JP2000286452A - 発光素子の発光中心検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光素子の外形形状のばらつき等に影響される
ことがなく、前記発光素子の発光中心を高精度かつ確実
に検出することを可能にする。 【解決手段】ＬＥＤチップ１４を基板１２上にボンディ
ングする前に、このＬＥＤチップ１４を発光させるプロ
ーブ１６と、前記ＬＥＤチップ１４を発光させた状態
で、その発光部１４ａを撮影する撮像手段１８と、撮影
された前記発光部１４ａの撮影画像から前記ＬＥＤチッ
プ１４の発光中心を検出する画像処理部１９とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子を基板上
の所定の位置にボンディングするために、前記発光素子
の発光中心を検出する発光素子の発光中心検出方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、画像の読み取り用や出力（記
録）用の光源として、ＬＤまたはＬＥＤ等を複数個配列
させた発光素子アレイが採用されている。例えば、図１
９に示すように、ＬＥＤアレイ１は、基板２上に複数の
ＬＥＤチップ（発光素子）３を一方向に向かって等間隔
に配列して構成されている。なお、ＬＥＤチップ３は、
銀ペーストを介して基板２上にボンディングされてお
り、各ＬＥＤチップ３から金ワイヤ４が導出されてい
る。

【０００３】この種のＬＥＤアレイ１では、各ＬＥＤチ
ップ３の発光中心間距離が等間隔になるように、各ＬＥ
Ｄチップ３を基板２上に高精度にアライメントする必要
がある。このため、例えば、特開平６−２１６１７０号
公報に開示されている自動ダイボンダーが知られてい
る。この従来技術では、半導体素子とこれが接合される
ワークとの間に固体撮像素子を移動させ、上側の固体撮
像素子で半導体素子のマークを撮影する一方、下側の固
体撮像素子でワークのマークを撮影している。次いで、
処理制御部により半導体素子とワークとの相対的な位置
関係が算出された後、この算出結果に基づいて半導体素
子とワークとの相対位置関係を調整してボンディングを
行っている。

【０００４】しかしながら、ＬＥＤチップでは、通常、
その発光中心とアライメントマーク（あるいは外形形
状）の中心とに位置ずれが発生している。このため、そ
れぞれに設けられたアライメントマークを合わせるよう
にしてＬＥＤチップと基板との位置合わせを行ったとし
ても、前記ＬＥＤチップの発光中心のばらつきには有効
に対応することができないという問題がある。

【０００５】しかも、発光中心と比較的に位置ずれの小
さな外形形状の中心を認識しようとした場合にも、ＬＥ
Ｄチップは、特にその外形形状にばらつきが大きく、こ
のＬＥＤチップの外形形状の中心位置を認識する際にず
れが生じ易い。これにより、各ＬＥＤチップの発光中心
を精度よく位置決めすることは困難であり、高精度なＬ
ＥＤアレイを構成することができないという問題が指摘
されている。

【０００６】そこで、例えば、特開平７−４３１１２号
公報に開示されている発光素子の発光点検出方法および
位置決め装置が知られている。この従来技術では、半導
体レーザチップが吸着ノズルに吸着されて位置決め位置
に搬送されると、電流の供給により前記半導体チップが
発光し、前記半導体レーザチップの発光部に対向して配
置されているＣＣＤカメラが、該半導体レーザチップの
撮影を実行する。その映像が制御部に入力され、この制
御部によりＣＣＤカメラの画像に基づいて半導体レーザ
チップの位置と向きとが検出され、吸着ノズルが制御さ
れて前記半導体チップの姿勢が修正される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、発光素子として半導体レーザチップが用
いられており、発光エリアが複雑な形状を有するＬＥＤ
チップには適応することができない。しかも、半導体レ
ーザチップの吸着面と発光面とが異なっており、前記半
導体レーザチップを吸着した状態で発光状態を容易に検
出することができる一方、ＬＥＤチップの場合には、チ
ップ吸着面と発光面の方向が同一であり、発光中心の検
出が極めて困難なものとなってしまう。しかも、ＬＥＤ
チップにプローブを当てて発光させる際、このプローブ
が発光部を遮ることになり、この発光部の発光中心の検
出を精度よく行うことができないという問題が指摘され
ている。

【０００８】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、発光中心位置のばらつきや外形形状のばらつきに影
響されることがなく、発光素子の発光中心を高精度かつ
容易に検出することが可能な発光素子の発光中心検出方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光素子の
発光中心検出方法では、発光素子を発光させた状態で前
記発光素子の発光部が撮影されると、この発光部の撮影
画像が二値化されて二値化画像が得られる。次いで、二
値化画像の面積重心が演算され、この面積重心を発光素
子の発光中心として検出している。具体的には、直交座
標系の２軸方向にそれぞれ画素数の度数分布を算出し、
各軸方向における画素数の平均値を検出して各平均値の
座標が面積重心として演算される。これにより、発光中
心のばらつきや外形形状のばらつきに影響されることが
なく、各発光素子毎に発光中心を高精度かつ確実に検出
することができる。例えば、複数の発光素子を基板上に
ボンディングする際、各発光素子の発光中心間距離を等
間隔かつ高精度に位置決めすることが可能となり、高品
質な発光素子アレイを簡単に製造することができる。

【００１０】ここで、発光部の撮影画像を二値化する
際、前記撮影画像の輝度の高い方から一定数の画素にお
ける輝度を閾値としている。これにより、各発光素子毎
の発光強度のばらつきに影響されることがなく、前記発
光素子の発光中心を確実に検出することが可能になる。

【００１１】また、本発明では、発光素子を発光させた
状態でこの発光素子の発光部を撮影し、前記発光部の撮
影画像の各画素に輝度値に応じた重み付けが行われる。
次いで、重み付けに基づいて撮影画像の面積重心が演算
され、この面積重心が発光素子の発光中心として検出さ
れる。具体的には、直交座標系の２軸方向にそれぞれ合
計された輝度値の度数分布を算出し、各軸方向における
輝度値の平均値を求め、これによって面積重心が演算さ
れる。従って、発光中心のばらつきや外形形状のばらつ
きに影響されることがなく、発光素子の発光中心を高精
度に検出することができる。

【００１２】さらにまた、発光素子を発光させる際にプ
ローブを前記発光素子の電極に接触させるため、前記発
光部の撮影画像には、前記プローブの影が撮影されてし
まう。そこで、発光部の撮影画像からブローブの影を除
去する処理が施される。

【００１３】具体的には、プローブを発光素子に接触さ
せて発光部の撮影画像を取り込んだ後、このプローブと
この発光素子とを互いに所定の角度だけ相対的に回転さ
せ、再度、前記プローブを前記発光素子に接触させて該
発光部の撮影画像を取り込む。次いで、それぞれ取り込
まれた撮影画像を合成することにより、プローブの影の
ない撮影画像が得られる。また、２台の撮像手段を互い
に所定の角度だけ傾斜させて配置し、これらの撮像手段
で発光素子の発光部を撮影する。そして、それぞれで得
られた発光部の撮影画面を合成することにより、プロー
ブの影を除去する処理が行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る発光素子の発光中心検出方法を実施するためのボ
ンディング装置１０の概略斜視説明図であり、図２は、
前記ボンディング装置１０の側面説明図である。

【００１５】ボンディング装置１０は、基板１２上に発
光素子であるＬＥＤチップ１４をボンディングする前に
このＬＥＤチップ１４を発光させるプローブ１６と、前
記ＬＥＤチップ１４を発光させた状態でその発光部１４
ａを撮影するための撮像手段１８と、撮影された前記発
光部１４ａの撮影画像から前記ＬＥＤチップ１４の発光
中心を検出するための画像処理部１９と、前記検出され
た発光中心に基づいて前記ＬＥＤチップ１４を前記基板
１２上のボンディング位置に位置決めする発光素子保持
手段２０とを備える。

【００１６】ボンディング装置１０を構成する定盤２２
の上面２４には、移動機構２６が設けられる。移動機構
２６は、第１モータ２８を介して直交座標系のＹ軸方向
に移動可能な第１移動ステージ３０と、第２モータ３２
を介して前記第１移動ステージ３０に対し直交座標系の
Ｘ軸方向に移動可能な第２移動ステージ３４とを備え
る。

【００１７】第１移動ステージ３０は、Ｙ軸方向に延在
して配置される一対のガイドレール３６ａ、３６ｂと、
前記ガイドレール３６ａ、３６ｂ間に配置され、Ｙ軸方
向に延在するボールねじ３８とを備え、このボールねじ
３８の一端側に第１モータ２８の出力軸が連結される。
ボールねじ３８には、Ｙ軸可動テーブル４０に設けられ
た図示しないナット部材が螺合しており、このＹ軸可動
テーブル４０がガイドレール３６ａ、３６ｂに支持され
ている。

【００１８】Ｙ軸可動テーブル４０は、Ｘ軸方向に長尺
に構成されており、このＹ軸可動テーブル４０上には、
第２移動ステージ３４を構成する一対のガイドレール４
２ａ、４２ｂと、このガイドレール４２ａ、４２ｂ間に
配置されるボールねじ４４とがＸ軸方向に延在して配置
される。ボールねじ４４の一端に第２モータ３２の出力
軸が連結されるとともに、このボールねじ４４がＸ軸可
動テーブル４６に設けられた図示しないナット部材に螺
合している。

【００１９】Ｘ軸可動テーブル４６の上面４８には、複
数のＬＥＤチップ１４がウエハ状に配置されるチップ配
置台５２と、各ＬＥＤチップ１４毎に回転位置を補正す
るためのθステージ５４と、基板１２を吸着保持する基
板吸着台５６とが設けられる。θステージ５４は、図示
しないアクチュエータを介してＺ軸回りに回転自在な回
転テーブル５８を備えている。

【００２０】定盤２２の一端側にコラム６０が立設さ
れ、このコラム６０には、プローブ１６および発光素子
保持手段２０をＺ軸方向およびＸ軸方向に進退可能な駆
動手段６２が設けられる。駆動手段６２は、コラム６０
の垂直面に固定されたフレーム６４を備え、このフレー
ム６４の一端側に第３モータ６６が固着され、この第３
モータ６６の出力軸にボールねじ６８が連結される。ボ
ールねじ６８には、Ｘ軸テーブル７０が装着され、この
Ｘ軸テーブル７０には、上下方向に向かってフレーム７
２が固定される。

【００２１】フレーム７２の上部に第４モータ７４が固
定され、この第４モータ７４の出力軸に連結されたボー
ルねじ７６が、Ｚ軸方向に延在して昇降台７８に係合す
る。昇降台７８には、発光素子保持手段２０を構成する
コレット部材８０が設けられ、このコレット部材８０に
は、図示しない負圧発生源が連通している。昇降台７８
には、プローブ１６が固定されるとともに、このプロー
ブ１６の先端側には、Ｚ軸方向に対して傾斜する接触子
８２が設けられている。

【００２２】コラム６０には、撮像手段１８を構成する
アーム８４が設けられ、このアーム８４の先端にはＣＣ
Ｄカメラ８６、８８がそれぞれＺ軸方向およびＸ軸方向
に指向して装着される。ＣＣＤカメラ８６、８８の光軸
上には、二焦点光学系９０が設けられている。定盤２２
の側部には、ＣＣＤカメラ８６、８８により撮像された
画像が入力され、画像処理を行ってＬＥＤチップ１４の
発光部１４ａの発光中心を検出するための画像処理部１
９が並設されている。

【００２３】このように構成されるボンディング装置１
０の動作について、図３〜図５に示すフローチャートに
基づいて以下に説明する。

【００２４】先ず、基板吸着台５６上に基板１２がセッ
トされる。この基板１２は、Ｘ軸方向のエッジを図示し
ないステーション基準面に合わせて位置決めされてお
り、基板吸着台５６に設けられている図示しない吸着孔
から吸引されることによって、この基板吸着台５６上に
吸着保持される。一方、チップ配置台５２上には、複数
のＬＥＤチップ１４がウエハ状に配置されている。

【００２５】そこで、移動機構２６が駆動され、チップ
配置台５２が撮像手段１８のカメラセンタに対応する位
置、すなわち、チップ取り出し位置に配置される（ステ
ップＳ１）。移動機構２６では、第１モータ２８が駆動
されることにより、ボールねじ３８の回転作用下にＹ軸
可動テーブル４０がＹ軸方向に移動するとともに、第２
モータ３２の駆動作用下にボールねじ４４が回転される
ことによって、Ｘ軸可動テーブル４６がＸ軸方向に移動
する。従って、第１および第２モータ２８、３２が駆動
制御されることにより、チップ配置台５２の所定の位置
に配置されているＬＥＤチップ１４がチップ取り出し位
置に対応して配置される。

【００２６】次いで、撮像手段１８を構成する、例え
ば、ＣＣＤカメラ８６を介してチップ配置台５２上の所
定のＬＥＤチップ１４が撮像される（ステップＳ２）。
ＣＣＤカメラ８６で撮像されたＬＥＤチップ１４の画像
信号は、画像処理部１９に送られて画像処理が施され、
前記ＬＥＤチップ１４の基準部位、例えば、上電極中心
または外形中心が認識されて該ＬＥＤチップ１４の補正
量（△Ｘおよび△Ｙ）が演算される（ステップＳ３）。

【００２７】この画像信号から得られた補正量が予め設
定されている基準値と比較され（ステップＳ４）、この
補正量が前記基準値よりも大きいと判断されると、ステ
ップＳ５に進んで補正量に対応する移動補正が行われ
る。具体的には、第１モータ２８を介して補正量△Ｙの
移動が行われ、第２モータ３２を介して補正量△Ｘの移
動が行われる。

【００２８】一方、ステップＳ４で補正量が基準値以下
であると判断されると、ステップＳ６に進んでコレット
部材８０によるＬＥＤチップ１４の吸着保持が行われ
る。すなわち、駆動手段６２を介してコレット部材８０
が撮像手段１８のカメラセンタ上に配置された後、第４
モータ７４の作用下に昇降台７８が下降する。そして、
昇降台７８に設けられているコレット部材８０が、上記
のように位置決めされたＬＥＤチップ１４に当接し、図
示しない負圧発生源の作用下にこのコレット部材８０に
より前記ＬＥＤチップ１４が吸着される。さらに、第４
モータ７４が前記とは逆方向に回転して昇降台７８が上
方に移動することにより、コレット部材８０と一体的に
ＬＥＤチップ１４が上昇する（図６参照）。

【００２９】そこで、移動機構２６の駆動作用下に、θ
ステージ５４が撮像手段１８のカメラセンタに移動され
た後（ステップＳ７）、昇降台７８と一体的にコレット
部材８０が下降する。このため、コレット部材８０に吸
着保持されているＬＥＤチップ１４は、図７に示すよう
に、θステージ５４を構成する回転テーブル５８上に移
載される（ステップＳ８）。コレット部材８０は、ＬＥ
Ｄチップ１４の吸着を解除した後、昇降台７８と一体的
に上昇する一方、撮像手段１８を構成するＣＣＤカメラ
８６により回転テーブル５８上の前記ＬＥＤチップ１４
が撮像される（ステップＳ９）。

【００３０】ＬＥＤチップ１４の撮影画像は、画像処理
部１９で画像処理され、このＬＥＤチップ１４の外形エ
ッジが認識されて補正量△θが演算される（ステップＳ
１０）。この補正量△θが予め設定されている基準値と
比較され（ステップＳ１１）、前記補正量△θが前記基
準値よりも大きいと判断されると、ステップＳ１２に進
んで補正量△θに対応して回転テーブル５８の回転補正
が行われる。

【００３１】θステージ５４での補正が終了した後、駆
動手段６２を構成する第３モータ６６の駆動作用下にフ
レーム７２がＸ軸方向に移動し、プローブ１６が撮像手
段１８のカメラセンタに対応して配置される（ステップ
Ｓ１３）。さらに、第４モータ７４の作用下に昇降台７
８が下降し、プローブ１６の先端に設けられている接触
子８２が回転テーブル５８上のＬＥＤチップ１４の発光
部１４ａに設けられた上電極１０２に接触する（図８お
よび図９参照）。

【００３２】この状態で、図示しない電流電源がＯＮさ
れると、ＬＥＤチップ１４が発光し（ステップＳ１
４）、撮像手段１８を構成するＣＣＤカメラ８６が、図
示しないＮＤフィルタを介して前記ＬＥＤチップ１４の
発光画像を撮像する（ステップＳ１５および図９参
照）。ＣＣＤカメラ８６の映像信号は、画像処理部１９
に送られる。

【００３３】次に、第４モータ７４の作用下に昇降台７
８を介してプローブ１６が上昇し、接触子８２がＬＥＤ
チップ１４から離脱する。そして、回転テーブル５８が
１８０゜回転された後（ステップＳ１６）、昇降台７８
と一体的にプローブ１６が下降し、接触子８２が、再
度、ＬＥＤチップ１４に接触して前記ＬＥＤチップ１４
を発光させる。ＣＣＤカメラ８６は、同様に図示しない
ＮＤフィルタを介してＬＥＤチップ１４の発光画像を撮
像し（ステップＳ１７）、その画像信号が画像処理部１
９に送られる。

【００３４】画像処理部１９では、ＣＣＤカメラ８６で
撮像された２つの発光画像が合成され、合成画像１００
が得られる（図１０参照）。すなわち、ＣＣＤカメラ８
６で撮像されたそれぞれの発光画像には、プローブ１６
の接触子８２の影が存在しており（図９参照）、互いに
１８０゜回転した状態で合成されることによってこの接
触子８２の影が除去される。このため、合成画像１００
には、ＬＥＤチップ１４の上電極１０２に対応する暗部
と明部である発光面１０４とが表示されている（ステッ
プＳ１８）。

【００３５】画像処理部１９では、合成画像１００を二
値化することにより、二値化画像１０６が得られる（図
１１参照）。この二値化処理に当たっては、合成画像１
００の輝度の高い方から一定数（ほぼＬＥＤチップ１４
のＰＮジャンクション面積分に相当する。）の画素にお
ける輝度を閾値としている。これにより、発光エリアが
決定され、例えば、予め設定された輝度値を閾値にする
際のように、各ＬＥＤチップ１４毎の発光強度のばらつ
きの影響を受けることがなく、高精度な二値化画像１０
６を確実に得ることができる。

【００３６】さらに、二値化画像１０６に対して、Ｘ軸
方向およびＹ軸方向にそれぞれ画素数の度数分布（画素
数の合計）を算出し、Ｘ軸方向の画素数の平均値Ｘ０お
よびＹ軸方向の画素数の平均値Ｙ０が演算される。この
Ｘ軸方向の平均値Ｘ０およびＹ軸方向の平均値Ｙ０が二
値化画像１０６の面積重心（Ｘ０およびＹ０）であり、
この面積重心がＬＥＤチップ１４の発光中心Ｌ０となる
（ステップＳ１９）。

【００３７】次いで、図示しない電流電源がＯＦＦされ
た後、画像処理部１９では、図１２に示すように、認識
された発光中心Ｌ０の座標に対するＬＥＤチップ１４の
外形基準線Ｓ１、Ｓ２から外形基準点Ｌ１の座標（発光
中心Ｌ０との相対座標）が演算される（ステップＳ２
０）。

【００３８】ここで、駆動手段６２を構成する第４モー
タ７４が駆動され、昇降台７８が上方に変位してプロー
ブ１６がＬＥＤチップ１４から離脱する。その後、第３
モータ６６が駆動されて昇降台７８がフレーム７２と一
体的に矢印Ｘ方向に移動し、コレット部材８０が撮像手
段１８のカメラセンタに移動する（ステップＳ２１）。
そして、第４モータ７４が駆動されて昇降台７８が下方
向に移動することにより、コレット部材８０が回転テー
ブル５８上のＬＥＤチップ１４に当接し、図示しない負
圧発生源の作用下に前記ＬＥＤチップ１４が前記コレッ
ト部材８０に吸着される。

【００３９】図１３に示すように、コレット部材８０
は、第４モータ７４の作用下に昇降台７８と一体的に上
方に移動し、ＬＥＤチップ１４を吸着保持して回転テー
ブル５８上から取り出す（ステップＳ２２）。さらに、
ステップＳ２３に進み、移動機構２６の駆動作用下に基
板吸着台５６に吸着保持されている基板１２上のボンデ
ィング位置が、撮像手段１８のカメラセンタに対応する
位置に配置される。

【００４０】次いで、ＬＥＤチップ１４を吸着したコレ
ット部材８０が第４モータ７４の作用下に下降し、基板
１２と前記ＬＥＤチップ１４との間隔が１００μｍ程度
になる高さ位置で前記コレット部材８０の下降が停止さ
れる（ステップＳ２４および図１４参照）。この状態
で、撮像手段１８を構成する、例えば、ＣＣＤカメラ８
８によりＬＥＤチップ１４が撮像される（ステップＳ２
５）。

【００４１】このため、ＬＥＤチップ１４の外形基準線
Ｓ１、Ｓ２および外形基準点Ｌ１が認識され、図１５に
示すように、この外形基準点Ｌ１から算出される発光中
心Ｌ０と、基板１２のボンディング位置との位置ずれ量
である補正量（△Ｘおよび△Ｙ）が演算される（ステッ
プＳ２６およびＳ２７）。そして、ステップＳ２８に進
んで、この補正量が予め設定されている基準値よりも大
きいと判断されると、ステップＳ２９に進み基板１２上
のボンディング位置が補正された後、この基板１２上に
予め設けられている銀ペースト上にＬＥＤチップ１４が
ボンディングされる（ステップＳ３０）。一方、ステッ
プＳ２８で補正量が基準値以下であると判断されると、
同様にステップＳ３０に進み、ＬＥＤチップ１４が基板
１２上にボンディングされる。

【００４２】チップ配置台５２上に配置されている次の
ＬＥＤチップ１４に対しても、上記と同様にステップＳ
２〜Ｓ２２までの工程が行われる。そして、ステップＳ
２３では、前回置かれたＬＥＤチップ１４との間隔が所
定の値になるように、基板吸着台５６が一定ピッチでＸ
軸方向に移動された後、基板１２上の新たなボンディン
グ位置が設定される。さらに、ステップＳ２４以降の工
程が行われることにより、次なるＬＥＤチップ１４は、
基板１２上に前回置かれたＬＥＤチップ１４との発光中
心Ｌ０間のピッチが一定になるように位置合わせをされ
た状態でボンディングされる（図１６参照）。

【００４３】同様にして、所定数のＬＥＤチップ１４
が、順次、基板１２上に各発光中心Ｌ０間のピッチが一
定となるようにしてボンディングされる。次に、基板１
２上に所定数のＬＥＤチップ１４がアライメントされた
後、別工程において、例えば、電気オーブンを用いて銀
ペーストを加熱硬化させる。

【００４４】このように、第１の実施形態では、基板１
２上にボンディングされる前のＬＥＤチップ１４が、プ
ローブ１６を介して発光された状態で、撮像手段１８を
介してこのＬＥＤチップ１４の発光部１４ａが撮影され
る。その際、回転テーブル５８が１８０゜回転されてＬ
ＥＤチップ１４が２回にわたり撮影されるため、プロー
ブ１６を構成する接触子８２の影が撮影画像から除去さ
れて、所望の合成画像１００を得ることができる。次い
で、合成画像１００が二値化処理されて二値化画像１０
６が得られ、この二値化画像１０６の画像重心（Ｘ０お
よびＹ０）が演算され、この画像重心がＬＥＤチップ１
４の発光中心Ｌ０となる。

【００４５】このため、ＬＥＤチップ１４の外形形状の
ばらつきや発光中心Ｌ０の位置ずれ等に影響されること
がなく、前記ＬＥＤチップ１４の発光中心Ｌ０を確実か
つ高精度に検出することが可能になる。これにより、基
板１２上にそれぞれの発光中心Ｌ０の間隔を一定ピッチ
で位置決めし、例えば、複数のＬＥＤチップ１４をボン
ディングした高精度なＬＥＤアレイが得られ、このＬＥ
Ｄアレイを用いることにより、読み取り精度や書き込み
精度が大幅に向上するという効果がある。

【００４６】次に、本発明の第２の実施形態に係る発光
素子の発光中心検出方法について、以下に説明する。な
お、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、図
３〜図５に示すフローチャートに沿って処理が施される
ものであり、特に、ステップＳ１９の発光中心認識処理
が異なっており、以下にこの処理について説明する。

【００４７】図１７に示すように、撮像手段１８を構成
するＣＣＤカメラ８６を介して撮像された発光時のＬＥ
Ｄチップ１４の２つの発光画像が合成され、合成画像１
００ａが得られる。次いで、この合成画像１００ａにお
いて、発光部１４ａの各画素に輝度値に応じた重み付け
を行い、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ合計された
輝度値の度数分布を算出する。そして、Ｘ軸方向の輝度
値の平均値Ｘ１およびＹ軸方向の輝度値の平均値Ｙ１を
演算し、これにより合成画像１００ａの面積重心（Ｘ１
およびＹ１）が得られ、この面積重心がＬＥＤチップ１
４の発光中心Ｌ０となる。

【００４８】従って、第２の実施形態では、発光中心Ｌ
０のばらつきや外形形状のばらつき等に影響されること
がなく、ＬＥＤチップ１４の発光中心Ｌ０を高精度かつ
確実に検出することができる等、第１の実施形態と同様
の効果が得られる。

【００４９】図１８は、本発明の第３の実施形態に係る
発光素子の発光中心検出方法を実施するためのボンディ
ング装置１２０の正面説明図である。なお、第１の実施
形態に係るボンディング装置１０と同一の構成要素には
同一の参照符号を付して、その詳細は省略する。

【００５０】このボンディング装置１２０は、撮像手段
１２２を備え、前記撮像手段１２２が互いに鉛直方向に
対して所定角度ずつ傾斜するＣＣＤカメラ１２４、１２
６を有している。ＣＣＤカメラ１２４、１２６は、プロ
ーブ１６が接触しているＬＥＤチップ１４を同時に撮像
するものであり、前記ＣＣＤカメラ１２４、１２６の撮
影画像を合成することによって前記プローブ１６の接触
子８２の影を前記撮影画像から除去することができる。

【００５１】なお、本実施形態では、発光素子としてＬ
ＥＤチップ１４を用いているが、ＬＥＤに限らず、発光
中心の位置精度を問題とする微小チップアレイ全てのボ
ンディングに適応可能である。

【００５２】

【発明の効果】本発明に係る発光素子の発光中心検出方
法では、発光素子を発光させた状態で発光部を撮影し、
その撮影画像の二値化画像の面積重心を演算してこの面
積重心を前記発光素子の発光中心とすることにより、外
形寸法のばらつき等に影響されることがなく、各発光素
子の発光中心を高精度かつ確実に検出することができ
る。これにより、簡単な工程で、発光中心間距離を高精
度に設定した発光素子アレイを効率的に得ることが可能
になる。

【００５３】また、発光素子を発光させた状態で撮影さ
れた発光部の撮影画像の各画素に、輝度値に応じた重み
付けを行って前記撮影画像の面積重心を演算し、この面
積重心を前記発光素子の発光中心とすることにより、上
記と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光素子の発光
中心検出方法を実施するためのボンディング装置の概略
斜視説明図である。

【図２】前記ボンディング装置の側面説明図である。

【図３】前記発光中心検出方法を説明するフローチャー
トの前段部分である。

【図４】前記フローチャートの中段部分である。

【図５】前記フローチャートの後段部分である。

【図６】チップ載置台上のＬＥＤチップを吸着保持した
状態の正面説明図である。

【図７】回転テーブル上に前記ＬＥＤチップを配置する
際の正面説明図である。

【図８】前記回転テーブル上の前記ＬＥＤチップを発光
させる際の正面説明図である。

【図９】前記ＬＥＤチップの発光状態を示す撮影画面の
説明図である。

【図１０】合成画像の説明図である。

【図１１】二値化画像から面積重心を求める際の説明図
である。

【図１２】前記発光中心と外形基準点座標の説明図であ
る。

【図１３】前記ＬＥＤチップをコレット部材で吸着した
状態の正面説明図である。

【図１４】前記ＬＥＤチップを基板に対して位置決めす
る際の正面説明図である。

【図１５】前記ＬＥＤチップと前記基板とを位置合わせ
する際の撮像画面の説明図である。

【図１６】２個目のＬＥＤチップを基板に位置合わせす
る際の正面説明図である。

【図１７】本発明の第２の実施形態に係る発光素子の発
光中心検出方法の説明図である。

【図１８】本発明の第３の実施形態に係る発光中心検出
方法を実施するボンディング装置の正面説明図である。

【図１９】ＬＥＤアレイの斜視説明図である。

【符号の説明】

１０、１２０…ボンディング装置 １２…基板 １４…ＬＥＤチップ １４ａ…発光部 １６…プローブ １８、１２２…撮像
手段 １９…画像処理部 ２０…発光素子保持
手段 ２６…移動機構 ３０、３４…移動ス
テージ ５２…チップ配置台 ５４…θステージ ５６…基板吸着台 ６２…駆動手段 ７８…昇降台 ８０…コレット部材 ８２…接触子 ８６、８８、１２４、１２６…ＣＣＤカメラ ９０…二焦点光学系 １００、１００ａ…
合成画像 １０４…発光面 １０６…二値化画像

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子を発光させた状態で、前記発光素
   子の発光部を撮影する工程と、 前記発光部の撮影画像を二値化して二値化画像を得る工
   程と、 前記二値化画像の面積重心を演算し、前記面積重心を前
   記発光素子の発光中心とする工程と、 を有することを特徴とする発光素子の発光中心検出方
   法。
2. 【請求項２】請求項１記載の発光中心検出方法におい
   て、前記発光部の撮影画像を二値化する際に、前記撮影
   画像の輝度の高い方から一定数の画素における輝度を閾
   値とすることを特徴とする発光素子の発光中心検出方
   法。
3. 【請求項３】発光素子を発光させた状態で、前記発光素
   子の発光部を撮影する工程と、 前記発光部の撮影画像の各画素に、輝度値に応じた重み
   付けを行う工程と、 前記重み付けに基づいて前記撮影画像の面積重心を演算
   し、前記面積重心を前記発光素子の発光中心とする工程
   と、 を有することを特徴とする発光素子の発光中心検出方
   法。
4. 【請求項４】請求項１または３記載の発光中心検出方法
   において、プローブを前記発光素子の電極に接触させて
   発光させるとともに、前記発光部の撮影画像から前記プ
   ローブの影を除去する処理を施すことを特徴とする発光
   素子の発光中心検出方法。