CN102980742A - 发光元件的检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高扩张晶片上的发光元件的光学特性的检测效率，使每单位时间的检测个数增多的发光元件的检测装置及检测方法。本发明的课题通过以下的检测装置及采用该检测装置的检测方法来解决。该检测装置包括：晶片卡盘台，其具备多个晶片卡盘；位置测定装置，用于对被装载于各晶片卡盘上的扩张晶片上的发光元件的位置进行测定；光电检测器及探针，其与各扩张晶片分别对应地设置；以及控制装置，其具有：使晶片卡盘台在XY轴方向上移动以使各扩张晶片上的发光元件依次地来到对应的探针的下方的机构；使各探针移动以使探针来到与发光元件的电极位置相对应的位置的机构；和使探针与对应的各个发光元件的电极接触的机构。

Description

发光元件的检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种发光元件的检测装置及检测方法，更具体地说，涉及一种对扩张晶片上的LED元件等发光元件的光学特性进行检测的检测装置及检测方法。
背景技术
在对晶片上所形成的半导体元件进行检测方面，为了降低检测成本，如何增加每单位时间的检测个数是一大课题。但是，关于被切割、且在胶带上被扩张了的扩张晶片，由于成为检测对象的半导体元件的间隔不是一定的，且每个晶片是不同的，因而在探测之前，有必要取得每个晶片各自的半导体元件的位置信息，而成为了增加每单位时间的检测个数时的大障碍。
尤其，成为检测对象的半导体元件例如是像LED元件那样的发光元件，在对其辉度及色度等光学特性进行检测的时候，有必要将光电检测器配置在成为检测对象的发光元件的附近，例如，在将安装了光检测器的积分球作为光电检测器来使用的时候，由于其外形尺寸通常与扩张晶片的大致相同，因而存在着对于一块扩张晶片只能配置一个光电检测器，且对发光元件的光学特性的检测只能一个一个地进行这样的限制。
另一方面，例如，在专利文献1中，作为通过切割处理一个一个地被分割了的晶片上的半导体元件的检测装置，建议的有这样的装置：通过采用与每个不同的半导体元件接触的二根探针同时对两个半导体元件的电特性进行检测来力求缩短检测时间。在该装置中，也可以通过配置光电检测器来对光学特性进行检测。但是，在专利文献1的装置中，光电检测器被对位为能够对两根探针中的某一根的附近进行测定，因而关于光学特性的检测则无法期待缩短检测时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4646271号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明正是为了解决上述现有的技术问题而提出的，提供一种能够提高扩张晶片上的发光元件的光学特性的检测效率，增多每单位时间的检测个数的发光元件的检测装置及检测方法。
解决问题的方法
本发明者们为了解决上述问题专心地进行了反复研究，结果发现，通过在晶片卡盘台上安装多个晶片卡盘，且与这些多个晶片卡盘分别对应地配置探针和光电检测器，能够同时对被装载到晶片卡盘的多块扩张晶片上的发光元件的光学特性进行检测，可以飞跃性地提高每单位时间的检测个数，而完成了本发明。
即，本发明是通过提供一种扩张晶片上的发光元件的检测装置来解决上述问题的，所述发光元件的检测装置包括：
（1）位置测定部，其包括：具备多个晶片卡盘的晶片卡盘台和位置测定装置，该位置测定装置对被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片上的发光元件的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为发光元件位置信息进行存储；
（2）检测部，其包括：与被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片分别对应地设置的光电检测器及一根或者两根以上的探针，和使所述探针各自独立地在XYZ轴方向上移动的探针移动台；及
（3）控制装置，其包括：根据所述发光元件位置信息使所述晶片卡盘台在XY轴方向上移动以使各扩张晶片上的发光元件来到依次对应的一根或者两根以上的探针的下方的机构；根据所述发光元件位置信息和各发光元件中的电极位置信息使所述探针移动台动作，从而使各探针在XY轴方向上移动，以使所述各探针来到与位于下方的发光元件的电极位置对应的位置的机构；使所述探针相对于所述晶片卡盘台在Z轴方向上移动并使所述探针与对应的各发光元件的电极接触的机构。
根据本发明的上述检测装置，因为能够对被装载多个晶片卡盘的多块扩张晶片上的发光元件的光学特性同时进行检测，所以每单位时间的检测个数将是晶片卡盘个数的倍数，因而可以使每单位时间的检测个数大幅度地增多。
在本发明的检测装置的一种优选的方式中，所述位置测定装置是不但对所述发光元件位置信息进行存储，还对各发光元件中的电极的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为电极位置信息进行存储的位置测定装置。在位置测定装置不但对发光元件位置信息进行存储，还对电极位置信息进行存储的情况下，可以根据该电极位置信息对各探针进行更加准确的定位，以使各探针与对应的电极接触。此外，各发光元件的电极位置例如作为晶片信息另行提供的时候，也可以将该提供的电极位置作为电极位置参考信息存储于所述位置测定装置中，以进行适当的利用。
而且，在本发明的检测装置的一种优选的方式中，所述检测部具有使各所述光电检测器独立地在XYZ轴方向上移动的光电检测器移动台；和，使各所述光电检测器与对应的一根或者两根以上的探针中的某一根联动地在XYZ轴方向上移动的机构。在本发明的检测装置能够使各光电检测器独立地在XYZ轴方向上移动的情况下，可以使各光电检测器在对成为检测对象的发光元件的光学特性进行检测的最佳位置上进行定位或使各光电检测器从该位置退让。另外，在本发明的检测装置能够使各光电检测器与对应的一根或者两根以上的探针中的某一根联动地在XYZ轴方向上移动的情况下，即使在为了与各个扩张晶片对准，或者与成为检测对象的各发光元件上的电极位置对准而使探针的位置变化的情况下，并且，即使在为了与成为检测对象的发光元件的电极相接触而使探针在Z轴方向上移动的情况下，也可以维持光电检测器与探针的相对位置关系，可以将光电检测器总是配置在光学特性检测的最佳位置上。
而且，在本发明的检测装置的一种优选的方式中，相对于一个所述检测部具有两个以上的所述位置测定部，所述检测部和所述各位置测定部分别位于不同的位置，所述控制装置包括：使所述晶片卡盘台在所述检测部与所述各位置测定部之间移动的机构；当所述检测部中不存在其他晶片卡盘台时，使所述位置测定装置所进行的所述发光元件位置信息或者所述发光元件位置信息和所述电极位置信息存储完毕了的晶片卡盘台从所述位置测定部向所述检测部移动的机构；以及使在所述检测部的检测完毕了的晶片卡盘台从所述检测部向原来的位置测定部移动的机构。
在本发明的检测装置如上所述相对于一个检测部具有两个以上的位置测定部一且在检测部与各位置测定部之间具有使晶片卡盘台移动的机构的情况下，由于在对一块扩张晶片上的发光元件进行光学特性检测的时候，能够对其他扩张晶片进行发光元件的位置测定，进而可以进行电极位置的测定，所以能够大幅度地缩短总的检测时间，可以飞跃性地增多每单位时间的检测个数。
本发明还提供一种扩张晶片上的发光元件的检测方法来解决上述问题的，所述发光元件的检测方法，包括：
（a）将扩张晶片分别装载到晶片卡盘台所具有的多个晶片卡盘上的工序；
（b）对被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片上的发光元件的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为发光元件位置信息进行存储的工序；
（c）根据所述发光元件位置信息，使所述晶片卡盘台在XY轴方向上移动，以使各扩张晶片上的成为检测对象的发光元件来到与被装载于所述晶片卡盘上的扩张晶片分别对应设置的光电检测器及一根或者两根以上的探针的下方的工序；
（d）根据所述发光元件位置信息和各发光元件中的电极位置信息，使各探针在XY轴方向上移动，以使所述探针来到与位于下方的发光元件的电极位置相对应的位置的工序；
（e）使所述探针相对于所述晶片卡盘台在Z轴方向上移动，并使所述探针与各自对应的发光元件的电极接触，以对发光元件进行检测的工序；
（f）将各扩张晶片上的成为检测对象的发光元件进行变更，对于各扩张晶片上的成为检测对象的所有发光元件重复地进行上述（c）工序、（d）工序、（e）工序的工序。
根据本发明的上述检测方法，因为能够对被装载于多个晶片卡盘上的多块扩张晶片上的发光元件，同时地进行其光学特性的检测，所以可以大幅度地增多每单位时间的检测个数。
在本发明的检测方法的一种优选的方式中，所述（b）工序是不但对所述发光元件位置信息进行存储，还对各发光元件中的电极的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为电极位置信息进行存储的工序。在所述（b）工序是不但对所述发光元件位置信息进行存储，还对电极位置信息进行测定并存储的工序的情况下，根据该电极位置信息，能够对各探针进行更准确地定位，以使各探针与对应的电极接触。此外，在各发光元件的电极位置，例如作为晶片信息另行提供的情况下，也可以将该提供的电极位置作为电极位置参考信息进行存储，且恰当地进行利用。
在本发明的检测方法的一种优选的方式中，所述（d）工序包含：使对应的所述光电检测器与对应的一根或者两根以上的探针中的某一根的向XY轴方向的移动相联动地在XY轴方向上移动的工序。在（d）工序包含如所述那样的工序的情况下，即便对准各扩张晶片、或者对准成为检测对象的各发光元件上的电极位置而使探针的位置变化，也可以维持光电检测器和探针的相对位置关系，能够将光电检测器总是配置在进行检测的最佳位置上。
而且，在本发明的检测方法的一种优选的方式中，所述（e）工序包含使所述光电检测器与对应的某一根探针的向Z轴方向的移动相联动地在Z轴方向上移动的工序。在（e）工序包含如这样的工序的情况下，在（e）工序中，即使为了与成为检测对象的发光元件的电极接触而使探针在Z轴方向上移动，也可以维持光电检测器和探针的相对位置关系，能够将光电检测器总是配置在进行光学特性检测的最佳位置上。
而且，在本发明的检测方法的一种优选的方式中，在对各扩张晶片上的成为检测对象的所有发光元件所进行的所述（e）工序中，至少最先进行的所述（e）工序包含使各个所述光电检测器与对应的所述探针相互独立地在XY轴方向上移动，且将所述各光电检测器定位于所检测出的光量为最大的位置上的工序。在（e）工序包含如所述那样的工序的情况下，便能够将光电检测器定位于进行光学特性检测的最佳位置。
而且，本发明的检测方法的一种优选的方式，是使两个以上的所述晶片卡盘台在各自的位置测定位置和共同的检测位置之间进行移动的发光元件的检测方法，对于所述各晶片卡盘台进行以下工序：
（g）在其位置测定位置上，进行所述（a）工序、（b）工序的工序；
（h）使其从所述位置测定位置向共同的检测位置移动的工序；
（i）在所述共同的检测位置上，进行所述（c）工序～（f）工序的工序；
（j）使其从所述共同的检测位置向所述位置测定位置移动的工序，以及
（k）在所述位置测定位置上，从多个晶片卡盘分别将扩张晶片卸载的工序，
且对于一个所述晶片卡盘台的所述（i）工序和、对于一个以上其他所述晶片卡盘台的所述（g）工序中的至少一部分并行地同时进行。
在本发明的检测方法为如上所述使2个以上的晶片卡盘台在各自的位置测定位置和共同的检测位置之间进行移动，且具有所述（g）工序～（k）工序的情况下，便能够同时并行地对一个扩张晶片上的发光元件的位置信息进行测定，和对其他扩张晶片上的发光元件的光学特性进行检测，能够大幅度地缩短总的检测时间，可以飞跃性地增多每单位时间的检测个数。
此外，作为本发明的检测装置及检测方法的对象的发光元件，虽然是典型的LED元件，但只要是形成于晶片上，且接受来自外部的电力供给并发光的元件，则什么样的元件均可，并不限于LED元件。另外，作为本发明的检测装置及检测方法的对象的光学特性，虽然列举了例如、辉度、色度、发光波长等，但并不限于此，只要是能够通过光电检测器进行检测的光学特性，则什么样的光学特性均可。而且，虽然本发明的检测装置及检测方法主要是以发光元件的光学特性的检测为对象的，但是，当然利用本发明的检测装置及检测方法，不但可以对光学特性进行检测，而且还可以对发光元件的DC特性、ESD外加试验等电特性进行检测。
发明效果
根据本发明的发光元件的检测装置及检测方法，因为能够同时地对多张扩张晶片上的发光元件进行其光学特性的检测，所以可以获得能使每单位时间的检测个数飞跃性地增多这样的效果。另外，本发明的发光元件的检测装置及检测方法采用两个以上的位置测定部或者两个以上的晶片卡盘台，在不同的场所进行有关扩张晶片上的发光元件及电极的位置的测定，和利用探测的光学特性的检测的情况下，因为可以在对一个扩张晶片上的发光元件进行光学特性检测的时候，还可以对其他扩张晶片进行发光元件及电极的位置的测定，所以可以获得大幅度地缩短总的检测时间，且使每单位时间的检测个数进一步地增多这样的效果。
附图说明
图1是本发明的检测装置的一个示例的俯视图。
图2是本发明的发光元件的检测装置的一个示例的右视图。
图3是示出将扩张晶片装载晶片卡盘台的状态的俯视图。
图4是示出将扩张晶片装载晶片卡盘台的状态的右视图。
图5是示出使晶片卡盘台从位置测定部移动到检测部的状态的俯视图。
图6是示出使晶片卡盘台从位置测定部移动到检测部的状态的右视图。
图7是示出各扩张晶片上的成为最初的检测对象的发光元件来到对应的探针下方的状态的概略俯视图。
图8是示出使发光元件的电极与对应的探针进行对位的状态的概略俯视图。
图9是本发明的检测装置的另一个示例的俯视图。
图10是本发明的发光元件的检测装置的另一个示例的右视图。
图11是示出图9的检测装置的一种状态的俯视图。
图12是示出图9的检测装置的另一种状态的俯视图。
具体实施方式
以下，虽然利用附图对本发明进行详细的说明，但是当然本发明并不限于图示的内容。
图1是本发明的检测装置的一个示例的俯视图。在图1中，1表示本发明的发光元件的检测装置，2是位置测定部，3是检测部。测定部2具有晶片卡盘台4，如后所述，晶片卡盘台4设置在可在水平面内正交的XY轴方向上移动的XY台上。在晶片卡盘台4上设有三个晶片卡盘5a、5b、5c。三个晶片卡盘5a、5b、5c被分别设置在未图示的各自的θ台上，且可以各自独立地、围绕穿过各中心的轴进行θ旋转。虽然晶片卡盘5a～5c只要是能够将扩张晶片临时固定在晶片卡盘5a、5b、5c的表面上，则什么样的机构都是可以的，但是，通常以利用吸引负压将扩张晶片吸附固定在晶片卡盘台4的上表面为佳。
6是设在位置测定部2中的位置测定用的照相机。照相机6既可以沿图中的横向的导轨7x在X轴方向上移动，又可以沿图中的纵向的导轨7y在Y轴方向上移动。8是相对于晶片卡盘台4的晶片卡盘5a～5c对扩张晶片进行装载或者卸载的晶片搬运装置。作为晶片搬运装置8使用适当的装置即可。另外，r、r是Y轴轨道，如后所述，是使晶片卡盘台4从位置测定部2移动到检测部3、或者使之逆向移动时的移动导轨。
9是位置测定部2中所设的位置测定装置。位置测定装置9使未予图示的驱动机构动作，并使照相机6沿导轨7x及7y在XY轴方向移动，且对被装载晶片卡盘台4上的扩张晶片的整个上表面进行彻底的拍摄。位置测定装置9具有如下的功能，即通过对该摄像数据进行图像处理，对扩张晶片上的所有发光元件均测定其相对于基准位置的相对位置。所测定的有关发光元件的相对位置的信息作为发光元件位置信息被存储在位置测定装置9中。作为对发光元件的相对位置进行测定时的基准位置，只要与位置测定部2的硬件维持固定的一定的位置关系，就可以选择任意的位置。例如，可以将照相机6的沿导轨7x及7y的XY轴方向的移动原点作为基准位置。在这种情况下，由于可以将照相机6在XY轴方向的移动距离直接作为发光元件的相对位置信息进行存储，因而很方便。
另外，因为在由照相机6所拍摄的摄像数据中，也包含有各发光元件上的电极的图像数据，所以位置测定装置9通过对上述摄像数据进行图像处理，不但可以对上述发光元件位置信息进行测定，还可以对各发光元件上的电极的、相对于基准位置的相对位置进行测定。所测定的电极的、相对于基准位置的相对位置作为电极位置信息被存储于位置测定装置9中。此外，作为对电极的相对位置进行测定时的基准位置，也可以选择任意的位置，例如，也可以与发光元件位置信息的基准位置相同地，将照相机6在XY轴方向的移动原点作为基准位置；或者，也可以将已经求得的各发光元件的相对位置作为基准位置。另外，在有关各发光元件上的电极位置的信息，例如作为晶片信息由外部提供的情况下，位置测定装置9也可以将该提供的有关电极位置的信息作为电极位置参考信息进行存储，并适当地进行利用。
此外，虽然在图示例子中，位置测定装置9被设置成与后述的控制装置13分别独立地存在着，但是也可以作为控制装置13的功能的一部分而存在着。另外，在图示例子中，虽然晶片卡盘台4上扩张晶片被装载或者卸载的位置与通过照相机6对所装载的扩张晶片上的发光元件的位置进行测定的位置是相同的，但是两者位置也可以是不同的。即，也可以在扩张晶片被装载到晶片卡盘台4上之后，使晶片卡盘台4移动到用照相机6能够拍摄的位置。
另一方面，检测部3包括探针Pa1～Pc2和光电检测器11a～11c。探针Pa1、Pa2和光电检测器11a与被装载于晶片卡盘5a上的扩张晶片相对应地设置；探针Pb1、Pb2和光电检测器11b与被装载于晶片卡盘5b上的扩张晶片相对应地设置；并且，探针Pc1、Pc2和光电检测器11c与被装载于晶片卡盘5c上的扩张晶片相对应地设置。
在本例子中，虽然与一块扩张晶片对应地设有两根探针，但是每一块扩张晶片的探针数不限于两根，也可以与成为检测对象的发光元件的电极数对应地设置适当根数的探针。另外，在本例子中，虽然如后所述，光电检测器11a～11c为具有光输入端口和光检测器的积分球，但只要能够对发光元件的光学特性进行检测，则对光电检测器11a～11c的种类就没有特别的限制。
对各探针Pa1、Pa2、Pb1、Pb2、Pc1、Pc2设有使其各自独立地在XYZ轴方向上移动的探针移动台10a1、10a2、10b1、10b2、10c1、10c2。另外，对各光电检测器11a、11b、11c设有使其各自独立地在XYZ轴方向上移动的光电检测器移动台12a、12b、12c。这样，因为探针Pa1～Pc2和光电检测器11a～11c各自设有不同的移动台，所以各探针Pa1～Pc2和各光电检测器11a～11c能够分别独立地在XYZ轴方向上移动。但是，也可以根据情况通过将移动模式进行切换，使光电检测器11a、11b以及11c各自与对应的探针Pa1或者Pa2中的某一根，探针Pb1或者Pb2中的某一根，以及探针Pc1或者Pc2中的某一根分别联动地在XYZ轴方向上移动。
如上所述的联动虽然也可以通过例如，将光电检测器11a～11c或者光电检测器移动台12a～12c与各自对应的探针Pa1～Pc2中的某一根或者探针移动台10a1～10c2中的某一台机械连接来进行，但是还可以软性地进行。即，例如，在使光电检测器11a、11b、11c各自与探针Pa1、Pb1、Pc1联动的情况下，通过后述的控制装置13，将与被分别赋予探针Pa1、Pb1、Pc1的探针移动台10a1、10b1、10c1的移动量相同的量的XYZ轴方向的移动命令，赋给作为联动对象的各光电检测器移动台12a、12b、12c即可。使光电检测器11a、11b、11c分别与探针Pa2、Pb2、Pc2的联动情形也是同样的。
13是控制装置。控制装置13通过探针移动台10a1～10c2及光电检测器移动台12a～12c来对探针Pa1～Pc2及光电检测器11a～11c在XYZ轴方向的移动进行控制的，且还通过未予图示的驱动机构对在位置测定部2与检测部3之间的晶片卡盘台4的移动，以及通过后述的XY台对晶片卡盘台4在XY轴方向的移动进行控制，且通过各θ台对晶片卡盘5a、5b、5c的θ旋转进行控制，进而，通过位置测定装置9取得发光元件位置信息及电极位置信息并进行管理，且还对由检测部3所进行的光学特性及电特性的检测进行整体的控制。
图2是图1的检测装置1的右视图，对与图1相同的部件附有相同的标号。为了方便起见，晶片搬运装置8被省略并未标示出。在图2中，14是对晶片卡盘台4进行承载放置的XY台。15c是光电检测器11c的光输入端口，16c是光电检测器11c的光检测器。此外，当然图2中未出现的光电检测器11a、11b也分别设有光输入端口15a、15b以及光检测器16a、16b。
其次，用图3～图8，对使用本发明的检测装置1的本发明的检测方法进行说明。首先，如图3及图4所示，通过晶片搬运装置8将作为检测对象的扩张晶片Ua～Uc分别装载到晶片卡盘台4上的晶片卡盘5a～5c中。这相当于本发明的检测方法中的（a）工序。一旦扩张晶片Ua～Uc装载完毕，位置测定装置9就动作，以使照相机6沿导轨7x及7y在XY轴方向上移动，并对扩张晶片Ua～Uc的上表面进行彻底地拍摄，并根据该摄像数据对扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的相对位置进行测定，并将其作为发光元件位置信息存储于位置测定装置9中。这相当于本发明的检测方法中的（b）工序。此时，如果必要的话，位置测定装置9不但对扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的相对位置进行测定，而且还对各发光元件上的电极的相对位置进行测定，并将其作为电极位置信息存储于位置测定装置9中。
另外，当对扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的相对位置进行测定时，照相机6的导轨7x、7y的X轴和／或Y轴的方向与扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的排列方向错开一定角度以上的情况下，控制装置13通过晶片卡盘5a、5b、5c的各θ台使晶片卡盘5a、5b、5c各自朝θ方向旋转，从而使扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的排列方向与照相机6的导轨7x、7y的X轴和／或Y轴的方向在一定角度以内一致，然后，由位置测定装置9对扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的相对位置进行测定并且存储。此外，在晶片搬运装置8具有预对准功能的情况下，在扩张晶片Ua～Uc被装载到晶片卡盘5a～5c上的时刻，因为照相机6的导轨7x、7y的X轴和／或Y轴的方向与扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的排列方向在一定角度以内是一致的，所以不需要使晶片卡盘5a、5b、5c朝θ方向旋转。
扩张晶片Ua～Uc的装载和对发光元件位置信息的测定、存储，以及根据需要对电极位置信息的测定、存储一旦结束，接着，控制装置13就使未予图示的驱动机构动作，如图5及图6所示，使晶片卡盘台4与其XY台14一起向检测部3移动。此外，因为在本例子的检测装置1中，位置测定部2与检测部3设在不同的位置上，所以在位置测定之后，有必要使晶片卡盘台4从位置测定部2移动到检测部3，然而，在位置测定部2与检测部3设在相同位置的情况下，则不需要特意使晶片卡盘台4移动。
晶片卡盘台4朝检测部3的移动一旦结束，控制装置13就根据存储于位置测定装置9中的发光元件位置信息使XY台14动作，让晶片卡盘台4在XY轴方向上移动，以使成为最初的检测对象的发光元件来到对应的探针Pa1～Pc2及光电检测器11a～11c的下方。这相当于本发明的检测方法中的（c）工序。
晶片卡盘台4这时的移动也可以是根据某一块扩张晶片、例如扩张晶片Ua上的成为最初的检测对象的发光元件的位置，通过让晶片卡盘台4在XY轴方向上移动来使得该发光元件来到对应的探针Pa1、Pa2以及光电检测器11a的下方，还可以是根据扩张晶片Ua～Uc当中二块或者三块扩张晶片上的各个最初的检测对象发光元件的位置，通过让晶片卡盘台4在XY轴方向上移动来使得各个最初的检测对象发光元件与对应的探针Pa1～Pc2的位置偏差变为最小。
图7示出了如上述那样地，各扩张晶片Ua～Uc上的成为最初的检测对象的发光元件来到对应的探针下方的状态。在图7中，Ea1、Ea2、Ea3···、Eb1、Eb2、Eb3···、以及Ec1、Ec2、Ec3···分别表示扩张晶片Ua、Ub、以及Uc上的成为检测对象的发光元件。在图示例子中，发光元件Ea1、Eb1、以及Ec1是各扩张晶片上成为最初的检测对象的发光元件，通过因XY台14而产生的晶片卡盘台4的移动，位于各自对应的探针Pa1及Pa2、Pb1及Pb2、Pc1及Pc2的下方。此外，在图7中，虽然光电检测器11a～11c未予图示，但是发光元件Ea1、Eb1、以及Ec1也分别位于对应的光电检测器11a～11c的下方。
图8是示出使扩张晶片Ua上的发光元件Ea1的电极Ea1-d1及Ea1-d2与对应的探针Pa1及Pa2进行对位的状态的图。即，如上所述，通过晶片卡盘台4的XY轴方向的移动，一旦成为最初检测对象的发光元件Ea1位于对应的探针Pa1及Pa2的下方，接着，控制装置13就根据存储于位置测定装置9中的电极位置信息使探针移动台10a1及10a2动作，并使探针Pa1及Pa2在XY轴方向上移动，如图8所示，使其移动到与各自对应的电极Ea1-d1及Ea1-d2相对应的位置。这相当于本发明的检测方法中的（d）工序。
此外，与电极Ea1-d1及Ea1-d2对应的位置是指：使探针Pa1及Pa2相对于晶片卡盘台4在Z轴方向上移动并使二者靠近时，探针Pa1及Pa2与各自对应的电极Ea1-d1及Ea1-d2接触的位置。另外，在图8中，为了方便起见，虽然仅示出了发光元件Ea1的电极Ea1-d1及Ea1-d2，但是同时被检测的其他发光元件Eb1、Ec1的电极Eb1-d1及Eb1-d2、Ec1-d1及Ec1-d2，与各自对应的探针Pb1及Pb2、Pc1及Pc2进行对位的情形也是同样的。
如上所述，各扩张晶片上的成为最初的检测对象的发光元件中的电极与对应的探针进行的对位一旦结束，控制装置13就使探针移动台10a1～10c2动作，以使探针Pa1～Pc2朝着晶片卡盘台4上的扩张晶片Ua～Uc在Z轴方向移动，且使各探针Pa1～Pc2与各自对应的电极Ea1-d1及Ea1-d2、Eb1-d1及Eb1-d2、以及Ec1-d1及Ec1-d2相接触。
此外，Eb1-d1及Eb1-d2是扩张晶片Ub上的发光元件Eb1的电极，Ec1-d1及Ec1-d2是扩张晶片Uc上的发光元件Ec1的电极。另外，探针Pa1～Pc2的相对于扩张晶片Ua～Uc的Z轴方向的移动可以是相对的，也可以代替如前所述地使各探针Pa1～Pc2朝向晶片卡盘台4上的扩张晶片Ua～Uc下降，而使晶片卡盘台4上的扩张晶片Ua～Uc朝向各探针Pa1～Pc2上升。但是，由于晶片卡盘台4上配备有3个晶片卡盘5a～5c（本例子中）、且晶片卡盘台4较重，因而与其使晶片卡盘台4在Z轴方向移动，倒不如使各探针Pa1～Pc2在Z轴方向移动为佳。
通过各探针Pa1～Pc2及电极Ea1-d1～Ec1-d2将测试信号提供给各发光元件Ea1、Eb1以及Ec1，利用光电检测器11a～11c来检测出各发光元件Ea1、Eb1以及Ec1所发出的光，对有关发光元件Ea1、Eb1、以及Ec1的光学特性进行检测。这相当于本发明的检测方法中的（e）工序。
此外，控制装置13可以在对光学特性进行检测之前，将光电检测器11a～11c定位于进行检测的最佳位置。即，控制装置13可以在通过各探针Pa1～Pc2向各发光元件Ea1、Eb1以及Ec1提供测试信号的阶段，通过光电检测器移动台12a、12b、12c使光电检测器11a～11c分别独立地至少在XY轴方向，优选地在XYZ轴方向移动，以使由各光电检测器所检测出的光量成为最大，从而将光电检测器11a～11c定位在光量成为最大的位置上。控制装置13将该检测出的光量成为最大的位置，作为相对于与光电检测器11a对应的探针Pa1或者Pa2中的某一个，与光电检测器11b对应的探针Pb1或者Pb2中的某一个，并且，与光电检测器11c对应的探针Pc1或者Pc2中的某一个的相对位置并分别进行存储。
此外，上述那样的将光电检测器11a～11c定位在检测光量为最大的位置上的定位操作，优选地，在成为检测对象的扩张晶片上的至少最初的发光元件的上述（e）工序中进行，但是其后也可以每适当的检测个数就进行定位，在极端的情况下，也可以在成为检测对象的全部发光元件的上述（e）工序中进行。
在将光电检测器11a～11c定位于所述检测光量成为最大的位置上之后，控制装置13根据各光电检测器11a～11c测得的测定数据对各发光元件Ea1、Eb1以及Ec1的光学特性进行检测。检测的结果或者所测定的光学数据被存储于控制装置13的存储装置中，可以进行适当地利用。此外，当然此时也可以就各发光元件Ea1、Eb1以及Ec1对其电特性一并地进行检测。
如上所述，对最初的发光元件Ea1、Eb1以及Ec1的检测一旦结束，控制装置13就再次使探针移动台10a1～10c2动作，并使探针Pa1～Pc2在Z轴方向上升。控制装置13接着通过XY台14在XY轴方向上移动晶片卡盘台4，并使成为第二组检测对象的发光元件Ea2、Eb2以及Ec2位于对应的探针Pa1～Pc2及光电检测器11a～11c的下方，与上述同样地，进行如下的操作：将各发光元件Ea2、Eb2以及Ec2中的电极与对应的探针进行对位；使探针Pa1～Pc2在Z轴方向下降；检测各发光元件Ea2、Eb2以及Ec2的光学特性，以下，同样地，将成为检测对象的发光元件，如图7中箭头所示，依次替换成Ea1→Ea2→Ea3→···，并对扩张晶片Ua～Uc上的成为检测的全部发光元件进行检测。这相当于本发明的检测方法中的（f）工序。
成为检测对象的发光元件的切换是通过如下操作来进行的，即根据位置测定装置9所存储的发光元件位置信息，在X轴和／或Y轴方向上移动晶片卡盘台4，即断续进给，以使下一组成为检测对象的各发光元件位于各自对应的探针Pa1～Pc2及光电检测器11a～11c的下方。这样，在本发明的检测装置及检测方法中，通过晶片卡盘台4的断续进给来进行的检测对象发光元件的切换，由于是基于位置测定部2中预先所测定的发光元件位置信息来进行的，因而即便各扩张晶片上的发光元件的间隔是各不相同的，也可以使成为检测对象的发光元件总是准确地位于对应的探针及光电检测器的下方。
此外，当成为检测对象的各发光元件中的电极与对应的探针进行对位的时候，控制装置13可以将移动模式进行切换，使光电检测器11a～11c与各自对应的探针Pa1～Pc2中的某一根联动，在XY轴和／或Z轴方向上仅移动与变成联动对象的探针的移动量相同的量。由此，在光电检测器11a～11c与对应的探针Pa1～Pc2的相对位置关系被定位于最佳位置的情况下，即便对于各发光元件，探针Pa1～Pc2的位置发生变化，由于可以维持光电检测器11a～11c与探针Pa1～Pc2的相对位置关系，因而光电检测器11a～11c相对于探针Pa1～Pc2也总是能够配置在所检测的光量为最大的最佳位置上。
另外，优选为，在进行探测时，当使探针Pa1～Pc2朝向晶片卡盘台4上的扩张晶片Ua～Uc下降或者上升的时候，控制装置13切换移动模式，并使光电检测器11a～11c与各自对应的探针Pa1～Pc2中的某一根联动，使其在Z轴方向上仅移动与成为联动对象的探针的移动量相同的量。由此，能够在保持探针Pa1～Pc2与光电检测器11a～11c的相对位置关系的状态下来进行探测。
如上所述，对扩张晶片Ua～Uc上的全部发光元件的光学特性的检测一旦结束，控制装置13就与图5及图6中箭头所示方向相反地，使晶片卡盘台4从检测部3向位置测定部2移动。晶片卡盘台4一旦返回到位置测定部2，晶片搬运装置8就动作，将检测完毕的扩张晶片Ua～Uc从晶片卡盘5a～5c卸载。在变成了空的晶片卡盘5a～5c中继续装载下一组扩张晶片Ud～Uf，且进行同样的检测。
此外，虽然在上述例子中，晶片卡盘台4所配备的晶片卡盘5a～5c的数量为三个，但是只要晶片卡盘台4所配备的晶片卡盘的数量为多个即可，可以是两个也可以是四个以上。总之，根据本发明的检测装置及检测方法，由于可以对多块扩张晶片上的发光元件的光学特性同时进行检测，所以每单位时间的检测个数变成晶片卡盘台所配备的晶片卡盘个数的倍数，因而能够大幅度地增多检测个数。
另外，虽然在上述例子中，对被装载至晶片卡盘5a～5c上的扩张晶片Ua～Uc上的全部发光元件进行了检测，但是如果不需要在扩张晶片Ua～Uc上进行检测，或者存在无法检测的发光元件的情形，则可以使与该发光元件对应的探针及光电检测器在Z轴方向上升，使其退让到即便晶片卡盘台4相对于探针Pa1～Pc2相对地上升也不与该发光元件接触的位置。
图9是本发明的检测装置1的另一个示例的俯视图；图10是其右视图。在图9及图10所示的检测装置1中，相对于一个检测部3设有位置测定部2-1和位置测定部2-2这样两个位置测定部，这点与前面示出的检测装置1不同。位置测定部2-1及2-2与图1及图2示出的位置测定部2基本相同，位置测定部2-1及2-2中分别设有晶片卡盘台4-1及4-2、照相机6-1及6-2、位置测定装置9-1及9-2。另外，晶片卡盘台4-1及4-2上分别配备有各三个一组的晶片卡盘5a-1、5b-1、5c-1和5a-2、5b-2、5c-2。此外，8-1、8-2为适当的晶片搬运装置。
另外，位置测定部2-1和检测部3之间铺设有Y轴轨道r，同样地，位置测定部2-2和检测部3之间也铺设有Y轴轨道r；晶片卡盘台4-1可以在位置测定部2-1和检测部3之间移动，同样地，晶片卡盘台4-2也可以在位置测定部2-2和检测部3之间移动。在位置测定部2-1及2-2中，把利用照相机6-1或者6-2对扩张晶片上的发光元件的位置进行测定的晶片卡盘台4-1及4-2的位置称为“位置测定位置”，在检测部3中，把对扩张晶片上的发光元件进行光学特性检测的晶片卡盘台4-1或者4-2的位置称为“检测位置”。因此，各晶片卡盘台4-1及4-2将可以在各自的位置测定位置和共同的检测位置之间进行移动。
对利用如上所述的检测装置1所进行的本发明的检测方法的其他例子进行说明。首先，图9示出了晶片卡盘台4-1和4-2位于各自的位置测定位置、且扩张晶片没有被装载各晶片卡盘中的状态，但由此状态，对位于位置测定部2-1的位置测定位置上的晶片卡盘台4-1，进行与前面说明过的本发明的检测方法中同样的（a）（b）工序。
即，晶片搬运装置8-1动作，将扩张晶片Ua～Uc分别装载在晶片卡盘台4-1上的晶片卡盘5a-1～5c-1上。一旦在晶片卡盘5a-1～5c-1上装载扩张晶片Ua～Uc，位置测定装置9-1就进行动作，使照相机6-1沿导轨7x及7y在XY轴方向上移动，对扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的相对于基准位置的相对位置进行测定，且将其作为发光元件位置信息存储于位置测定装置9-1中。此时，也可以与前面说明过的本发明的例子同样地，和各发光元件上的电极位置一起进行测定，并作为电极位置信息存储于位置测定装置9-1中。另外，根据需要使晶片卡盘5a-1～5c-1向θ轴方向旋转，使扩张晶片Ua～Uc上的发光元件的排列方向与照相机6-1的导轨7x、7y的X轴和／或Y轴方向一致，这也和前面说明过的本发明的例子是同样的。
发光元件的位置测定一旦结束，控制装置13就进行动作，使位于位置测定位置的晶片卡盘台4-1向检测部3的共同检测位置移动。图11是表示该状态的俯视图。如图11所示，装载有扩张晶片Ua～Uc的晶片卡盘台4-1移动到检测位置，在该位置上，与前面说明过的例子同样地进行（c）（d）（e）（f）的工序。
同时并行地，对位于位置测定部2-2的位置测定位置上的晶片卡盘台4-2，与晶片卡盘台4-1同样地，进行前面说明过的本发明的检测方法中的（a）（b）工序。即，位置测定部2-2中的晶片搬运装置8-2动作，如图11所示，将各扩张晶片Ud～Uf分别装载安装于晶片卡盘台4-2上的晶片卡盘5a-2～5c-2中。一旦在晶片卡盘5a-2～5c-2上装载扩张晶片Ud～Uf，位置测定装置9-2就动作，使照相机6-2沿导轨7x及7y在XY轴方向上移动，对扩张晶片Ud～Uf上的发光元件的相对于基准位置的相对位置进行测定，并将其作为发光元件位置信息存储于位置测定装置9-2中。此时，与前面说明过的本发明的例子同样地，也可以和各发光元件上的电极位置一起进行测定，并作为电极位置信息存储于位置测定装置9-2中。另外，根据需要使晶片卡盘5a-2～5c-2在θ轴方向上旋转，也与前面说明过的本发明的例子同样地，使扩张晶片Ud～Uf上的发光元件的排列方向与照相机6-2的导轨7x、7y的X轴和／或Y轴方向一致。
其次，一旦对位于检测部3的检测位置上的晶片卡盘台4-1进行的所述（c）（d）（e）（f）的工序完毕，且对扩张晶片Ua～Uc上的成为检测对象的所有发光元件进行的检测结束，如图12所示，控制装置13就使晶片卡盘台4-1从检测位置向位于位置测定部2-1的原来的位置测定位置移动。随后，晶片搬运装置8-1动作，从晶片卡盘台4-1将检测结束的扩张晶片Ua～Uc卸载。
控制装置13如果确认在检测部3的检测位置不存在晶片卡盘台4-1，就使位于位置测定部2-2的位置测定位置上的晶片卡盘台4-2，如图12中箭头方向所示地，向检测部3的检测位置移动。对于向检测部3的检测位置移动了的晶片卡盘台4-2，与晶片卡盘台4-1同样地进行所述（c）（d）（e）（f）的工序，对所装载的扩张晶片Ud～Uf上的成为检测对象的所有发光元件进行检测。
此外，对于检测部3的检测位置上不存在晶片卡盘台4-1这一情况的确认，也可以通过对检测位置上不存在晶片卡盘台4-1这一情况进行的电、光电或者电磁检测来进行，也可以通过用同样的手法对位置测定部2-1的位置测定位置上存在晶片卡盘台4-1这一情况进行检测来进行。对于检测部3的检测位置上不存在晶片卡盘台4-2这一情况的确认也是同样的。
与对晶片卡盘台4-2进行的所述（c）（d）（e）（f）的工序同时并行地，通过晶片搬运装置8-1将下一组成成检测对象的扩张晶片Ug～Ui装载至晶片卡盘台4-1，以下，将同样地对发光元件连续地进行检测。
如上所述，根据本例子中的检测方法，因为可以在对被装载至一个晶片卡盘台上的扩张晶片的发光元件进行检测的时候，对被装载至另一个晶片卡盘台上的扩张晶片的发光元件，优选地，对发光元件和各发光元件中的电极的位置进行测定，对被装载至一个晶片卡盘台上的扩张晶片的检测一旦结束，就立即使另一个晶片卡盘台移动到检测部3的检测位置并开始进行检测，所以能够将检测部3闲置的时间控制在最小程度，其结果，可以使每单位时间的检测个数大幅度地增多。
此外，虽然对一个晶片卡盘台所进行的所述（c）（d）（e）（f）工序与对另一个晶片卡盘台所进行的所述（a）（b）工序，只要至少其一部分在时间上有重叠即可，但最好其整体或者大部分在时间上是重叠的，最好至少对扩张晶片上的发光元件的位置进行测定的所述（b）工序与对扩张晶片上的发光元件的光学特性进行检测的所述（c）（d）（e）（f）工序在时间上是重叠的。
在上述例子中，虽然相对于一个检测部3设有两个位置测定部2-1及2-2，但相对于一个检测部3所设置的位置测定部2的个数不局限于两个，例如，也可以将四个位置测定部2-1～2-4相对于一个检测部3配置在平面上相互隔开90°的位置上。这个例子对位置测定需要的时间比检测需要的时间长的情形有利。
产业上的可利用性
如以上说明的那样，根据本发明的发光元件的检测装置及检测方法，因为可以对就往常而言是困难的扩张晶片上的发光元件的光学特性进行有效的检测，所以能够增加每单位时间的检测个数，且大幅度地降低检测成本。因此，本发明在涉及LED元件等发光元件的制造的产业领域，是具有巨大的产业上的可利用性的。
标号说明
1        发光元件的检测装置
2        位置测定部
3        检测部
4        晶片卡盘台
5a、5b、5c         晶片卡盘
6                  照相机
7x、7y             导轨
8                  晶片搬运装置
9                  位置测定装置
10a1～10c2         探针移动台
11a～11c           光电检测器
12a～12c           光电检测器移动台
13                 控制装置
14                 XY台
15a～15c           光输入端口
16a～16c           光检测器
Pa1～Pc2           探针
Ua～Uf             扩张晶片
r                  Y轴轨道。

Claims (10)

1.一种扩张晶片上的发光元件的检测装置，其特征在于，包括：
（1）位置测定部，其包括：具备多个晶片卡盘的晶片卡盘台和位置测定装置，该位置测定装置对被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片上的发光元件的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为发光元件位置信息进行存储；
（2）检测部，其包括：与被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片分别对应地设置的光电检测器及一根或者两根以上的探针，和使所述探针各自独立地在XYZ轴方向上移动的探针移动台；及
（3）控制装置，其包括：根据所述发光元件位置信息使所述晶片卡盘台在XY轴方向上移动以使各扩张晶片上的发光元件来到依次对应的一根或者两根以上的探针的下方的机构；根据所述发光元件位置信息和各发光元件中的电极位置信息使所述探针移动台动作，从而使各探针在XY轴方向上移动，以使所述各探针来到与位于下方的发光元件的电极位置对应的位置的机构；使所述探针相对于所述晶片卡盘台在Z轴方向上移动并使所述探针与对应的各发光元件的电极接触的机构。
2.根据权利要求1所述的发光元件的检测装置，其特征在于：所述位置测定装置是不但对所述发光元件位置信息进行存储，还对各发光元件中的电极的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为电极位置信息进行存储的位置测定装置。
3.根据权利要求1或2所述的发光元件的检测装置，其特征在于：所述检测部具有使各所述光电检测器独立地在XYZ轴方向上移动的光电检测器移动台；和使各所述光电检测器与对应的一根或者两根以上的探针中的某一根联动地在XYZ轴方向上移动的机构。
4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的发光元件的检测装置，其特征在于：相对于一个所述检测部具有两个以上的所述位置测定部，所述检测部和所述各位置测定部分别位于不同的位置，所述控制装置包括：使所述晶片卡盘台在所述检测部与所述各位置测定部之间移动的机构；当所述检测部中不存在其他晶片卡盘台时，使得所述位置测定装置所进行的所述发光元件位置信息的存储、或者所述发光元件位置信息和所述电极位置信息的存储完毕了的晶片卡盘台从所述位置测定部向所述检测部移动的机构；以及使在所述检测部的检测完毕了的晶片卡盘台从所述检测部向原来的位置测定部移动的机构。
5.一种扩张晶片上的发光元件的检测方法，包括：
（a）将扩张晶片分别装载到晶片卡盘台所具有的多个晶片卡盘上的工序；
（b）对被装载于所述各晶片卡盘上的扩张晶片上的发光元件的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为发光元件位置信息进行存储的工序；
（c）根据所述发光元件位置信息，使所述晶片卡盘台在XY轴方向上移动，以使各扩张晶片上的成为检测对象的发光元件来到与被装载于所述晶片卡盘上的扩张晶片分别对应设置的光电检测器及一根或者两根以上的探针的下方的工序；
（d）根据所述发光元件位置信息和各发光元件中的电极位置信息，使各探针在XY轴方向上移动，以使所述探针来到与位于下方的发光元件的电极位置相对应的位置的工序；
（e）使所述探针相对于所述晶片卡盘台在Z轴方向上移动，从而使所述探针与各自对应的发光元件的电极接触，以对发光元件进行检测的工序；
（f）对各扩张晶片上的成为检测对象的发光元件进行变更，对于各扩张晶片上的成为检测对象的所有发光元件重复地进行上述（c）工序、（d）工序、（e）工序的工序。
6.根据权利要求5所述的发光元件的检测方法，所述（b）工序是不但对所述发光元件位置信息进行存储，还对各发光元件中的电极的、相对于基准位置的相对位置进行测定并作为电极位置信息进行存储的工序。
7.根据权利要求5或6所述的发光元件的检测方法，所述（d）工序包含使所述光电检测器与对应的某一根探针的向XY轴方向的移动相联动地在XY轴方向上移动的工序。
8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的发光元件的检测方法，所述（e）工序包含使所述光电检测器与对应的某一根探针的向Z轴方向的移动相联动地在Z轴方向上移动的工序。
9.根据权利要求5～8中的任意一项所述的发光元件的检测方法，在对各扩张晶片上的成为检测对象的所有发光元件所进行的所述（e）工序中，至少最先进行的所述（e）工序包含使各个所述光电检测器与对应的所述探针相互独立地在XY轴方向上移动，将所述各光电检测器定位于所检测出的光量为最大的位置上的工序。
10.根据权利要求5～9中的任意一项所述的发光元件的检测方法，是使两个以上的所述晶片卡盘台在各自的位置测定位置和共同的检测位置之间进行移动的发光元件的检测方法，对于所述各晶片卡盘台进行以下的工序：
（g）在其位置测定位置上，进行所述（a）工序、（b）工序的工序；
（h）使其从所述位置测定位置向共同的检测位置移动的工序；
（i）在所述共同的检测位置上，进行所述（c）工序～（f）工序的工序；
（j）使其从所述共同的检测位置向所述位置测定位置移动的工序，以及
（k）在所述位置测定位置上，从多个晶片卡盘分别将扩张晶片卸载的工序，
且对于一个所述晶片卡盘台的所述（i）工序和、对于一个以上的其他所述晶片卡盘台的所述（g）工序中的至少一部分并行地同时进行。
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