CN102313750A

CN102313750A - 晶片式led检查装置

Info

Publication number: CN102313750A
Application number: CN2011101655331A
Authority: CN
Inventors: 松田晋也; 佐佐木浩一
Original assignee: Daiichi Jitsugyo Viswill Co Ltd
Current assignee: Daiichi Jitsugyo Viswill Co Ltd
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: TW201200864A; JP2012013474A; JP5615604B2; CN102313750B; KR20120002429A; TWI525316B

Abstract

本发明课题为提供一种检查装置，可正确地侦测存在于晶片式LED(CHIPLED)的密封树脂部的不透光性异物。课题的解决方法为，具备支持晶片式LED50的支持构件5；照亮晶片式LED50表面的上部照明机构10；拍摄晶片式LED50的表面侧的影像的相机6；解析拍摄影像，并判定异物的有无的判定部8。上部照明机构10，由：具备呈穹顶状的本体及配置于该穹顶本体内的复数个光源，凭借从穹顶本体的下面开口部往下方照射出来的光线间接照亮其下方的第1照明部；与具备呈环状的本体及配置于环状本体下面的复数个光源，凭借从此光源照射出来的光线直接照亮其下方的第2照明部所构成。相机6配置于第1照明部的上方，通过其拍摄用开口部，拍摄晶片式LED50的表面影像。

Description

晶片式LED检查装置

技术领域

本发明涉及一种检查装置，可侦测混入晶片式LED的密封树脂部或附着于其表面的不透光性异物。

背景技术

过去以来，晶片式LED已知有各种形态，而其中一个如图12a、图12b、图12c所示。

如同图12a、图12b、图12c所示般，此晶片式LED50由：具有透光性的基板51；在该基板51的背面以互相分离的状态形成的至少两个不透光性的电极部52、52；配置于前述基板51的表面中央部的发光部53；与被覆基板51的表面，并密封前述发光部53的透光性密封树脂54所构成。

前述密封树脂54，其被覆发光部53的部分成形为凸曲面状(在此例中几乎呈半球状)，除了密封上述发光部53的功能以外，凸曲面部54a还能发挥集光镜片的功能而将由发光部53发出的光线集光。

所以，在发挥这些功能的凸曲面部54a有不透光性异物混入或附着于其表面的情况下，会发生由发光部53发出的光线会被此异物遮蔽，由该晶片式LED50照射出来的光线变得不均匀这样的不正常状况。

因此，一直以来都需要一种可侦测混入密封树脂54(特别是凸曲面部54a)或附着于其表面的前述不透光性异物的检查装置。

另一方面，在以往已知有一种检查装置，并非以晶片式LED作为检查对象的装置，而为检查半导体封装配线图案的装置，如日本特开2009-288050公报所揭示的检查装置。

该检查装置凭借间接照明手段照亮被检体，凭借线性扫描相机拍摄该被检体并解析其影像，而侦测出缺陷，间接照明手段是具备具有呈穹顶状的凹曲面状反射面的本体，由形成于本体开口部侧内面的光线射出口对前述反射面照射光线，凭借被该反射面反射的光线照亮下方的被检体。另外，相机可由形成于前述本体的观察窗拍摄前述被检体。

然而在晶片式LED具有上述构成的情况，即使将以往的检查装置直接适用于检查该晶片式LED，因为该晶片式LED的构成，而无法正确侦测到存在于该密封树脂部的不透光性异物。

使用上述以往之间接照明手段照亮晶片式LED的情况，由相机对其拍摄到的影像会成为明暗影像，如图13所示般，由平面观察，前述凸曲面部的外周部分(由基板立起的部分)(符号55)、以及不具有电极的部分(从表面透光至背面的部分)(符号56)为暗部，其他电极部及发光部为亮部。另外，影像中相当于晶片式LED50的部分以外也会成为暗部。

电极部及发光部可较良好地反射光线，因此穿透密封树脂及基板的光线会被该电极部反射，然后再度穿透基板及密封树脂，而入射至相机，因此相同部位会成为亮部，相对于此，在并未形成电极之处，穿透密封树脂及基板的光线不会被反射，因此会成为暗部。

另外，关于前述凸曲面部的由基板立起的部分(外周部分)，认为在具备上述构造以往之间接照明手段的情况，有助于照明的前述反射光(照明光)会往下方具有某程度的方向性，因此，在与此照明光线成锐角相交的前述外周部，被该外周部表面正规反射的照明光线多，另外，入射至树脂内部的照明光线少，所以由该外周部入射至相机的反射光少，因此会成为暗部。

另一方面，由于光线不会穿透不透光性异物，因此会成为暗部。所以，在不透光性异物在凸曲面部的外周部(符号55)、或并未形成电极的部分(附图标记56)所对应的位置的情况下，任一者都会成为暗部，因此极难侦测到该异物(参照图13，在图13中附图标记57为异物)。

另外，晶片式LED除了上述形态以外，还可在基板背面的全面设置不透光性的树脂或其他构件，然而关于前述密封树脂的凸曲面外周部会成为暗部这点并没有不同。

发明内容

本发明鉴于以上的实际状况而完成，其目的为提供一种检查装置，可正确侦测存在于晶片式LED的密封树脂部的不透光性异物，不受其存在位置所限制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种晶片式LED检查装置，该晶片式LED由具有透光性的基板、形成于该基板背面的不透光性的电极部、配置于前述基板的表面中央部的发光部、与被覆前述基板表面，并密封前述发光部的透光性的密封树脂所构成，而该密封树脂的至少覆盖前述发光部的部分形成凸曲面状的晶片式LED，侦测混入前述密封树脂或附着于其表面的不透光性异物的检查装置，其特征在于，包括：

支持前述晶片式LED的板状或薄片状支持构件；

配置于前述支持构件的上方，拍摄载置于该支持构件上的晶片式LED表面侧影像的相机；

相同地配置于前述支持构件的上方，照亮载置于该支持构件上的晶片式LED表面的上部照明机构；以及

解析由前述相机拍摄到的影像，并判定前述异物的有无的判定部；

前述上部照明机构由第1照明部与第2照明部所构成，其中：

由在下面中心部具备圆形开口部且在顶部具备拍摄用的开口部的穹顶状本体与配置于该穹顶本体内的复数个光源构成该第1照明部，前述穹顶本体其内部凹曲面构成反射面，前述光源是在前述穹顶本体内部底面上沿其圆周方向等间隔配置而成并且往前述凹曲面照射光线，被前述凹曲面反射的光线由前述穹顶本体的下面开口部往下方照射；

具有呈环状的本体、与在该环状本体的下面沿其圆周方向等间隔配置并且往下方照射光线的复数个光源构成该第2照明部；

前述第2照明部是以其环状本体与前述第1照明部的穹顶本体成为同轴的方式配置于该第1照明部下方；

前述相机配置于前述第1照明部的上方，通过前述穹顶本体的拍摄用开口部拍摄前述晶片式LED的表面影像。

前述第2照明部具备配置于其光源下方的环状扩散透光膜。

前述支持构件由透明构件所构成，前述晶片式LED检查装置进一步具有配置于前述支持构件的下方，通过该支持构件照亮载置于该支持构件上的晶片式LED背面的下部照明机构。

前述下部照明机构，由配置于前述支持构件下方并与该支持构件平行，与该支持构件呈对向的一面为反射面的反射板所构成。

前述反射板的反射面呈白色。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

在本发明所关联的检查装置中，首先，使检查对象的晶片式LED位于支持构件上的检查区域(前述相机的拍摄视野区域)内。另外，搬运晶片式LED的机构，除了例如凭借适当的搬运手段搬运晶片式LED，并载置于前述支持构件上的检查区域内以外，还可在支持构件上凭借适当的搬运手段搬运晶片式LED，并以适当的搬运速度使其通过前述检查区域内，或可在载置晶片式LED的状态下使支持构件移动，并以适当的搬运速度使该晶片式LED通过前述检查区域内。

在支持构件上的检查区域中，凭借上部照明机构照亮晶片式LED的表面，通过形成于第1照明部的穹顶本体的拍摄用开口部，凭借相机拍摄晶片式LED的表面侧的影像。

前述上部照明机构具有第1照明部与第2照明部，凭借所述的这些两个照明部照亮晶片式LED的表面，如此，在由前述相机拍摄的晶片式LED影像中，相当于其电极部及发光部的部分以及相当于凸曲面部的部分会成为亮部。

在第1照明部中，从穹顶本体的内部底面上沿其圆周方向等间隔配置的各个光源往穹顶本体内面的凹曲面照射光线，被此凹曲面反射的反射光会由下面开口部往下方照射，凭借此反射光照亮晶片式LED全部表面。也即，可凭借第1照明部间接照亮晶片式LED其全部表面。

然后，从第1照明部照射出来的光线会穿透密封树脂及基板，电极部及发光部可较良好地反射光线，因此穿透的光线会被该电极部及发光部反射，然后再度穿透基板及密封树脂，而入射至相机。因此，电极部及相当于发光部的部分会成为亮部。

另一方面，在第2照明部中，从环状本体的下面沿其圆周方向等间隔配置的复数个各个光源对于以其正下方位置为中心的平面视圆形区域内照射光线，复数个光源全体主要照亮下方环状区域而使其成为高照度区域。

由此第2照明部照射出的光线中，主要凭借内侧斜往下方照射出的光线照亮晶片式LED的表面。前述第1照明部是利用被穹顶本体内面的凹曲面反射的反射光之间接照明，与前述以往之间接照明手段同样地，会往下方具有某程度的方向性，因此仅借着此第1照明部，与此照明光线成锐角相交的前述凸曲面部的外周部(由基板立起的部分)会成为暗部，而前述第2照明部是从其外方的斜上方照亮此凸曲面部，所以也能以充足光量照亮该凸曲面部的外周部，因此，被相同部位反射或穿透相同部位的光线会以充足光量入射至相机。所以，凭借此第2照明部的照明，可使前述凸曲面部的外周部成为亮部。

如此一来，凭借前述第1照明部及第2照明部而照明，并凭借前述相机所拍摄到的晶片式LED影像其全体为亮部。

所以，在不透光性异物混入密封树脂中或者附着于其表面的情况下，由前述相机拍摄的影像仅该异物成为暗部，因此在前述判定部解析该影像并判定异物的有无时，可容易且正确地进行。

另外在本发明中，前述第2照明部还可具备配置于此光源下方的环状扩散透光膜。

此外，在基板背面以互相分离的状态形成有至少两个不透光性电极部的晶片式LED等，在晶片式LED具备从表面透光至背面的部分的情况下，若仅凭借前述上部照明机构对其进行照明，则在该具有透光性的部分，穿透密封树脂部及基板的光线不会被反射，因此所能得到的影像中相当于此的部分会成为暗部。所以，在具有此透光性的部分所对应的部分有异物存在的情况下，无法正确地侦测。

为了解决这样的问题，在本发明中可采用的形态为：由透明构件构成前述支持构件，进一步在前述支持构件下方设置下部照明机构，通过该支持构件照明晶片式LED的背面。

如前述般，仅凭借上部照明机构进行照明的情况下，在从表面透光至背面的部分，穿透密封树脂部及基板的光线不会被反射而成为暗部，然而凭借下部照明机构照亮晶片式LED的背面，穿透支持构件的光线进一步会穿透前述透光部分而入射至相机，因此可得到前述透光部分为亮部的影像。

所以，即使在异物存在于前述透光部分的情况下，凭借此下部照明机构照亮晶片式LED的背面，可正确地侦测。

另外，前述下部照明机构并不特别需要具备光源，也可由配置于前述支持构件的下方并与该支持构件平行，与该支持构件呈对向的一面为反射面的反射板所构成。

如上述所述般，凭借前述上部照明机构照亮晶片式LED的表面侧。因此，由前述上部照明机构发出的光线会穿透前述透光部，进一步穿透支持构件到达反射板的反射面并被此反射面反射，然后再度穿透支持构件并穿透前述透光部，而入射至相机。所以，即使使用该反射板，仍然可得到前述透光部成为亮部的影像。另外，在此情况下，反射板的反射面是以呈白色为佳。另外还可由呈白色的材料构成支持构件，在此情况下不需要前述下部照明机构。

另外，作为检查对象的晶片式LED，由：具有透光性的基板；形成于该基板背面的不透光性电极部；配置于前述基板表面中央部的发光部；与被覆前述基板表面而密封前述发光部的透光性密封树脂所构成，而该密封树脂的至少覆盖前述发光部的部分形成凸曲面状，关于凸曲面部的形状完全不受限定。

如以上所述般，依据本发明可使由相机拍摄的晶片式LED影像其全体成为亮部，其结果，在前述密封树脂部有异物存在的情况下可得到仅该异物成为暗部的影像，因此在解析所得到的影像并判定异物的有无时，可容易且正确地进行。

附图说明

图1是表示本发明其中一个实施形态所关联的检查装置的正面图；

图2是表示本实施形态所关联的上部照明机构的纵剖面图；

图3是将本实施形态所关联的上部照明机构的第1照明部与第2照明部分开表示的正面图；

图4是图3中延A-A方向的剖面图；

图5是图3中延B方向的底面图；

图6是图3中延C-C方向的底面图；

图7是图3中延D方向的底面图；

图8是表示本实施形态所关联的第1照明部的照明区域与第2照明部的照明区域的说明图；

图9是表示在本实施形态中，使用上部照明机构照明时，晶片式LED的拍摄影像的说明图；

图10是表示在本实施形态中，使用下部照明机构照明时，晶片式LED的拍摄影像的说明图；

图11是表示在本实施形态中，使用上部照明机构及下部照明机构照明时，晶片式LED的拍摄影像的说明图；

图12a、图12b、图12c是用于说明晶片式LED的形态的说明图；

图13是表示凭借以往的检查装置所得到的拍摄影像的说明图。

附图标记说明：1-检查装置；5-支持构件；6-相机；7-下部照明机构；8-判定部；10-上部照明机构；11-第1照明部；12-本体部；13-上本体；15-下本体；19-LED灯；20-第2照明部；21-本体；23-LED灯；24-扩散透光膜；50-晶片式LED；51-基板；52-电极；53-发光部；54-密封树脂；56-异物。

具体实施方式

以下针对本发明其中一个具体实施形态，以图式为基础进行说明。

如图1所示般，本例的检查装置1具备：载置有检查对象的晶片式LED50的透明板状支持构件5；配置于此支持构件5的上方，并拍摄载置于该支持构件5上的晶片式LED50表面侧影像的相机6；配置于支持构件5的上方、相机6的正下方的上部照明机构10；夹住支持构件5，与上部照明机构10呈对向的方式配置于支持构件5下方的下部照明机构7；与解析由相机6拍摄到的影像，并对于拍摄到的晶片式LED50判定好坏的判定部8。

另外，本例中作为检查对象的晶片式LED50，具有如前述图12所示的形态。

前述支持构件5只要是玻璃等不会使光线歪斜而穿透的物质，则其材质并无限制，另外，其形态除了刚性高的板材以外，还可为具有可挠性的薄片材。

前述上部照明机构10如图1及2所示般，具备第1照明部11，与连接于其下方的第2照明部20。

第1照明部11如图2、图4及5所示般，由：呈碗状的上本体13；及由连接在该上本体13的下面并与其同轴的环状下本体15所构成的穹顶状本体部12；配置于本体部12内部并作为光源的复数个LED灯19所构成。

前述上本体13其内面(凹曲面)13a成为反射面，在顶部形成有拍摄用的开口14。另外，在前述下本体15的上面形成有环状凹沟16，前述LED灯19是在前述凹沟16内的底面沿着其圆周方向等间隔配置，而且其照射方向往上。

如此一来，凭借此第1照明部11，则从各LED灯19往上方照射的光线，会被上本体13的凹曲面13a反射，通过下本体15的开口部17，照亮配置于其下方的晶片式LED50表面全体。另外，由此第1照明部11进行的照明，是往下方具有某程度的方向性之间接照明，该第1照明部11会照亮其下方的圆形区域。

前述第2照明部20，如图2及图6所示般，由：在上面及下面具备开口部，连接在前述下本体15的下面并与其同轴的环状本体21；设置于该本体21并作为光源的复数个LED灯23；与设置于本体21下面的环状扩散透光膜24所构成。

前述本体21的下面开口部的内径大于上面开口部的内径，在该呈环状的内部上面沿着圆周方向等间隔配置有前述LED灯23，而其照射方向往下。

如此一来，凭借此第2照明部20，则由配置成环状的各LED灯23对于以其正下方位置为中心的平面视圆形区域内照射光线，复数个LED灯23全体主要照亮下方的环状区域使其成为高照度区域。然后，所照射出的光线中，主要凭借内侧斜往下方照射的光线照亮配置于其下方的晶片式LED50其表面，并至少照亮凸曲面部54a的外周部以及包含其外侧的晶片式LED50的环状区域。在图8中，以灰色所表示的环状区域是该第2照明部20的照明区域，凭借调整上部照明机构10的高度位置，前述凸曲面部54a的外周部会被包含于照明区域。

另外，前述扩散透光膜24，是用于使由LED灯23照射出来的光线分散地通过，因此不会产生斑纹，几乎以均等的照度照亮前述环状区域内。

另外，本体21的上面开口部的内径及扩散透光膜24的内径，任一者都大于前述下本体15的开口部17的内径，而不会对前述第1照明部11的照明造成障碍。

前述下部照明机构7由配置于前述支持构件5的下方且与该支持构件5平行，与该支持构件5呈对向的一面为白色反射面的板状构件所构成。此下部照明机构7借着前述反射面，反射由上部照明机构10照射出来而且直接穿透支持构件5的光线、以及穿透支持构件5上的晶片式LED50与支持构件5的光线，而照亮前述晶片式LED50的背面。

前述相机6可由前述上本体11的开口14拍摄其下方的晶片式LED50的影像，只要是可拍摄影像的任何器材都可，可采用例如区域感测摄相机或线性感测摄相机。但是，在使用线性感测摄相机的情况下，有必要以既定速度使晶片式LED50移动。

另外，前述下部照明机构7具有至少大于前述晶片式LED50的大小。

前述判定部8可解析由相机6拍摄到的影像，例如对拍摄影像实行二值化处理，而判别在晶片式LED50的密封树脂54部位是否有异物存在。

若凭借具备以上构成的本例的检查装置1，则可如以下所述方式检查晶片式LED50。

首先凭借适当的搬运手段，将作为检查对象的晶片式LED50搬运至前述支持构件5上的检查区域，也即，使其位于前述相机的拍摄视野区域内。

在前述支持构件5上的前述检查区域中，凭借上部照明机构10照亮晶片式LED50的表面侧，同时凭借下部照明机构7照亮该晶片式LED50的背面侧，在此状态下，可凭借相机6拍摄该晶片式LED50表面侧的影像。

如上述般，上部照明机构10的第1照明部11会照亮晶片式LED50的表面全体，第2照明部会照亮晶片式LED50的凸曲面部54a的外周部以及包含其外侧的晶片式LED50的环状区域，在不使用下部照明机构7而仅使用此上部照明机构10进行照明的情况下，晶片式LED50的拍摄影像如图9所示。

也即，电极部52及发光部53可较良好地反射光线，因此由第1照明部11照射出来并穿透密封树脂部54及基板51的光线，会被该电极部52及发光部53反射，然后再度穿透基板51及密封树脂54，而入射至相机6，因此相同部位会成为亮部，电极52不存在的部分会成为暗部。

另外，在凸曲面部54a的外周部(由基板51立起的部分)，凭借第2照明部20从其外方的斜上方照亮该凸曲面部54a，所以也能以充足光量照亮该凸曲面部54a的外周部，因此，被相同部位反射或穿透相同部位的光线会以充足光量入射至相机6，该凸曲面部54a的外周部会成为亮部。

另一方面，由前述上部照明机构10照射出来并通过前述晶片式LED50的电极部52、52之间的光线，会被下部照明机构7的反射面反射，然后再度穿透基板51及密封树脂54，而入射至相机6。所以如图10所示般，由该相机6拍摄的晶片式LED50的电极部52、52之间的影像也会成为亮部。另外在图10的图示中，为了强调此下部照明机构7的作用而进行说明，忽视了由上部照明机构10对晶片式LED50表面的照明效果。

如此一来，凭借前述上部照明机构10及下部照明机构7进行照明，并由相机6拍摄到的晶片式LED50影像，是将图9及图10所示的影像重迭而且晶片式LED50的全部表面成为亮部的影像(参照图11)。

所以，在晶片式LED50的密封树脂54部位有不透光性异物存在的情况，如图11所示般，由前述相机6拍摄的影像中，仅该异物57成为暗部。

由相机6拍摄到的这些影像会被传送至前述判定部8，所传送的影像会被该判定部8解析，并判定前述异物57的有无。此时由相机6拍摄的影像中仅异物57成为暗部，因此可容易且正确地侦测该异物57。

以后，将载置于支持构件5上的晶片式LED依序交换为新的，借着进行上述一连串的检查，可针对多个晶片式LED连续进行异物检查。

以上针对本发明其中一个实施形态进行说明，而本发明可采用的具体形态完全不受其限定，可在不脱离本发明旨趣的范围采用其他形态。

例如下部照明机构7由反射面为白色的反射板所构成，然而并不受此限，也可为采用LED灯等光源的照明机构。在此情况下，以隔着扩散透光膜等，凭借扩散的光线进行照明为佳。

另外，作为检查对象的晶片式LED的形态并未受到上例所限定，凭借本发明所关联的检查装置，可对于具有呈凸曲面状的密封树脂正确地检查异物的有无，关于凸曲面部的形状也完全不受限定。

另外，只要由呈现白色的材料构成支持构件5，则电极部52，52之间等，可从表面透光至背面的部分也成为亮部，因此在此情况中不需要前述下部照明机构7。另外，在基板51的全面形成有电极部52等，而不存在可从表面透光至背面的部分的情况下，也不需要前述下部照明机构7。

另外，在上例中是将前述支持构件5固定住，然而也可在载置有晶片式LED50的状态下使支持构件5移动，以适当的搬运速度使该晶片式LED50通过前述检查区域内。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种晶片式LED检查装置，该晶片式LED由具有透光性的基板、形成于该基板背面的不透光性的电极部、配置于前述基板的表面中央部的发光部、与被覆前述基板表面，并密封前述发光部的透光性的密封树脂所构成，而该密封树脂的至少覆盖前述发光部的部分形成凸曲面状的晶片式LED，侦测混入前述密封树脂或附着于其表面的不透光性异物的检查装置，其特征在于，包括：

支持前述晶片式LED的板状或薄片状支持构件；

前述上部照明机构由第1照明部与第2照明部所构成，其中：

2.根据权利要求1所述的晶片式LED检查装置，其特征在于：前述第2照明部具备配置于其光源下方的环状扩散透光膜。

3.根据权利要求1或2所述的晶片式LED检查装置，其特征在于：前述支持构件由透明构件所构成，前述晶片式LED检查装置进一步具有配置于前述支持构件的下方，通过该支持构件照亮载置于该支持构件上的晶片式LED背面的下部照明机构。

4.根据权利要求3所述的晶片式LED检查装置，其特征在于：前述下部照明机构，由配置于前述支持构件下方并与该支持构件平行，与该支持构件呈对向的一面为反射面的反射板所构成。

5.根据权利要求4所述的晶片式LED检查装置，其特征在于：前述反射板的反射面呈白色。