Led芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試方法及其測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED芯片的性能測試，特別是涉及LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試方法及其測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，LED芯片的應(yīng)用非常廣泛，隨著市場需求變化、封裝市場的技術(shù)變更以及LED芯片尺寸設(shè)計細(xì)長化，使得目前在LED封裝應(yīng)用端較易發(fā)生芯片斷裂異常，影響封裝產(chǎn)品良率以及客戶使用體驗效果。故需求芯片制造端篩選抗斷裂能力相對較優(yōu)的芯粒出貨封裝應(yīng)用端，但目前LED領(lǐng)域內(nèi)尚無可有效監(jiān)控LED芯?？箶嗔涯芰Φ臏y試方法及其測試裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為降低LED封裝應(yīng)用端出現(xiàn)LED芯片斷裂的機(jī)率，有必要建立監(jiān)控、篩選機(jī)制，依據(jù)封裝市場需求，針對同款芯粒，篩選抗斷裂性能較優(yōu)芯粒出貨封裝端。
[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種能夠測試LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試方法及其測試
目.ο
[0005]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試方法，包括以下步驟:
Ca)準(zhǔn)備好長條形的LED芯片作為試樣、“凹”字型測試模具、載物臺、推拉力測試機(jī)以及推刀；
(b)將所述LED芯片置于所述“凹”字型測試模具上，使得LED芯片橫跨于“凹”字型測試模具的開口之上；
(c)將所述“凹”字型測試模具固定于所述載物臺的中心位置，操作所述推拉力測試機(jī)，調(diào)整推刀居中垂直于LED芯片上表面，并加載下壓力，LED芯片上表面受到壓力，當(dāng)載荷達(dá)到一定值時，芯片表面會產(chǎn)生破壞，造成芯片斷裂，從而測量出芯片斷裂所需施加力F值；
(d)將步驟(c)測量出的F值代入公式模型of=3FL/2bh2，其中of為彎曲應(yīng)力或彎曲強(qiáng)度；F為最大載荷或斷裂彎曲載荷；L為“凹”字型測試模具的開口間距山為LED芯片的短邊寬度出為LED芯片的厚度；
Ce)通過上述步驟，即可計算出LED芯片的彎曲強(qiáng)度σ f。
[0006]優(yōu)選的，所述“凹”字型測試模具的開口間距小于所述LED芯片的長邊寬度。
[0007]優(yōu)選的，所述推刀的材質(zhì)要求為機(jī)械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強(qiáng)度大于500MPa，避免推刀使用過程中推刀受損異常。
[0008]優(yōu)選的，所述推刀可選用合金鋼材料或復(fù)合陶瓷材料或GaN材料。
[0009]優(yōu)選的，所述推刀的刀尖部位直徑小于或等于所述LED芯片的短邊寬度。
[0010]優(yōu)選的，所述推刀的刀尖部位直徑為4~6mil。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試裝置，包括長條形的LED芯片試樣、“凹”字型測試模具、載物臺、推拉力測試機(jī)以及推刀，所述LED芯片橫跨于“凹”字型測試模具的開口之上，所述“凹”字型測試模具固定于所述載物臺的中心位置，所述推拉力測試機(jī)控制推刀居中垂直于LED芯片上表面施加下壓力，從而通過推刀單軸加載方式，實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)彎曲。
[0012]優(yōu)選的，所述“凹”字型測試模具的開口間距小于所述LED芯片的長邊寬度。
[0013]優(yōu)選的，所述推刀的材質(zhì)要求為機(jī)械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強(qiáng)度大于500MPa，避免推刀使用過程中推刀受損異常。
[0014]優(yōu)選的，所述推刀可選用合金鋼材料或復(fù)合陶瓷材料或GaN材料。
[0015]優(yōu)選的，所述推刀的刀尖部位直徑小于或等于所述LED芯片的短邊寬度。
[0016]優(yōu)選的，所述推刀的刀尖部位直徑為4~6mil。
[0017]本發(fā)明包括以下有益效果:由于LED芯片制作過程中通過不同的加工工序，可能有不同的應(yīng)力引入，故制成芯片后測試的抗斷裂強(qiáng)度值會存在一定差異，本發(fā)明依據(jù)將LED芯片平放于“凹”字型測試模具上，可相對真實(shí)地模擬芯片在不同封裝條件下可能的受力情況，作為不同尺寸芯片的抗斷裂性能比對，以及同款芯片間抗斷裂強(qiáng)度一致性的監(jiān)控。芯片制造端可依據(jù)本發(fā)明建立劃裂生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性監(jiān)控機(jī)制，篩選抗推力值較優(yōu)的芯粒出貨，可有效降低封裝應(yīng)用端出現(xiàn)芯粒斷裂現(xiàn)象。本發(fā)明具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景，有助于豐富LED芯片和微型試樣力學(xué)性能測試技術(shù)以及推動相關(guān)測試裝備的發(fā)展。
【附圖說明】
[0018]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0019]圖1為本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為實(shí)施例2的LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試過程芯片受力示意圖。
[0021]圖3為實(shí)施例3的LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試過程芯片受力示意圖。
[0022]圖中標(biāo)不:I:LED芯片；2:測試I旲具；3:載物臺；4:推拉力測試機(jī)；5:推刀。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合示意圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0024]實(shí)施例1
請參閱圖1，本實(shí)施例提供一種LED芯片抗斷裂強(qiáng)度的測試裝置，包括長條形的LED芯片I作為試樣、“凹”字型測試模具2、載物臺3、推拉力測試機(jī)4以及推刀5，所述LED芯片I橫跨于“凹”字型測試模具2的開口之上，所述“凹”字型測試模具2固定于所述載物臺3的中心位置，所述推拉力測試機(jī)4控制推刀5居中垂直于LED芯片I上表面施加下壓力，從而通過推刀單軸加載方式，實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)彎曲。
[0025]上述測試裝置中，由于長條形LED芯片一般為微米級芯片，故要求測試模具材料具有相對較高的致密性，以確保模具制作時可高精度控制。
[0026]上述測試裝置中，所述推刀的材質(zhì)要求為機(jī)械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強(qiáng)度大于500MPa，可選用合金鋼材料，如軸承用鋼、X42Cr13 (不銹鋼)、X36CrMo17 (預(yù)硬不銹鋼)和X45NiCrMo4 (系列冷作鋼);或復(fù)合陶瓷材料，如ZrB2-SiC基復(fù)合陶瓷材料；或GaN材料，避免推刀使用過程中推刀受損異常。更優(yōu)地，模具制作材料要求有較好的高溫耐磨以及抗氧化性能。
[0027]上述測試裝置中，所述“凹”字型測試模具的開口間距小于所述LED芯片的長邊寬度。