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新技術“以柔克剛” 天津大學團隊解決微型LED晶圓無損測試技術難題
2025年06月16日 14:19:27
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：2145
據悉，天津大學精密測試技術及儀器全國重點實驗室、精儀學院感知科學與工程系黃顯團隊，首次提出了一種基于柔性電子技術的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發光檢測方法。
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，能夠呈現出更加鮮艷、逼真的色彩和更深的黑色，同時能耗更低、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。它是一種超薄的、圓形的半導體材料片。由于微型LED芯片高密度、微米級的結構特征，導致LED晶圓的素質要求非常高，其品質直接影響了終端產品的素質。與此同時，又由于微型LED晶圓尺寸微小，因此業界一直沒有找到晶圓接觸式無損檢測的好方法。傳統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檢率。
因此，如何微型LED晶圓從生產到終端集成的全過程良率檢測成為了業界迫切需要解決的難題，無法準確檢測微型LED晶圓良品率成為了限制基于微型LED的終端產品發展的“礁石”。而就在近日，天津大學團隊的一項新成果或將為此帶去改變。
據悉，天津大學精密測試技術及儀器全國重點實驗室、精儀學院感知科學與工程系黃顯團隊，首次提出了一種基于柔性電子技術的巨量LED晶圓的無損接觸式電致發光檢測方法，該方法構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構柔性探針陣列，憑借其“以柔克剛”的特性對測量對象的表面形貌進行自適應形變，精確適應晶圓表面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剛性探針接觸壓力的萬分之一，遠低于金屬焊盤的屈服強度，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，團隊還研發了與三維柔性探針相匹配的測量系統。該系統具有球形探針調平裝置，能夠確保探針與LED晶圓處于平行狀態，其底部觀察系統通過同軸光路和分光棱鏡實時觀察晶圓點亮的情況并開展波長分布測量。同時，該測量系統還可以進行高速電學測量以及探針下壓的壓力測量，確保獲得豐富的LED晶圓電學和光學信息。
目前，相關成果已發表于國際學術期刊《自然-電子學》，相關技術也已經開啟產品化進程。未來，該技術有望為國內微型LED產業提供批量化、無損、低成本的檢測解決方案推動該產業進一步發展。
本文參考資料來源：新華社,科技日報
本文參考資料來源：新華社,科技日報
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