Led芯片抗斷裂強度的測試方法及其測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED芯片的性能測試，特別是涉及LED芯片抗斷裂強度的測試方法及其測試裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，LED芯片的應用非常廣泛，隨著市場需求變化、封裝市場的技術變更以及LED芯片尺寸設計細長化，使得目前在LED封裝應用端較易發生芯片斷裂異常，影響封裝產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的芯粒出貨封裝應用端，但目前LED領域內尚無可有效監控LED芯粒抗斷裂能力的測試方法及其測試裝置。
【發明內容】
[0003]為降低LED封裝應用端出現LED芯片斷裂的機率，有必要建立監控、篩選機制，依據封裝市場需求，針對同款芯粒，篩選抗斷裂性能較優芯粒出貨封裝端。
[0004]本發明的目的在于:提供一種能夠測試LED芯片抗斷裂強度的測試方法及其測試
目.ο
[0005]為解決以上技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種LED芯片抗斷裂強度的測試方法，包括以下步驟:
Ca)準備好長條形的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，調整推刀居中垂直于LED芯片上表面，并加載下壓力，LED芯片上表面受到壓力，當載荷達到一定值時，芯片表面會產生破壞，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為彎曲應力或彎曲強度；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芯片的彎曲強度σ f。
[0006]優選的，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]優選的，所述推刀的材質要求為機械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強度大于500MPa，避免推刀使用過程中推刀受損異常。
[0008]優選的，所述推刀可選用合金鋼材料或復合陶瓷材料或GaN材料。
[0009]優選的，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]優選的，所述推刀的刀尖部位直徑為4~6mil。
[0011]為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是:提供一種LED芯片抗斷裂強度的測試裝置，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，實現三點彎曲。
[0012]優選的，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]優選的，所述推刀的材質要求為機械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強度大于500MPa，避免推刀使用過程中推刀受損異常。
[0014]優選的，所述推刀可選用合金鋼材料或復合陶瓷材料或GaN材料。
[0015]優選的，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]優選的，所述推刀的刀尖部位直徑為4~6mil。
[0017]本發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，可能有不同的應力引入，故制成芯片后測試的抗斷裂強度值會存在一定差異，本發明依據將LED芯片平放于“凹”字型測試模具上，可相對真實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度一致性的監控。芯片制造端可依據本發明建立劃裂生產工藝穩定性監控機制，篩選抗推力值較優的芯粒出貨，可有效降低封裝應用端出現芯粒斷裂現象。本發明具有良好的應用開發前景，有助于豐富LED芯片和微型試樣力學性能測試技術以及推動相關測試裝備的發展。
【附圖說明】
[0018]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。此外，附圖數據是描述概要，不是按比例繪制。
[0019]圖1為本發明的測試裝置結構示意圖。
[0020]圖2為實施例2的LED芯片抗斷裂強度的測試過程芯片受力示意圖。
[0021]圖3為實施例3的LED芯片抗斷裂強度的測試過程芯片受力示意圖。
[0022]圖中標不:I:LED芯片；2:測試I旲具；3:載物臺；4:推拉力測試機；5:推刀。
【具體實施方式】
[0023]下面結合示意圖對本發明進行詳細的描述，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。
[0024]實施例1
請參閱圖1，本實施例提供一種LED芯片抗斷裂強度的測試裝置，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，實現三點彎曲。
[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，所述推刀的材質要求為機械硬度大于23MPa，抗彎及抗壓強度大于500MPa，可選用合金鋼材料，如軸承用鋼、X42Cr13 (不銹鋼)、X36CrMo17 (預硬不銹鋼)和X45NiCrMo4 (系列冷作鋼);或復合陶瓷材料，如ZrB2-SiC基復合陶瓷材料；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。