LumiTop M150 LumiTopM150 Hochauflösende 2D- Farbmesskamera zur Charakterisierung von MicroLEDs

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Spektralreferenzierte Bildgebung zur Prüfung von MicroLED-Displays, Wafern und optischen Interconnects

Das LumiTop M150 kombiniert eine 151-Megapixel-RGB-Kamera mit Mikroskopoptiken und und einem zeitgleich aufgenommenen Referenzspektrum des CAS 140D für hochauflösende, ortsaufgelöste Messungen. Das System wurde für MicroLED-Displays, Mikrodisplays und Messungen auf Wafer-Ebene entwickelt. Es ermöglicht die Analyse einzelner Emitter in den Bereichen Entwicklung, Inspektion und Qualitätskontrolle. Seine Messfunktionen eröffnen zudem Möglichkeiten für neue Anwendungen wie optische Interconnects (CPO/NPO). 

Einzelne Emitter in großen Arrays analysieren

Ein RGB-CMOS-Sensor mit 151 MP und austauschbare Mikroskopoptiken erfassen feinste Emitterstrukturen. So lassen sich Position und Größe der Emitter, Leuchtdichte, Farbort und räumliche Homogenität analysieren.

Bild und spektrale Referenz gleichzeitig erfassen

Während der Bildaufnahme erfasst das CAS140D Spektralradiometer ein Referenzspektrum. Die spektrale Referenzierung unterstützt die farbmetrische Bewertung der schmalbandigen MicroLED-Emission und ergänzt die detaillierten räumlichen Informationen des Kamerabildes. 

Messungen an den Prüfling anpassen

Verschiedene Mikroskopvergrößerungen ermöglichen unterschiedliche Sichtfelder und räumliche Abtastungen. LiveCal und MyCal bieten Kalibrieroptionen für unterschiedliche Messaufgaben, abhängig von der gewählten Konfiguration. 

LumiTop M150 – Produktdetails
 

  • 151-MP-RGB-CMOS-Sensor (14.192 × 10.640 Pixel)
  • Mikroskopoptiken: Vergrößerungen von 4,5×, 11,25× und 18× verfügbar
  • Gleichzeitige Aufnahme von RGB-Bild und spektraler Referenz mit CAS140D
  • Pixelgenaue Analyse von Leuchtdichte und Farbort; Bestimmung von Emittergröße und -position
  • LumiSuite-Analysefunktionen, einschließlich Homogenitäts- und Defektanalyse
  • Als eigenständiges 2D-Farbmesssystem oder zur Integration in DMS-Goniometersysteme verfügbar

Neue Anwendung: Optische Interconnects

Co-Packaged Optics (CPO) und Near-Packaged Optics (NPO) bringen optische Emitter und deren Elektronik näher an den Prozessor heran. Dadurch wird eine Datenübertragung mit höherer Bandbreite ermöglicht. Auf dem Weg zur Serienproduktion müssen Entwickler und Hersteller die optische Ausgangsleistung, die Homogenität und das spektrale Verhalten von Emitterarrays schnell und konsistent überprüfen können.

Das LumiTop M150 unterstützt diese Aufgaben durch die ortsaufgelöste Aufnahme von Emitterarrays in einer einzigen Messung, kombiniert mit spektral referenzierten Leuchtdichte- und Farbdaten. Damit können Entwicklungsteams einzelne Emitter auf Bauelementebene charakterisieren, während Produktionsteams die Homogenität von Arrays anhand definierter Grenzwerte prüfen können. Die Eignung hängt von der Emitterwellenlänge und der Array-Geometrie ab. Unser Team berät Sie gerne zu Ihrem Messaufbau.

Typische Mess- und Inspektionsaufgaben

Mehrwert für Entwicklung und Produktion

Für Entwicklung und Forschung

Die LumiTop M150 ermöglicht es Forschungsteams, das Verhalten einzelner Emitter innerhalb eines gesamten Arrays detailliert zu untersuchen. Ingenieure können Prozessvarianten vergleichen und Referenzdaten für neue Designs ermitteln. Räumliche Bilddaten und das Referenzspektrum werden gleichzeitig aufgenommen und unterstützen so die Bewertung von Emitter-Arrays.

Für Produktion und Qualitätskontrolle

In der Produktion ermöglicht die LumiTop M150 schnelle und wiederholbare Messungen zur Inspektion von Arrays. Anwendungsspezifische Kalibrierungen und Messgrenzwerte können abhängig von der Softwarekonfiguration und dem Produktionsaufbau automatisierte Gut-/Schlecht-Entscheidungen unterstützen. Die Ergebnisse stehen für weitere Analysen und Berichte zur Verfügung.

Für flexible Integration entwickelt

Die LumiTop M150 kann als eigenständiges 2D-Farbmesssystem oder integriert in automatisierte Messsysteme eingesetzt werden.

Für umfassende Prüfaufgaben lässt sich die LumiTop M150 in ein DMS-Goniometer integrieren. So werden hochauflösende Bildgebung, genaue Probenpositionierung und automatisierte Messabläufe miteinander kombiniert. Python-Skripte und das LumiSuite SDK ermöglichen sowohl die kundenspezifische Automatisierung als auch die Integration in bestehende Prozesse.

LumiTop M150 – Technische Daten

ParameterLumiTop M150 
Sensor151 MP RGB CMOS,
14.192 × 10.640 Pixel
 
Pixelgröße3,76 × 3,76 µm 
Dynamikbereich80,8 dB 
Leuchtdichte-Messbereich0,04 bis 2,2 × 10⁷ cd/m² 
ReferenzspektrometerCAS 140D, 360–830 nm
(weitere Wellenlängenoptionen verfügbar, einschließlich NIR)
 
Die genauen Messbedingungen, unter denen die angegebenen Werte ermittelt wurden, finden Sie in den Datenblättern und Broschüren oder erhalten Sie auf Anfrage bei Instrument Systems.

Mikroskopvergrößerungen

VergrößerungSichtfeldRäumliche Abtastung
4,5×11,86 × 8,89 mm0,85 µm/Pixel
11,25× (Standard)4,74 × 3,56 mm0,35 µm/Pixel
18×2,96 × 2,22 mm0,22 µm/Pixel

Möchten Sie erfahren, wie sich die LumiTop M150 in Ihre MicroLED-Entwicklung, Ihre Anwendung für optische Interconnects oder Ihre Produktionslinie integrieren lässt? Kontaktieren Sie unser Team, um Ihre Messanforderungen zu besprechen, eine Vorführung zu vereinbaren oder eine Probemessung anzufragen.

FAQs

Was unterscheidet die Messung von MicroLEDs von LCD- und OLED-Messungen?

LCD-Panels verwenden eine Hintergrundbeleuchtung und Farbfilter, sodass das Licht über das Panel hinweg weitgehend homogen ist. OLED- und MicroLED-Displays erzeugen das Licht dagegen an jedem einzelnen Pixel. Dadurch werden Unterschiede zwischen einzelnen Pixeln zu einer wichtigen Messgröße. MicroLED-Pixel können deutlich kleiner sein als OLED-Pixel und haben schmale Emissionsspektren. Deshalb sind eine höhere räumliche Auflösung und eine spektral referenzierte Messung erforderlich, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten.

Warum ist die spektrale Referenzierung bei MicroLED-Messungen wichtig?

Die MicroLED-Technologie ist noch weniger ausgereift als etablierte Displaytechnologien. Ihre Emitter weisen größere spektrale Unterschiede auf, darunter Wellenlängenabweichungen zwischen einzelnen Pixeln und Verschiebungen der Peak-Wellenlänge von typischerweise 5 nm oder mehr. Schon kleine Unterschiede in der Peak-Wellenlänge können Farbfehler verursachen, die herkömmliche Colorimeter nicht korrigieren können. Die M150 nimmt zu jedem Bild ein Referenzspektrum auf und berücksichtigt damit spektrale Veränderungen, entweder automatisch (LiveCal) oder durch Benutzereingaben (MyCal). Dadurch können die Farbwerte entsprechend korrigiert werden.

Kann die LumiTop M150 sowohl Displays als auch Wafer messen?

Ja. Das System unterstützt Messungen auf Display-Ebene, einschließlich Mikrodisplays für AR/VR-Headsets und Smart Glasses, sowie Messungen auf Wafer-Ebene in Photolumineszenz-(PL)- und Elektrolumineszenz-(EL)-Aufbauten.

Welche Software wird zur Datenanalyse verwendet?

LumiSuite bietet eine grafische Benutzeroberfläche sowie Analysewerkzeuge, darunter Einzelpixelbewertung, Homogenitäts- und Defektanalyse. Das LumiSuite SDK unterstützt kundenspezifische Integrationen. In der Konfiguration als vollständiges Testsystem wird DMSOcto zur Bedienung verwendet.

Ist die LumiTop M150 für Anwendungen mit optischen Interconnects geeignet?

Grundsätzlich ja. Ob die LumiTop M150 für Ihre Anwendung geeignet ist, hängt jedoch von der Emissionswellenlänge und der Geometrie des Emitter-Arrays ab. Kontaktieren Sie uns gerne, um Ihre spezifischen Messanforderungen zu besprechen.

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