新技術(shù)“以柔克剛” 天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)解決微型LED晶圓無損測試技術(shù)難題

2025年06月16日 14:19:27 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王點(diǎn)擊量：5934

據(jù)悉，天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精儀學(xué)院感知科學(xué)與工程系黃顯團(tuán)隊(duì)，首次提出了一種基于柔性電子技術(shù)的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發(fā)光檢測方法。

　　微型LED芯片之指尺寸在50微米以下的LED芯片，這種芯片具有高亮度和高對比度的特性，能夠呈現(xiàn)出更加鮮艷、逼真的色彩和更深的黑色，同時(shí)能耗更低、壽命更長。也正因如此微型LED芯片被寄予厚望。

　　微型LED晶圓則是微型LED芯片制造的起點(diǎn)。它是一種超薄的、圓形的半導(dǎo)體材料片。由于微型LED芯片高密度、微米級的結(jié)構(gòu)特征，導(dǎo)致LED晶圓的素質(zhì)要求非常高，其品質(zhì)直接影響了終端產(chǎn)品的素質(zhì)。與此同時(shí)，又由于微型LED晶圓尺寸微小，因此業(yè)界一直沒有找到晶圓接觸式無損檢測的好方法。傳統(tǒng)的晶圓良率檢測方法有的會造成晶圓表面不可逆的物理損傷，有的則存在較高的漏檢率和錯(cuò)檢率。

　　因此，如何微型LED晶圓從生產(chǎn)到終端集成的全過程良率檢測成為了業(yè)界迫切需要解決的難題，無法準(zhǔn)確檢測微型LED晶圓良品率成為了限制基于微型LED的終端產(chǎn)品發(fā)展的“礁石”。而就在近日，天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新成果或?qū)榇藥ジ淖儭?br />

　　據(jù)悉，天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精儀學(xué)院感知科學(xué)與工程系黃顯團(tuán)隊(duì)，首次提出了一種基于柔性電子技術(shù)的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發(fā)光檢測方法，該方法構(gòu)建了包含彈性微柱陣列和可延展柔性電極陣列堆疊的三維結(jié)構(gòu)柔性探針陣列，憑借其“以柔克剛”的特性對測量對象的表面形貌進(jìn)行自適應(yīng)形變，精確適應(yīng)晶圓表面1至5微米的高度差，并以0.9兆帕的“呼吸級壓力”輕觸晶圓表面，探針接觸壓力僅為傳統(tǒng)剛性探針接觸壓力的萬分之一，遠(yuǎn)低于金屬焊盤的屈服強(qiáng)度，不但不會造成晶圓表面磨損，也降低了探針本身的磨損，探針在100萬次接觸測量后，依然完好如初。

　　此外，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了與三維柔性探針相匹配的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有球形探針調(diào)平裝置，能夠確保探針與LED晶圓處于平行狀態(tài)，其底部觀察系統(tǒng)通過同軸光路和分光棱鏡實(shí)時(shí)觀察晶圓點(diǎn)亮的情況并開展波長分布測量。同時(shí)，該測量系統(tǒng)還可以進(jìn)行高速電學(xué)測量以及探針下壓的壓力測量，確保獲得豐富的LED晶圓電學(xué)和光學(xué)信息。

　　目前，相關(guān)成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然-電子學(xué)》，相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)開啟產(chǎn)品化進(jìn)程。未來，該技術(shù)有望為國內(nèi)微型LED產(chǎn)業(yè)提供批量化、無損、低成本的檢測解決方案推動該產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

本文參考資料來源：新華社,科技日報(bào)

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