精准找出产品缺陷,安新实现高效Micro LED检测方案

Micro LED成为显示器产业众所瞩目的前瞻技术,且相关应用纷纷出炉。如今年智能显示展上,可以看到许多Micro LED产品亮相,如友达、群创、镎创等,皆纷纷展示其在Micro LED领域的布局成果;显现业界积极克服Micro LED既有技术障碍,走向量产目标的决心。

只不过,Micro LED若要量产,并降低生产成本的话,除了要更进一步强化巨量转移技术外,为确保Micro LED良率,也要改善检测与修复技术,因为检测与修复也是制程中不可或缺的关键步骤。然而,由于Micro LED产品使用的芯片数量众多,正确且快速地检测并修复巨量而细小的芯片,依然是一项艰巨挑战。

为了提升Micro LED检测效率,不少技术开发人员与设备制造商持续精进巨量检测技术;对此,安新精密已研发出失效分析准确定位的利器——热辐射显微镜EM系列,通过热能快速检测Micro LED产品缺陷。

以热能抓出缺陷,安新打造高效检测设备

安新精密董事长赖昱安表示,目前许多接触式检测,即是提高电压、电流,一旦发现产品哪边烧坏,就可得知哪里出了问题;不过,这种作法容易失真。因此,安新采用非接触式的做法,通过“热能”进行检测。因电子组件在电流通过后,于正常与缺陷之处两者会有所差异,常会以侦测能量(光和热)的方式判断异常。

(赖昱安–安新精密科技 董事长;图片来源:安新精密)

赖昱安解释,以能量侦测的方式通常有三种,分别是显微镜搭配特定波长传感器侦测(Photo emission)、以雷射激发产生阻抗变化(OBIRCH),以及侦测组件所放出的热辐射(Thermal emission);而安新选用的是第三种方式。

赖昱安进一步说明,当物体高过绝对零度,就会发出辐射,通过量测体温的热像仪(或称红外线相机),和确认人是否发烧的原理一样,以用于检测IC与面板等电子组件是否有发烧。

(IC检测;图片来源:安新精密)

同时,随着制程进步,产品尺寸缩小,操作电压降低,产生的热也会跟着变化,更难以精准检测缺陷产生的热;因此需要搭配高放大倍率的热辐射显微镜。而安新EM系列即是整合高放大倍率的红外线相机,搭配讯号分析,能精确定位出缺陷位置。

赖昱安解释,红外线量测优点之一为非接触式,除了不会影响热表现,也不会干扰高频的量测结果。而安新与泓邦科技合作,采用泓邦科技旗下德国红外线相机- InfarTec,可随产品尺寸变化而使用不同倍率的镜头,达到理想的量测效果。特定型号相机每秒钟撷取1,000张的高速取样,若使用格放模式,更可高达每秒30,000张的能力,完整记录瞬间的温度变化,便于讯号处理与分析。

(MiniLED–低倍;图片来源:安新精密)

(MiniLED –高倍;图片来源:安新精密)

不仅如此,再通过安新的扫描技术,可实现超广视野,也就是得到广角且细腻的画面,适合应用于面板的大范围量测。经设定后,可自动移动并连续量测,拼接得到大面积且高解析的温度结果,最高分辨率达9600x7680;同时,通过精密的微偏移,也能够产生精致的影像,最高分辨率达6400x5120。

不仅如此,安新EM系列除了可自动控制量测,还搭配讯号处理技术,降低干扰噪声,找出瑕疵位置,使得影像判断更简单明了。

赖昱安说明,过往这些热辐射检测出来的结果,都是由人为判断,即交由有经验的工程师判读哪边有问题,而这需要较长一段训练时间;且红外线镜头不管等级再高,可以量测的仅是物体表面温度,无法穿透,所以一般在判读上就是以表面温度为凭据。不过,随着制程愈来愈复杂,人为判读也越来越困难,这也是安新使用讯号处理技术的原因。

赖昱安解释,讯号处理就是像传输数据时,要把noise排除掉一样;因为红外线量测有很多参数会影响到结果,如周遭环境、材料特性等因素。讯号处理则让量测后的结果能更容易用图形显示,并依据坐标提供准确的分析与位置;有了讯号处理,才可以看到产品内部深层、浅层的不同状况。除量测面板外,亦可应用于IC的失效分析,例如芯片内部短路或漏电等问题。

“我们提供一个简易使用的设备,降低量测门坎,建立标准化;由工具来协助判断,没有检测经验也能快速上手。”赖昱安说。

高整合EM设备助力,Micro LED检测难度再降低

(热辐射显微镜–EM系列机台;图片来源:安新精密)

综上所述,随着产品尺寸越来越小,单纯藉由温度分布差异,有时难以判断产品失效的状况,原先的设备更难精准检测缺陷产生的热;也因此,安新科技开发了热辐射显微镜EM系列,整合高灵敏相机与讯号处理技术,搭配轴控系统,实现自动对焦或拼接等功能,便于操作。且使用高灵敏的红外线相机,不须刻意提高电流或电压将组件烧毁才能找出问题。可在正常使用或更低负载的状况下判断出缺陷位置。(文:LEDinside)

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