LED高速高精度自动测试分拣设备研制

LED高速高精度自动测试分拣设备研制

1 、引言
 
    在半导体照明技术突飞猛进的今天，为了生产出高品质的LED产品，LED芯片制备、封装及应用中的自动测试与分拣设备越来越凸显其在产品开发、生产过程中的重要性。
 
    在LED芯片制备、封装及应用产品生产中，大量的自动化设备仍然依赖国外产品，进口设备价格昂贵，对行业发展十分不利[1]。一些中小型企业因难以承担昂贵的机器设备成本，不得不采用手动或半自动设备来检测LED芯片，在对大量样品进行参数检测分析时,不仅效率低，且检测出来的LED性能指标有明显差异，直接影响其终端产品的质量和使用寿命[2]。因此，研制自动测试与分拣设备对加快国内LED 产业发展具有重要意义。研制适合国内LED企业使用需求、价格适中、功能全面、性能可靠的半导体照明测试与生产装备已迫在眉睫。
 
2 、LED自动测试与分拣设备的关键问题
 
       LED封装应用中的自动测试与分拣设备，要求速度快、性能可靠，是复杂的光机电一体化产品。研制中需解决多个关键技术问题。
 
  2.1 光机电一体化系统构架设计
 
        LED芯片制备、封装生产中，不同的工艺阶段有不同的自动测试与分拣要求，系统设备集光色电参数测量、自动化控制、精密机械结构、机器视觉定位和计算机软件于一体，其中光机电一体化系统构架设计尤为重要[3，4]。本文所述LED高速自动测试与分拣设备要求工作节拍小于150ms，对自动测试与分拣机械系统各部分选择提出较高要求。
 
  2.2 LED光色电高速高精度检测系统研究
 
       测量的参数有光学参数(光通量、光强等)、颜色参数、电学参数(正向电压、反向漏电流等)，因此需要处理数据量大[5,6,7]。在设备控制方面，每次测量要通知下位机上料测量同时采集测量数据，将测量结果和分拣信息反馈给PLC，因此需要完成的任务多。根据自动测试与分拣设备整机设计要求，检测单元的测试时间需控制在50ms内，精度要求主波长0.5nm，色品坐标0.003，需采用合理的数据传送结构保证测量速度和精度。
 
   2.3 设备可靠性研究
 
       生产设备的长期正常运行，测量数据的稳定可靠非常重要。通过系统可靠性设计与可靠性分配，选择各单元组成原理和关键器件，进行整机可靠性试验，提高自动化设备可靠性。