MicroLEDs Optische Prüfung von μLEDs auf Wafern und in Modulen

Effizientes, simultanes Testen von Tausenden μLEDs auf einem Wafer oder Modul in wenigen Sekunden

MicroLEDs sind bekannt als herausfordernde neue Technologie. Sie sind kleiner als 100 Mikrometer und besitzen außergewöhnliche optische Eigenschaften. So lassen sich Displays mit großem Farbumfang, einem hohen Kontrast sowie einer sehr hohen Auflösung herstellen. Auch neue adaptive Frontbeleuchtungssysteme (AFS) für Fahrzeuge verwenden MicroLED-Arrays mit einigen 10.000 einzelnen Lichtquellen. Das ermöglicht eine präzise Steuerung des Lichtstrahls, da jede MicroLED einzeln kontrolliert werden kann.

Die Herausforderungen in der MicroLED Inline-Prüfung

µLED-Wafer- und Display-Prüfung

Insbesondere in der Produktion stellen Millionen von μLEDs auf einem Wafer oder Display neue Herausforderungen für die optischen Qualitätstests dar:

  • Paralleles Testen von Tausenden oder Millionen von μLEDs
  • Simultanes elektrisches Kontakten oder optisches Anregen möglichst vieler μLEDs auf einem Wafer
  • Schnelle und genaue optische Prüfung jeder LED oder jedes Pixels, synchronisiert mit dem Produktionstakt
    - Farb- und Leuchtdichtehomogenität
    - Dominante und Peak-Wellenlänge
    - Räumliche Auflösung
  • Kalibrierte Kamerasysteme, rückführbar auf nationale Metrologie-Institute (PTB, NIST)
    - Adaptive Kalibrierung für spektral variierende Lichtquellen

µLED-Arrays für adaptive Frontbeleuchtungssysteme im Automobil

Auch ultrahelle Hochleistungs-LED-Module stellen besondere Herausforderungen dar:

  • Variierende spektrale Eigenschaften des Halbleiters und Phosphors
  • Zeitliche Synchronisation des Messvorganges mit der Stromquelle
  • Räumliche Auflösung
  • Crosstalk

Unsere Lösung: 2D-Kamerasystem der LumiTop-Serie

Instrument Systems bietet mit den kamerabasierten LumiTop 4000 und LumiTop X150 2D-Systemen schnelle, hochgenaue und rückführbare optische Messungen für unterschiedlichste μLED-Arrays und Displays. Die Kombination aus unserem hochpräzisen CAS 140D-Spektralradiometer und verschiedenen LumiTop-Kameras ermöglicht eine adaptive Live-Kalibrierung basierend auf den spektralen Eigenschaften des zu testenden Prüflings. Darüber hinaus kann die Messung mit der Stromquelle der μLED synchronisiert werden, um hohe Geschwindigkeiten und Reproduzierbarkeit zu erzielen. Im Vergleich zur Einzelmessung jeder LED des Wafers ist das simultan messende LumiTop-System um Größenordnungen schneller und liefert dennoch räumliche und spektrale Informationen für jeden einzelnen Emitter. Instrument Systems ist ein nach ISO 17025 akkreditiertes Prüflabor und garantiert rückführbare Messwerte mit hoher Genauigkeit.

Die LumiTop 4000 hat eine Auflösung von 12 MP und kann kleinste Defekte und Inhomogenitäten erkennen. Dank 100 mm Makro-Objektiv ermöglicht die Kamera eine schnelle parallele Inline-Analyse aller μLEDs auf einem Wafer an einer einzigen Teststation. Mit einem Sichtfeld (FOV) von ca. 10 x 14 mm kann es viele tausende μLEDs mit einer minimalen Pixelgröße bis zu 30 μm gleichzeitig vermessen.

Die LumiTop X150 verfügt über einen 150 MP Sensor, der über ein optionales Pixel-Shifting auf 600 MP erweitert werden kann. Um kleinste Micro-Displays, Smart Watches, Mobile Phones, Tablets und Wafer bis hin zu großen Videowänden zu testen, stehen verschiedene industrietaugliche Objektive zur Auswahl. Mit der LumiTop X150 sind auch One-Shot-Wafertests möglich.

Beide LumiTop-Systeme ermöglichen kundenspezifische Kalibrierungen, um die Genauigkeit auf spezielle Anforderungen zu optimieren.

Wir beraten Sie gerne bei der Planung, um das für Sie ideale Messkonzept zu konfigurieren.

Welches ist Ihre individuelle Herausforderung? Gemeinsam finden wir die richtige Lösung – fragen Sie uns!

Erleben Sie unser LumiTop Portfolio interaktiv in unserem Video!

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