性連接至少一發(fā)光元件并測量至少一發(fā)光元件受電壓施加裝置施加電壓時所產(chǎn)生的一電流。加熱裝置用以將至少一發(fā)光元件由一第一溫度加熱至一第二溫度。當(dāng)至少一發(fā)光元件處于第一溫度時，電流檢測裝置所測量到至少一發(fā)光元件受電壓施加裝置施加電壓時所產(chǎn)生的電流定義為一第一電流。當(dāng)至少一發(fā)光元件處于第二溫度時，電流檢測裝置所測量到至少一發(fā)光元件受電壓施加裝置施加電壓時所產(chǎn)生的電流定義為一第二電流?？刂茊卧娦赃B接電壓施加裝置與電流檢測裝置并記錄第一電流與第二電流。當(dāng)?shù)诙娏髋c第一電流的差值大于一電流失效判定值時，控制單元判斷至少一發(fā)光元件為一失效元件。本發(fā)明另提出一種檢測方法，適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測方法至少包括下列步驟。首先，在一第一溫度下，施加一電壓于至少一發(fā)光元件。接著，在第一溫度下，測量當(dāng)施加電壓于至少一發(fā)光元件時所產(chǎn)生的一第一電流。然后，加熱至少一發(fā)光元件，以使至少一發(fā)光元件由第一溫度加熱至一第二溫度。接著，在第二溫度下，施加電壓于至少一發(fā)光元件。而后，在第二溫度下，測量當(dāng)施加電壓于至少一發(fā)光元件時所產(chǎn)生的一第二電流。接著，判斷第二電流與第一電流的差值是否大于一電流失效判定值，其中若第二電流與第一電流的差值大于電流失效判定值，至少一發(fā)光元件被判斷為一失效元件。本發(fā)明又提出一種檢測系統(tǒng)，其適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測系統(tǒng)包括一電流施加裝置、一電壓檢測裝置、一加熱裝置以及一控制單元。電流施加裝置電性連接至少一發(fā)光元件并分別于不同時間內(nèi)施加一順向電流與一逆向電流于至少一發(fā)光元件。電壓檢測裝置電性連接至少一發(fā)光元件，并分別測量至少一發(fā)光元件受電流施加裝置施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一順向電壓與一逆向電壓。加熱裝置用以將至少一發(fā)光元件由一第一溫度加熱至一第二溫度。當(dāng)至少一發(fā)光元件處于第一溫度時，電壓檢測裝置測量至少一發(fā)光元件受電流施加裝置施加順向電流與逆向電流時所分別產(chǎn)生的一第一順向電壓與一第一逆向電壓，且第一順向電壓與第一逆向電壓的壓差定義為一第一電壓差。當(dāng)至少一發(fā)光元件處于第二溫度時，電壓檢測裝置測量至少一發(fā)光元件受電流施加裝置施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一第二順向電壓與一第一逆向電壓，且第二順向電壓與第二逆向電壓的壓差定義為一第二電壓差。控制單元電性連接電流施加裝置與電壓檢測裝置并記錄第一電壓差與第二電壓差，其中當(dāng)?shù)诙妷翰钆c第一電壓差的差值大于一電壓失效判定值時，控制單元判斷至少一發(fā)光元件為一失效元件。本發(fā)明再提出一種檢測方法，適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測方法至少包括下列步驟。首先，在一第一溫度下，分別于不同時間內(nèi)施加一順向電流與一逆向電流于至少一發(fā)光元件。接著，在第一溫度下，分別于不同時間內(nèi)測量至少一發(fā)光元件受電流施加裝置施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一第一順向電壓與一第一逆向電壓，其中第一順向電壓與第一逆向電壓的壓差定義為一第一電壓差。然后，加熱至少一發(fā)光元件，以使至少一發(fā)光元件由第一溫度加熱至一第二溫度。接著，在第二溫度下，分別于不同時間內(nèi)施加順向電流與逆向電流于至少一發(fā)光元件。之后，在第二溫度下，分別于不同時間內(nèi)測量至少一發(fā)光元件受電流施加裝置施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一第二順向電壓與一第二逆向電壓，其中第二順向電壓與第二逆向電壓的壓差定義為一第二電壓差。接著，判斷第二電壓差與第一電壓差的差值是否大于一電壓失效判定值，其中若第二電壓差與第一電壓差的差值大于電壓失效判定值，至少一發(fā)光元件判斷為一失效元件。本發(fā)明更提出一種檢測系統(tǒng)，其適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測系統(tǒng)包括一脈沖電流施加裝置、一電壓檢測裝置以及一控制單元。脈沖電流施加裝置電性連接至少一發(fā)光元件，并依序于一預(yù)先檢測時間及一快速檢測時間內(nèi)分別施加一預(yù)先檢測脈沖電流與一快速檢測脈沖電流于至少一發(fā)光元件。電壓檢測裝置電性連接至少一發(fā)光元件，并于預(yù)先檢測時間內(nèi)測量至少一發(fā)光元件所對應(yīng)產(chǎn)生的一第一電壓。當(dāng)?shù)谝浑妷号c預(yù)先檢測脈沖電流的關(guān)系偏離一線性關(guān)系時定義出一脈沖損傷電流，其中快速檢測脈沖電流小于或等于脈沖損傷電流?？刂茊卧娦赃B接脈沖電流施加裝置與電壓檢測裝置。脈沖電流施加裝置于快速檢測時間內(nèi)施加快速檢測脈沖電流至至少一發(fā)光元件時，電壓檢測裝置測量至少一發(fā)光元件所對應(yīng)產(chǎn)生的一第二電壓，且控制單元根據(jù)第二電壓高于一電壓失效判定值時判斷至少一發(fā)光元件為一失效元件。本發(fā)明還提出一種檢測方法，其至少包括下列步驟。首先，提供一有效晶粒與一失效晶粒。接著，在一預(yù)先檢測時間內(nèi)，分別對有效晶粒與失效晶粒施加一預(yù)先檢測脈沖電流以獲得區(qū)別有效晶粒與失效晶粒的一電流與電壓關(guān)系，且在預(yù)先檢測脈沖電流施加于有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系偏離一線性關(guān)系時定義出一脈沖損傷電流。然后，根據(jù)在預(yù)先檢測時間內(nèi)所獲知區(qū)別有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系而定義出一電壓失效判定值。接著，在一快速檢測時間內(nèi)，對至少一發(fā)光元件的晶粒施加一快速檢測脈沖電流，其中快速檢測脈沖電流小于脈沖損傷電流。之后，根據(jù)施加快速檢測脈沖電流于至少一發(fā)光元件的晶粒所產(chǎn)生的一電壓值是否大于電壓失效判定值，而判斷至少一發(fā)光元件是否為一失效元件。承接上述，本發(fā)明的實施例的檢測系統(tǒng)可分別于升溫前后利用電壓施加裝置施以發(fā)光元件順向或逆向電壓并測量其電流，并根據(jù)升溫前后的電流差值是否大于電流失效判定值而判斷此元件是否為失效。另外，檢測系統(tǒng)也可在升溫前后利用電流施加裝置施以發(fā)光元件順向及逆向電流，并測量升溫前與升溫后的電壓差，并根據(jù)升溫前后的電壓差的差值是否大于電壓失效判定值而判斷此元件是否為失效。此外，檢測系統(tǒng)還可分別利用預(yù)先檢測步驟及快速檢測步驟，以檢測發(fā)光元件是否失效。本發(fā)明更提供一種用于上述檢測系統(tǒng)的檢測方法。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明第一實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖。圖2為圖1所繪示的電壓施加裝置及電流檢測裝置分別對發(fā)光元件的輸出電壓與測量電流相對時間的關(guān)系圖。圖3A與圖;3B分別為使用圖1所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。圖3C為圖1所繪示的檢測系統(tǒng)的電路示意圖。圖4A 圖4E為圖1的檢測系統(tǒng)的其他可能的實施方式的示意圖。圖5為本發(fā)明第二實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖。圖6A為圖5所繪示的電流施加裝置及電壓檢測裝置分別對發(fā)光元件的輸出電流與測量電壓相對時間的關(guān)系圖。圖6B為圖5所繪示的檢測系統(tǒng)的電路示意圖。圖7為使用圖5所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。圖8為本發(fā)明第三實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖。圖9為使用圖8所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。主要元件符號說明IOOUOOa IOOe,200,300 檢測系統(tǒng)101 發(fā)光元件110:電壓施加裝置120:電流檢測裝置130,230 加熱裝置140、對0、；340 控制單元tdl:電壓持續(xù)時間td2:電流測量時間Tl 第一溫度
T2 第二溫度
L101、L102、L103、L104
Δ 11、Δ 12 電流差值
L105、L106、L107、L108
130a 加熱平臺
130b 烤箱
130c 微波裝置
Wl 微波
130d:電源供應(yīng)裝置
130e 激光裝置
Ll 激光光束
210 電流施加裝置
220:電壓檢測裝置
tdl 順向電流持續(xù)時間
td2:逆向電流持續(xù)時間
td3 間隔時間
FVl 第一順向電壓
RVl 第一逆向電壓
AVl 第一電壓差
FV2 第二順向電壓
RV2 第一逆向電壓
AV2 第二電壓差
td4 第一電壓測量時間
td5 第二電壓測量時間
L20UL202 曲線
310 脈沖電流施加裝置
320:電壓檢測裝置
330 控制單元
L30UL302 曲線
具體實施例方式第一實施例圖1為本發(fā)明第一實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖，圖2為圖1所繪示的電壓施加裝置及電流檢測裝置分別對發(fā)光元件的輸出電壓與測量電流相對時間的關(guān)系圖，而圖3A與圖;3B分別為使用圖1所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。請先參考圖1，本實施例所公開的檢測系統(tǒng)100可在短時間內(nèi)(如數(shù)分鐘內(nèi))判斷至少一發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)的好壞，從而可縮減產(chǎn)品生產(chǎn)成本與時間。舉例而言，一般在測試發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)好壞的方式通常會進行1000小時持續(xù)點測實驗，如果晶粒在通過1000小時持續(xù)點測實驗后仍可維持在一定的出光亮度，則此發(fā)光元件可被判斷為正常元件，反之，則判斷此發(fā)光元件為一失效元件。此外，目前更為快速的檢測方式則為進行72小時的加速老化實驗，如此也可篩選出1000小時后的失效元件，然而此檢測時間仍是過長?；谏鲜?，本實施例提出一種可快速檢測發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)好壞的檢測系統(tǒng)100，其包括一電壓施加裝置110、一電流檢測裝置120、一加熱裝置130以及一控制單元 140，如圖1所繪示。電壓施加裝置120電性連接至少一發(fā)光元件101并施加一電壓于至少一發(fā)光元件101，而電流檢測裝置120電性連接至少一發(fā)光元件101并測量發(fā)光元件101在受電壓施加裝置110施加電壓時所對應(yīng)產(chǎn)生的一電流。在本實施例中，電壓施加裝置110 例如是一電壓源，其適于對發(fā)光元件101施加電壓，而電流檢測裝置120例如是一電流計， 其適于測量發(fā)光元件101被施加電壓時所對應(yīng)產(chǎn)生的電流，其中電壓施加裝置110所施加的電壓可為順向電壓與逆向電壓至少其一。另外，本實施例的電流計可一快速且高解析度電流計，其電流解析度應(yīng)小于InA，最佳為小于ΙρΑ，如此將可呈現(xiàn)較佳的檢測精準(zhǔn)度。在本實施例中，如果電壓施加裝置110施加于發(fā)光元件101的電壓為順向電壓時， 則電流檢測裝置120便會對應(yīng)地測量到順向電流，反之，如果電壓施加裝置110施加于發(fā)光元件101的電壓為逆向電壓時，則電流檢測裝置120便會對應(yīng)地測量到逆向電流。在本實施例中，電壓可為一脈沖電壓或一直流電壓，其中電壓施加裝置110在施加電壓于至少一發(fā)光元件101的時間區(qū)間可定義為一電壓持續(xù)時間tdl。另外，電流檢測裝置120在電壓持續(xù)時間tdl內(nèi)測量至少一發(fā)光元件101的電流定義為一電流測量時間td2，且電流測量時間 td2小于或等于電壓持續(xù)時間tdl，如圖2所繪示。在本實施例中，電壓持續(xù)時間tdl應(yīng)小于100 μ s，最佳為IOys 50μ s之間，以避免產(chǎn)生熱效應(yīng)，而影響測量結(jié)果。另外，加熱裝置130用以將至少一發(fā)光元件101由一第一溫度Tl加熱至一第二溫度Τ2，其中當(dāng)至少一發(fā)光元件101處于第一溫度Tl時，電流檢測裝置120所測量到至少一發(fā)光元件101受電壓施加裝置110施加電壓時所產(chǎn)生的電流可定義為一第一電流，而當(dāng)至少一發(fā)光元件101處于第二溫度Τ2時，電流檢測裝置120所測量到至少一發(fā)光元件101受電壓施加裝置110施加電壓時所產(chǎn)生的電流可定義為一第二電流。在本實施例中，第二溫度Τ2落在攝氏70度 攝氏400度的范圍內(nèi)，較佳地，第二溫度Τ2落在攝氏100度 攝氏 300度的范圍內(nèi)，以避免晶粒損傷，詳細(xì)而言，圖3Α所繪示的曲線L101、L102分別為常溫下(如溫度為300K)發(fā)光元件101為有效晶粒與失效晶粒的電壓電流關(guān)系圖，由圖3A可發(fā)現(xiàn)，有效晶粒與失效晶粒在常溫且施加電壓為順向電壓下，二者的電壓與電流的曲線L101、L102關(guān)系并無法有效地被分辨出來。因此，本實施例的檢測裝置100使用加熱裝置130使發(fā)光元件101由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2時再分別測量有效晶粒與失效晶粒的電壓電流關(guān)系，便可獲得如圖3A所繪示的曲線L103、L104，其中第二溫度T2例如是400K。在本實施例中，電壓施加裝置110所施加的電壓為順向電壓時，則其順向電壓的范圍是落在電壓與電流未偏離線性關(guān)系之前，例如0 3. 5V之間。在圖3A所繪示的曲線L101、L102、L103、L104中，通過分別比較電壓為1. 5V時有
效晶粒與失效晶粒在升溫前后的電流差值Δ II、Δ 12可發(fā)現(xiàn)，失效晶粒的電流差值Δ 12會明顯地較有效晶粒的電流差值ΔΙ1大。然而，依據(jù)不同種類的晶粒及晶粒大小，失效晶粒的電流差值△ 12有時在順向電壓的情況下表現(xiàn)并不一定顯著，因此為了增加檢測晶粒品質(zhì)的精確性，也可在施加逆向電壓時測量升溫前后的電流差值，如圖3Β所繪示，且相關(guān)說明如下。圖:3B所繪示的曲線L105、L106分別為常溫且施加逆向電壓時(如溫度為300K) 發(fā)光元件101為有效晶粒與失效晶粒的電壓電流關(guān)系圖，由圖;3B可發(fā)現(xiàn)，有效晶粒與失效晶粒在常溫且施加電壓為逆向電壓下，二者的電壓與電流的曲線L105、L106關(guān)系并無法有效地被分辨出來。同樣地，可通過使用加熱裝置130使發(fā)光元件101由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2后，分別測量有效晶粒與失效晶粒的電壓電流關(guān)系，便可獲得如圖;3B所繪示的曲線L107、L108，其中第二溫度T2例如是400K。在本實施例中，電壓施加裝置110所施加的電壓為逆向電壓時，則逆向電壓的范圍需小于至少一發(fā)光元件101的一崩潰電壓，其中崩潰電壓隨不同元件結(jié)構(gòu)有差異。在圖:3B所繪示的曲線L105、L106、L107、L108中，通過分別比較電壓為-5V時有
效晶粒與失效晶粒在升溫前后的電流差值Δ II、Δ 12可發(fā)現(xiàn)，失效晶粒的電流差值Δ 12會明顯地較有效晶粒的電流差值Δ Il大?；谏鲜?，使用者便可通過取樣多個有效晶粒與失效晶粒，并分別對有效晶粒與失效晶粒在升溫前后的電流差值Δ Il與Δ 12作統(tǒng)計，而可獲得一電流失效判定值ΔΙ，其中根據(jù)所施加的電壓為順向或逆向，此電流失效判定值Δ I亦會隨之改變。在本實施例中， 電流失效判定值通常會隨第二溫度Τ2升高而增加，也就是說，溫度愈高所造成早期失效晶粒在電性表現(xiàn)上會越明顯變化，而更可獲得愈佳的區(qū)別效果，然而為了避免升溫過高而在測試過程造成晶粒損傷，因此第二溫度Τ2至少要小于攝氏400度內(nèi)。換句話說，在進行發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)檢測時，便只要先對發(fā)光元件101施于電壓(可為順向電壓與逆向電壓至少其一)并同時測量其所對應(yīng)的電流后，再測量發(fā)光元件101升溫后其電壓與電流的關(guān)系，接著，通過判斷升溫前后發(fā)光元件101的電流差值是否是大于電流失效判定值△ I，即可判定此發(fā)光元件101是否為一失效元件，其中所謂失效元件通常是指發(fā)光元件101無法通過一般1000小時持續(xù)點測實驗，意即此元件可能會所謂早衰之類的缺陷。另外，控制單元140電性連接電壓施加裝置110與電流檢測裝置120，其中控制單元140可用來控制電壓施加裝置110施加電壓，并可記錄升溫前后電流檢測裝置120所測量到第一電流與第二電流。在本實施例中，如果所檢測的發(fā)光元件101的第二電流與第一電流的差值大于上述的電流失效判定值時，控制單元140便可判斷此發(fā)光元件101為失效元件。具體而言，本實施例的電壓施加裝置110與電流檢測裝置120可以是采用一種電源-測量單位(SMU)儀器，其為一種整合電壓施加裝置110與電流檢測裝置120的儀器，如吉時利儀器的keithley 236的產(chǎn)品。在本實施例中，此電源-測量單位(SMU)儀器擁有同步輸出與測量電壓或電流的能力，也就是其可將電壓源與電流計整合在一起，其具體實施電路可如圖3C所示。換句話說，此整合電壓施加裝置110與電流檢測裝置120的儀器亦具有在自動化測試中作為輸出或測量之用。本實施例的控制單元140為Keithley 236附加的LabVIEW軟件，該控制單元140 可對前述的電壓施加裝置110與電流檢測裝置120進行控制。具體而言，以前述的整合電壓施加裝置110與電流檢測裝置120的儀器為例，此類儀器通常會具有GPIB、USB、IEEE1394、 M0DBUS、串行端口或并行端口之類連接端口，以供使用者可通過該控制單元140進行操控與讀取測量數(shù)值。也就是說，可在一計算機主機中，以LabVIEW軟件讓使用者通過計算機主機與計算機畫面的操作，而控制儀器進行電壓或電流的施加，以及讀取儀器所檢測的數(shù)值。在其他實施例中，電壓施加裝置110與電流檢測裝置120也可以為分開的獨立電子裝置，意即電壓施加裝置Iio可為單純的電壓源，而電流檢測裝置120可為單純的電流計。此外，根據(jù)不同的加熱裝置而可使本實施例的檢測系統(tǒng)100呈現(xiàn)出多種不同的實施方式，如圖4A 4E所繪示的檢測系統(tǒng)IOOa IOOe，相關(guān)說明如下。在圖4A的檢測系統(tǒng)IOOa中，加熱裝置130例如是采用一加熱平臺130a來進行對發(fā)光元件101加熱，使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2，其中此加熱平臺例如是采用熱致電冷卻器(TE-Cooler)或加熱平板(Hot-plate)之類的型式。另外，在圖 4B的檢測系統(tǒng)IOOb中，加熱裝置130例如是采用一烤箱130b來進行對發(fā)光元件101加熱， 使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2，其中發(fā)光元件101置放于烤箱130b 內(nèi)。在圖4C的檢測系統(tǒng)IOOc中，加熱裝置130例如是采用一微波裝置130c來進行對發(fā)光元件101加熱，使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2，其中此微波裝置 130c可發(fā)射微波Wl用以對發(fā)光元件101升溫。另外，在圖4D的檢測系統(tǒng)IOOd中，加熱裝置130例如是采用一電源供應(yīng)裝置130d來進行對發(fā)光元件101加熱，使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2，其中此電源供應(yīng)裝置130d是利用電流的方式來對發(fā)光元件101加熱。在圖4E檢測系統(tǒng)IOOe中，加熱裝置130例如是采用一激光裝置130e來進行對發(fā)光元件101加熱，使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl升溫至第二溫度T2，其中此激光裝置 130e適于提供一激光光束Ll于發(fā)光元件101，以使發(fā)光元件101可由第一溫度Tl加熱至第二溫度T2。在本實施例中，激光光束Ll的波長范圍大于或等于至少發(fā)光元件101的主要發(fā)光波長，如此將可使得激光光束Ll的能量大部分地轉(zhuǎn)為加熱發(fā)光元件101的能量。在上述圖4A 圖4E的檢測系統(tǒng)IOOa IOOe中，控制單元140例如是一計算機， 其中計算機電性連接電壓施加裝置110與電流檢測裝置120，并可控制電壓施加裝置110所輸出的電壓，及紀(jì)錄電流檢測裝置120所檢測到的電流。為了達到自動化檢測的目的，控制單元140也可選擇性地與加熱裝置130(如計算機)電性連接，如此便可通過操作計算機而直接地控制電壓施加裝置110、電流檢測裝置120及加熱裝置130，而達到自動化檢測的目的。圖4A 圖4E所繪示的一種自動化檢測晶粒品質(zhì)的檢測系統(tǒng)IOOa IOOe僅是用來舉例說明，本發(fā)明并不限于附圖的表達。基于上述所公開的內(nèi)容，本實施例也可提出一種檢測方法，其適于檢測至少一發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測方法至少包括下列步驟。首先，在前述第一溫度Tl下，施加前述的電壓于發(fā)光元件101。接著，在第一溫度Tl下，測量當(dāng)施加電壓于發(fā)光元件101時所產(chǎn)生的第一電流。然后，加熱發(fā)光元件101，以使發(fā)光元件101由第一溫度Tl加熱至前述的第二溫度T2。接著，在第二溫度T2下，施加電壓于發(fā)光元件101。而后，在第二溫度Tl下，測量當(dāng)施加電壓于發(fā)光元件101時所產(chǎn)生的第二電流。接著，判斷第二電流與第一電流的差值是否大于前述的電流失效判定值ΔΙ，其中若第二電流與第一電流的差值大于電流失效判定值ΔΙ，發(fā)光元件101被判斷為失效元件，至此大致完成一種快速檢測晶粒品質(zhì)的步驟及方法。在此檢測方法中，加熱發(fā)光元件101的方法包括前述提及的使用一烤箱進行加熱、一激光裝置進行加熱、一微波裝置進行加熱、一加熱平臺進行加熱或電流加熱。在本實施例中，利用烤箱對發(fā)光元件101進行加熱的方法包括使用熱空氣對流或高溫?zé)襞?，以使發(fā)光元件101由第一溫度Tl加熱至第二溫度T2。第二實施例圖5為本發(fā)明第二實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖，圖6A為圖5所繪示的電流施加裝置及電壓檢測裝置分別對發(fā)光元件的輸出電流與測量電壓相對時間的關(guān)系圖，而圖7為使用圖5所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。請先參考圖5，本實施例所公開的檢測系統(tǒng)200同樣地可在短時間內(nèi)(如數(shù)分鐘內(nèi))判斷至少一發(fā)光元件101 的晶粒品質(zhì)的好壞，從而可縮減產(chǎn)品生產(chǎn)成本與時間。本實施例提出一種可快速檢測發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)好壞的檢測系統(tǒng)200，其包括一電流施加裝置210、一電壓檢測裝置220、一加熱裝置230以及一控制單元M0，如圖 5所繪示。電流施加裝置210電性連接至少一發(fā)光元件101并分別于不同時間內(nèi)施加一順向電流與一逆向電流于發(fā)光元件101，而電壓檢測裝置220電性連接發(fā)光元件101，并分別測量發(fā)光元件101受電流施加裝置210施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一順向電壓與一逆向電壓。在本實施例中，電流施加裝置210例如是一電流源，其適于對發(fā)光元件101施加電流，而電壓檢測裝置220例如是一電壓計，其適于測量發(fā)光元件101被施加電流時所對應(yīng)產(chǎn)生的電壓，其中電流施加裝置210所施加的電流為順向電流與逆向電流。在本實施例中，如果電流施加裝置210施加于發(fā)光元件101的電流為順向電流時， 則電壓檢測裝置220便會對應(yīng)地測量到順向電壓，反之，如果電流施加裝置210施加于發(fā)光元件101的電流為逆向電流時，則電壓檢測裝置220便會對應(yīng)地測量到逆向電壓。在本實施例中，順向電流與逆向電流分別可為一短暫電流，且電流施加裝置210分別施加順向電流與逆向電流于發(fā)光元件101的時間可分別定義為一順向電流持續(xù)時間tdl與一逆向電流持續(xù)時間td3，如圖6A所示。在本實施例中，順向電流持續(xù)時間tdl與逆向電流持續(xù)時間td3 介于10μ s至50μ s之間，以避免產(chǎn)生熱效應(yīng)，而影響測量結(jié)果。另外，順向電流持續(xù)時間 tdl與逆向電流持續(xù)時間td3的間隔定義為一間隔時間td3，其中間隔時間td2為Imsec 10msec，如圖6A所示。另外，加熱裝置230用以將發(fā)光元件101由第一溫度Tl加熱至第二溫度T2，其中當(dāng)發(fā)光元件101處于第一溫度Tl時，電壓檢測裝置220測量發(fā)光元件101受電流施加裝置 210施加順向電流與逆向電流時所分別產(chǎn)生的一第一順向電壓FVl與一第一逆向電壓RV1， 且第一順向電壓VFl與第一逆向電壓RVl的壓差定義為一第一電壓差A(yù)V1。當(dāng)發(fā)光元件 101處于第二溫度Τ2時，電壓檢測裝置220測量發(fā)光元件101受電流施加裝置210施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的一第二順向電壓FV2與一第一逆向電壓RV2，且第二順向電壓VF2與第二逆向電壓VF2的壓差定義為一第二電壓差A(yù)V2。在本實施例中，第二溫度Τ2落在攝氏70度 攝氏400度的范圍內(nèi)，較佳地，第二溫度Τ2落在攝氏100度 攝氏300度的范圍內(nèi)，以避免晶粒損傷。在本實施例中，電壓檢測裝置220在順向電流持續(xù)時間tdl內(nèi)所測量到發(fā)光元件 101的第一順向電壓FVl或第二順向電壓FV2定義為一第一電壓測量時間td4，且第一電壓測量時間td4小于或等于順向電流持續(xù)時間tdl。另外，電壓檢測裝置220在逆向電流持續(xù)時間td2內(nèi)所測量到發(fā)光元件101的第一逆向電壓RVl或第二逆向電壓RV2定義為一第二電壓測量時間td5，且第二電壓測量時間小于或等于逆向電流持續(xù)時間，如圖6A所示。另外，圖7所繪示的曲線L201、L202分別為常溫下(如溫度為25°C )與升溫后 (如溫度為110°C)發(fā)光元件101為失效晶粒的電壓電流關(guān)系圖，而曲線L203、L204則分別為常溫下與升溫后發(fā)光元件101為有效晶粒的電壓電流關(guān)系圖。在圖7所繪示的曲線L201、 L202中，在提供相同電流值(如1ηΑ)下，失效晶粒在升溫前后的電壓差分別為Δν 、 AV2，而有效晶粒在升溫前后的電壓差則分別為AV3、ΔV4，相似于第一實施例中的概念， 失效晶粒的電壓差的差值Δν -ΔΥ2會明顯地較有效晶粒的電壓差的差值A(chǔ)V3-AV4大。因此，基于前述第一實施例所公開的概念與原理，同樣地，使用者也可通過取樣多個有效晶粒與失效晶粒，并分別對有效晶粒與失效晶粒在升溫前后的電壓差的差值 AV1-AV2、Δ V3-Δ V4作統(tǒng)計，而可獲得一電壓失效判定值Δ V，其中根據(jù)不同種類晶粒及晶粒的大小，此電壓失效判定值A(chǔ)V亦會隨之改變。在本實施例中，電壓失效判定值通常會隨第二溫度Τ2升高而增加，也就是說，溫度愈高所造成早期失效晶粒在電性表現(xiàn)上會越明顯變化，而更可獲得愈佳的區(qū)別效果，然而為了避免升溫過高而在測試過程造成晶粒損傷， 因此第二溫度Τ2至少要小于攝氏400度內(nèi)。換句話說，在進行發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)檢測時，便只要分別先對發(fā)光元件101 施于順向電流及逆向電流并同時測量其所對應(yīng)的電壓差△ Vl后，再測量發(fā)光元件101升溫后其電壓與電流的關(guān)系，接著，通過判斷升溫前后發(fā)光元件101的電壓差的差值Δν -Δν2 是否是大于電壓失效判定值Δν，即可判定此發(fā)光元件101是否為失效元件，其中所謂失效元件通常是指發(fā)光元件101無法通過一般1000小時持續(xù)點測實驗，意即此元件可能會所謂早衰之類的缺陷?？刂茊卧狹O電性連接電流施加裝置210與電壓檢測裝置220，其中控制單元240 可用來控制電流施加裝置110施加順向電流及逆向電流，并可記錄升溫前后電壓檢測裝置 220所測量到第一電壓差A(yù)Vl與第二電壓差A(yù)V2。在本實施例中，第二電壓差A(yù)Vl與第一電壓差A(yù)V2的差值Δ Vl-Δ V2大于前述的電壓失效判定值Δ V時，控制單元240判斷至少一發(fā)光元件為失效元件。類似地，本實施例的電流施加裝置210與電壓檢測裝置220也可采用一種電源-測量單位(SMU)儀器，其為一種整合電流施加裝置210與電壓檢測裝置220的儀器，如前述吉時利儀器的keithley 236的產(chǎn)品。在本實施例中，此電源-測量單位(SMU)儀器擁有同步輸出與測量電壓或電流的能力，也就是其可將電流源與電壓計整合在一起，其具體實施電路可如圖6B所示。換句話說，此整合電流施加裝置210與電壓檢測裝置220的儀器亦具有在自動化測試中作為輸出或測量之用。同樣地，本實施例的控制單元240為Keithley 236附加的LabVIEW軟件，該控制單元240可對前述的電流施加裝置210與電壓檢測裝置220進行控制。具體而言，以前述的整合電流施加裝置210與電壓檢測裝置220的儀器為例，此類儀器通常會具有GPIB、USB、 IEEE1394、M0DBUS、串行端口或并行端口之類連接端口，以供使用者可通過該控制單元240 進行操控與讀取測量數(shù)值。也就是說，可在一計算機主機中，以LabVIEW軟件讓使用者通過計算機主機的操作，而控制儀器進行電壓或電流的施加，以及讀取儀器所檢測的數(shù)值。
在其他實施例中，整合電流施加裝置210與電壓檢測裝置220也可以為分開的獨立電子裝置，意即電流施加裝置210可為單純的電壓源，而電壓檢測裝置220可為單純的電流計。值得一提的是，本實施例的加熱裝置230例如是采用前述的加熱裝置130所描述的實施形態(tài)，其相關(guān)說明便不再贅述。此外，前述吉時利儀器的keithley 236則例如是一種將整合電壓源，電流源，電壓計與電流計的功能的儀器。換句話說，此儀器可直接地用于上述或下述的各實施例中。同樣地，基于上述所公開的內(nèi)容，本實施例也可提出一種檢測方法，適于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)。此檢測方法至少包括下列步驟。首先，在第一溫度Tl下，分別于不同時間內(nèi)施加一順向電流與一逆向電流于發(fā)光元件101。接著，在第一溫度Tl下，分別于不同時間內(nèi)測量發(fā)光元件101受電流施加裝置210施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的第一順向電壓FVl與第一逆向電壓RVl，其中第一順向電壓FVl與第一逆向電壓RVl的壓差定義為第一電壓差Δ VI。然后，加熱發(fā)光元件101，以使發(fā)光元件101由第一溫度Tl加熱至第二溫度Τ2。接著，在第二溫度Τ2下，分別于不同時間內(nèi)施加順向電流與逆向電流于發(fā)光元件101。之后，在第二溫度Τ2下，分別于不同時間內(nèi)測量發(fā)光元件101受電流施加裝置 210施加順向電流與逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的第二順向電壓FV2與第二逆向電壓RV2， 其中第二順向電壓FV2與第二逆向電壓RV2的壓差定義為第二電壓差A(yù)V2。接著，判斷第二電壓差Δ Vl與第一電壓差Δ V2的差值Δ Vl- Δ V2是否大于前述的電壓失效判定值Δ V, 其中若第二電壓差Δ Vl與第一電壓差Δ V2的差值Δ Vl-Δ V2大于電壓失效判定值Δ V，發(fā)光元件101判斷為失效元件，至此大致完成一種快速檢測晶粒品質(zhì)的步驟及方法。同樣地，在此檢測方法中，加熱發(fā)光元件101的方法可參考第一實施例所公開的方法，在此不再贅述。第三實施例圖8為本發(fā)明第三實施例的檢測系統(tǒng)的電性連接示意圖，而圖9為使用圖8所繪示的檢測系統(tǒng)檢測晶粒品質(zhì)的電壓電流曲線圖。請先參考圖8，本實施例所公開的檢測系統(tǒng) 300同樣地可在短時間內(nèi)(如數(shù)分鐘內(nèi))判斷至少一發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)的好壞，從而可縮減產(chǎn)品生產(chǎn)成本與時間。本實施例提出一種可快速檢測發(fā)光元件101的晶粒品質(zhì)好壞的檢測系統(tǒng)300，其包括一脈沖電流施加裝置310、一電壓檢測裝置320以及一控制單元330。脈沖電流施加裝置310電性連接發(fā)光元件101，并依序于一預(yù)先檢測時間及一快速檢測時間內(nèi)分別施加一預(yù)先檢測脈沖電流與一快速檢測脈沖電流于發(fā)光元件101。詳細(xì)而言，在預(yù)先檢測時間內(nèi)分別對發(fā)光元件101的有效晶粒與失效晶粒施以預(yù)先檢測電流，如此一來便可獲得如圖9所繪示的曲線L301、L302，其中曲線L301、L302分別代表有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓的關(guān)系，且發(fā)光元件101的有效與失效晶?？上韧ㄟ^長時間點測程序預(yù)先篩選出來。在曲線L301、L302中可發(fā)現(xiàn)，有效晶粒與失效晶粒在施以大電流(如超過等于額定操作電流(如0. 3A)的電流)的情況下便可被區(qū)別。需要說明的是，施以預(yù)先檢測脈沖電流的脈沖時間小于5秒內(nèi)，以防止測試系統(tǒng)內(nèi)的散熱條件影響電壓測量，且脈沖電流的時間長度應(yīng)視待測樣品的不同調(diào)整，以能達到足夠區(qū)分晶粒好壞的脈沖損傷電流大小為依據(jù)，如圖9的曲線L301、L302。
另外，電壓檢測裝置320電性連接發(fā)光元件101，并于預(yù)先檢測時間內(nèi)測量發(fā)光元件101所對應(yīng)產(chǎn)生的第一電壓，其中當(dāng)?shù)谝浑妷号c預(yù)先檢測脈沖電流的關(guān)系偏離一線性關(guān)系時定義出一脈沖損傷電流，如圖9的大于1. 5A時的電壓與電流關(guān)系，其中后續(xù)檢測步驟中的快速檢測脈沖電流原則上需小于或等于脈沖損傷電流。詳細(xì)而言，在預(yù)先檢測時間內(nèi)，由于已先對有效晶粒與失效晶粒施以預(yù)先檢測脈沖電流，從而可得知脈沖電流在何種范圍內(nèi)便可區(qū)分有效晶粒與失效晶粒的標(biāo)準(zhǔn)。以本實施例的圖9曲線C301與C302為例，有效晶粒與失效晶粒在大于或等于額定操作電流(例如0. 3A)與小于脈沖損傷電流(如1. 5A)之間便可被區(qū)分。因此，使用者可通過取樣多個有效晶粒與失效晶粒，并分別對有效晶粒與失效晶粒在施加脈沖電流后，統(tǒng)計可分辨有效晶粒與失效晶粒的脈沖電流的范圍，并據(jù)此于可分辨的脈沖電流范圍值內(nèi)定義出一電壓失效判定值。接著，在快速檢測時間內(nèi)，電流施加裝置210便可通過施加快速檢測脈沖電流至發(fā)光元件101，而此時電壓檢測裝置320測量發(fā)光元件101所對應(yīng)產(chǎn)生的第二電壓，其中控制單元330根據(jù)第二電壓高于前述的電壓失效判定值時判斷發(fā)光元件101為失效元件。舉例而言，由于圖9的有效區(qū)分有效晶粒與失效晶粒的脈沖電流范圍是需大于或等于額定操作電流，如0. 3A 1.5A之間，因此若對發(fā)光元件施以1.3A的脈沖電流時，其對應(yīng)的電壓值若高過有效晶粒施以相同1.3A時的電壓時，其便可被判斷為失效晶粒。其中若欲提高檢測系統(tǒng)300檢測晶粒的精確性，便需取樣多個有效晶粒與失效晶粒的電壓電流關(guān)系，才可使電壓失效判定值被設(shè)定的更為精確。在本實施例中，快速檢測脈沖電流至少大于或等于額定操作電流(例如0. 3A)。具體而言，本實施例的脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320也可采用前述電源-測量單位(SMU)儀器，其為一種整合脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320的儀器。在本實施例中，此電源-測量單位(SMU)儀器擁有同步輸出與測量電壓或電流的能力。另外，此整合脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320的儀器亦具有在自動化測試中作為輸出或測量之用。同樣地，本實施例的控制單元330為Keithley 2430附加的LabVIEW軟件，該控制單元330可對前述的脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320進行控制。具體而言，以前述的整合脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320的儀器為例，此類儀器通常會具有 GPIB、USB、IEEE1394、M0DBUS、串行端口或并行端口之類連接端口，以供使用者可通過該控制單元330進行操控與讀取測量數(shù)值。也就是說，可在一計算機主機中，以LabVIEW軟件讓使用者通過計算機主機的操作，而控制儀器進行電壓或電流的施加，以及讀取儀器所檢測的數(shù)值。在其他實施例中，整合脈沖電流施加裝置310與電壓檢測裝置320也可以為分開的獨立電子裝置，意即脈沖電流施加裝置310可為單純的電壓源，而電壓檢測裝置320可為單純的電流計?；谏鲜鏊_的內(nèi)容，本實施例也可提出一種檢測方法，其至少包括下列步驟。 首先，提供有效晶粒與失效晶粒。接著，在預(yù)先檢測時間內(nèi)，分別對有效晶粒與失效晶粒施加預(yù)先檢測脈沖電流以獲得區(qū)別有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系，且在預(yù)先檢測脈沖電流施加于有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系偏離線性關(guān)系時定義出脈沖損傷電流。然后，根據(jù)在預(yù)先檢測時間內(nèi)所獲知區(qū)別有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系而定義出電壓失效判定值。接著，在快速檢測時間內(nèi)，對至少發(fā)光元件101的晶粒施加快速檢測脈沖電流，其中快速檢測脈沖電流小于脈沖損傷電流。之后，根據(jù)施加快速檢測脈沖電流于發(fā)光元件101的晶粒所產(chǎn)生的電壓值是否大于電壓失效判定值，而判斷發(fā)光元件是否為失效元件。在本實施例中，檢測方法還包括根據(jù)在預(yù)先檢測時間內(nèi)所獲知區(qū)別有效晶粒與失效晶粒的電流與電壓關(guān)系而定義出電流檢測區(qū)間，且快速檢測脈沖電流若在電流檢測區(qū)間內(nèi)。在本實施例中，電流檢測區(qū)間落在0. 3A 3A。綜上所述，本發(fā)明的檢測系統(tǒng)及檢測方法至少具有下列優(yōu)點。首先，檢測系統(tǒng)可分別于升溫前后利用電壓施加裝置施以發(fā)光元件順向或逆向電壓并測量其電流，并根據(jù)升溫前后的電流差值是否大于電流失效判定值而判斷此元件是否為失效。另外，檢測系統(tǒng)也可在升溫前后利用電流施加裝置施以發(fā)光元件順向及逆向電流，并測量升溫前與升溫后的電壓差，并根據(jù)升溫前后的電壓差的差值是否大于電壓失效判定值而判斷此元件是否為失效。此外，檢測系統(tǒng)還可分別利用預(yù)先檢測步驟及快速檢測步驟，以檢測發(fā)光元件是否失效。本發(fā)明更提供一種用于上述檢測系統(tǒng)的檢測方法。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種檢測系統(tǒng)，適于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)，包括電壓施加裝置，電性連接所述發(fā)光元件并施加電壓于所述發(fā)光元件； 電流檢測裝置，電性連接所述發(fā)光元件并測量所述發(fā)光元件受所述電壓施加裝置施加所述電壓時所產(chǎn)生的電流；加熱裝置，用以將所述發(fā)光元件由第一溫度加熱至第二溫度，其中當(dāng)所述發(fā)光元件處于所述第一溫度時，所述電流檢測裝置所測量到所述發(fā)光元件受所述電壓施加裝置施加所述電壓時所產(chǎn)生的所述電流定義為第一電流，而當(dāng)所述發(fā)光元件處于所述第二溫度時，所述電流檢測裝置所測量到所述發(fā)光元件受所述電壓施加裝置施加所述電壓時所產(chǎn)生的所述電流定義為第二電流；以及控制單元，電性連接所述電壓施加裝置與所述電流檢測裝置并記錄所述第一電流與所述第二電流，其中當(dāng)所述第二電流與所述第一電流的差值大于電流失效判定值時，所述控制單元判斷所述發(fā)光元件為失效元件。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電流失效判定值隨所述第二溫度升高而增加。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中所述第二溫度落在攝氏70度 攝氏400度的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測系統(tǒng)，其中所述第二溫度落在攝氏100度 攝氏300度的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中所述加熱裝置包括烤箱、激光裝置、微波裝置及加熱平臺。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測系統(tǒng)，其中所述加熱裝置為所述激光裝置時，所述激光裝置用于提供激光光束于所述發(fā)光元件，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第二溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測系統(tǒng)，其中所述激光光束的波長范圍大于或等于所述至少發(fā)光元件的主要發(fā)光波長。
8.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓包括順向電壓與逆向電壓至少其一。
9.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓為所述順向電壓時，所述順向電壓的范圍落在電壓與電流未偏離線性關(guān)系之前。
10.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓為所述逆向電壓時，所述逆向電壓的范圍小于所述發(fā)光元件的崩潰電壓。
11.如權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓為脈沖電壓或直流電壓，且所述電壓施加裝置施加所述電壓于所述至少一發(fā)光元件的時間區(qū)間定義為電壓持續(xù)時間。
12.如權(quán)利要求11所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓持續(xù)時間介于10μs至50μ s之間。
13.如權(quán)利要求11所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電流檢測裝置在所述電壓持續(xù)時間內(nèi)測量所述發(fā)光元件的所述電流定義為電流測量時間，且所述電流測量時間小于或等于所述電壓持續(xù)時間。
14.一種檢測方法，用于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)，包括 在第一溫度下，施加電壓于所述至少一發(fā)光元件；在所述第一溫度下，測量當(dāng)施加電壓于所述至少一發(fā)光元件時所產(chǎn)生的第一電流；加熱所述至少一發(fā)光元件，以使所述至少一發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至第二溫度；在所述第二溫度下，施加所述電壓于所述發(fā)光元件；在所述第二溫度下，測量當(dāng)施加電壓于所述發(fā)光元件時所產(chǎn)生的第二電流；以及判斷所述第二電流與所述第一電流的差值是否大于電流失效判定值，其中若所述第二電流與所述第一電流的差值大于所述電流失效判定值，所述發(fā)光元件被判斷為失效元件。
15.如權(quán)利要求14所述的檢測方法，其中所述電流失效判定值隨所述第二溫度升高而增加。
16.如權(quán)利要求14所述的檢測方法，其中加熱所述發(fā)光元件的方法包括使用烤箱進行加熱、激光裝置進行加熱、微波裝置進行加熱、加熱平臺進行加熱或電流加熱。
17.如權(quán)利要求16所述的檢測方法，其中利用所述烤箱對所述發(fā)光元件進行加熱的方法包括使用熱空氣對流或高溫?zé)襞荩允顾霭l(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第二溫度。
18.如權(quán)利要求16所述的檢測方法，其中利用所述激光裝置對所述發(fā)光元件進行加熱的方法包括提供激光光束于所述至少發(fā)光元件，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第二溫度。
19.一種檢測系統(tǒng)，用于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)，包括電流施加裝置，電性連接所述發(fā)光元件并分別于不同時間內(nèi)施加順向電流與逆向電流于所述發(fā)光元件；電壓檢測裝置，電性連接所述發(fā)光元件并分別測量所述發(fā)光元件受所述電流施加裝置施加所述順向電流與所述逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的順向電壓與逆向電壓；加熱裝置，用以將所述發(fā)光元件由第一溫度加熱至第二溫度，其中當(dāng)所述發(fā)光元件處于所述第一溫度時，所述電壓檢測裝置測量所述發(fā)光元件受所述電流施加裝置施加所述順向電流與所述逆向電流時所分別產(chǎn)生的第一順向電壓與第一逆向電壓，且所述第一順向電壓與所述第一逆向電壓的壓差定義為第一電壓差，而當(dāng)所述至少一發(fā)光元件處于所述第二溫度時，所述電壓檢測裝置測量所述發(fā)光元件受所述電流施加裝置施加所述順向電流與所述逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的第二順向電壓與第一逆向電壓，且所述第二順向電壓與所述第二逆向電壓的壓差定義為第二電壓差；以及控制單元，電性連接所述電流施加裝置與所述電壓檢測裝置并記錄所述第一電壓差與所述第二電壓差，其中當(dāng)所述第二電壓差與所述第一電壓差的差值大于電壓失效判定值時，所述控制單元判斷所述發(fā)光元件為失效元件。
20.如權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓失效判斷值隨所述第二溫度升高而增加。
21.如權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中所述第二溫度落在攝氏70度 攝氏400度的范圍內(nèi)。
22.如權(quán)利要求21所述的檢測系統(tǒng)，其中所述第二溫度落在攝氏100度 攝氏300度的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中所述加熱裝置包括烤箱、激光裝置、微波裝置及加熱平臺。
24.如權(quán)利要求23所述的檢測系統(tǒng)，其中所述加熱裝置為所述激光裝置時，所述激光裝置用于提供激光光束于所述發(fā)光元件，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第-~-ilm, ο
25.如權(quán)利要求M所述的檢測系統(tǒng)，其中所述激光光束的波長范圍大于或等于所述至少發(fā)光元件的主要發(fā)光波長。
26.如權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中所述順向電流與所述逆向電流的電流大小不必相同。
27.如權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中所述順向電流與所述逆向電流分別包括短暫電流，且所述電流施加裝置分別施加所述順向電流與所述逆向電流于所述至少一發(fā)光元件的時間分別定義為順向電流持續(xù)時間與逆向電流持續(xù)時間。
28.如權(quán)利要求27所述的檢測系統(tǒng)，其中所述順向電流持續(xù)時間與所述逆向電流持續(xù)時間介于10μ s至50μ s之間。
29.如權(quán)利要求27所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓檢測裝置在所述順向電流持續(xù)時間內(nèi)所測量到所述發(fā)光元件的所述第一順向電壓或所述第二順向電壓定義為第一電壓測量時間，且所述第一電壓測量時間小于或等于所述順向電流持續(xù)時間。
30.如權(quán)利要求27所述的檢測系統(tǒng)，其中所述電壓檢測裝置在所述逆向電流持續(xù)時間內(nèi)所測量到所述發(fā)光元件的所述第一逆向電壓或所述第二逆向電壓定義為第二電壓測量時間，且所述第二電壓測量時間小于或等于所述逆向電流持續(xù)時間。
31.如權(quán)利要求27所述的檢測系統(tǒng)，其中所述順向電流持續(xù)時間與所述逆向電流持續(xù)時間的間隔定義為間隔時間，其中所述間隔時間為Imsec 10msec。
32.—種檢測方法，用于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)，包括在第一溫度下，分別于不同時間內(nèi)施加順向電流與逆向電流于所述發(fā)光元件；在所述第一溫度下，分別于不同時間內(nèi)測量所述發(fā)光元件受所述電流施加裝置施加所述順向電流與所述逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的第一順向電壓與第一逆向電壓，其中所述第一順向電壓與所述第一逆向電壓的壓差定義為第一電壓差；加熱所述發(fā)光元件，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至一第二溫度；在所述第二溫度下，分別于不同時間內(nèi)施加所述順向電流與所述逆向電流于所述發(fā)光元件；在所述第二溫度下，分別于不同時間內(nèi)測量所述發(fā)光元件受所述電流施加裝置施加所述順向電流與所述逆向電流時所分別對應(yīng)產(chǎn)生的第二順向電壓與第二逆向電壓，其中所述第二順向電壓與所述第二逆向電壓的壓差定義為第二電壓差；以及判斷所述第二電壓差與所述第一電壓差的差值是否大于電壓失效判定值，其中若所述第二電壓差與所述第一電壓差的差值大于所述電壓失效判定值，所述至少一發(fā)光元件判斷為失效元件。
33.如權(quán)利要求32所述的檢測方法，其中所述電壓失效判斷值隨所述第二溫度升高而增加。
34.如權(quán)利要求32所述的檢測方法，其中加熱所述發(fā)光元件的方式包括使用烤箱進行加熱、激光裝置進行加熱、微波裝置進行加熱、加熱平臺進行加熱或電流加熱。
35.如權(quán)利要求34所述的檢測方法，其中利用所述烤箱對所述發(fā)光元件進行加熱的方式包括使用熱空氣對流或高溫?zé)襞?，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第二溫度。
36.如權(quán)利要求34所述的檢測方法，其中利用所述激光對所述發(fā)光元件進行加熱的方式包括提供激光光束于所述發(fā)光元件，以使所述發(fā)光元件由所述第一溫度加熱至所述第二溫度。
37.一種檢測系統(tǒng)，用于檢測發(fā)光元件的晶粒品質(zhì)，包括脈沖電流施加裝置，電性連接所述發(fā)光元件，并依序于預(yù)先檢測時間及快速檢測時間內(nèi)分別施加預(yù)先檢測脈沖電流與快速檢測脈沖電流于所述發(fā)光元件；電壓檢測裝置，電性連接所述發(fā)光元件，并于所述預(yù)先檢測時間內(nèi)測量所述發(fā)光元件所對應(yīng)產(chǎn)生的第一電壓，且當(dāng)所述第一電壓與所述預(yù)先檢測脈沖電流的關(guān)系偏離一線性關(guān)系時定義出脈沖損傷電流，其中快速檢測脈沖電流小于或等于所述脈沖損傷電流；以及控制單元，電性連接所述脈沖電流施加裝置與所述電壓檢測裝置，其中所述脈沖電流施加裝置于所述快速檢測時間內(nèi)施加所述快速檢測脈沖電流至所述發(fā)光元件時，所述電壓檢測裝置測量所述發(fā)光元件所對應(yīng)產(chǎn)生的第二電壓，且所述控制單元根據(jù)所述第二電壓高于一電壓失效判定值時判斷所述發(fā)光元件為失效元件。
38.如權(quán)利要求37所述的檢測系統(tǒng)，其中所述預(yù)先檢測脈沖電流的脈沖時間小于5秒內(nèi)。
39.如權(quán)利要求37所述的檢測系統(tǒng)，其中所述快速檢測脈沖電流大于或等于額定操作電流。
40.一種檢測方法，包括 提供有效晶粒與失效晶粒；在預(yù)先檢測時間內(nèi)，分別對所述有效晶粒與所述失效晶粒施加預(yù)先檢測脈沖電流以獲得區(qū)別所述有效晶粒與所述失效晶粒的電流與電壓關(guān)系，且在所述預(yù)先檢測脈沖電流施加于所述有效晶粒與所述失效晶粒的所述電流與電壓關(guān)系偏離線性關(guān)系時定義出脈沖損傷電流；根據(jù)在所述預(yù)先檢測時間內(nèi)所獲知區(qū)別所述有效晶粒與所述失效晶粒的所述電流與電壓關(guān)系而定義出電壓失效判定值；在快速檢測時間內(nèi)，對發(fā)光元件的晶粒施加快速檢測脈沖電流，其中所述快速檢測脈沖電流小于所述脈沖損傷電流；以及根據(jù)施加所述快速檢測脈沖電流于所述發(fā)光元件的晶粒所產(chǎn)生的電壓值是否大于所述電壓失效判定值，而判斷所述發(fā)光元件是否為失效元件。
41.如權(quán)利要求40所述的檢測方法，其中所述預(yù)先檢測脈沖電流的脈沖時間小于5秒內(nèi)。
42.如權(quán)利要求40所述的檢測方法，還包括根據(jù)在所述預(yù)先檢測時間內(nèi)所獲知區(qū)別所述有效晶粒與所述失效晶粒的所述電流與電壓關(guān)系而定義出電流檢測區(qū)間，且所述快速檢測脈沖電流若在所述電流檢測區(qū)間內(nèi)。
43.如權(quán)利要求42所述的檢測方法，其中所述電流檢測區(qū)間大于或等于額定操作電流。
全文摘要
一種檢測系統(tǒng)及檢測方法，該檢測系統(tǒng)可分別于升溫前后施以發(fā)光元件順向或逆向電壓并測量其電流，并根據(jù)升溫前后的電流差值是否大于電流失效判定值而判斷此元件是否為失效。另外，檢測系統(tǒng)也可在升溫前后利用電流施加裝置施以發(fā)光元件順向及逆向電流，并測量升溫前與升溫后的電壓差，并根據(jù)升溫前后的電壓差的差值是否大于電壓失效判定值而判斷此元件是否為失效。此外，檢測系統(tǒng)還可分別利用預(yù)先檢測步驟及快速檢測步驟，以檢測發(fā)光元件是否失效。
文檔編號G01R31/26GK102540039SQ20111003952
公開日2012年7月4日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月3日
發(fā)明者李安澤, 楊適存, 王建評, 陳宗德, 黃勝邦 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院