JP2000299501A - 発光素子のボンディング方法および装置 - Google Patents
発光素子のボンディング方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光素子の発光中心位置を正確に検出し、前記
発光素子を基板上に高精度にかつ容易に位置決めボンデ
ィングすることを可能にする。 【解決手段】ＬＥＤチップ１２を吸着保持する筒状体１
０４が設けられた光透過性支持円板１０２を備え、前記
支持円板１０２には、前記ＬＥＤチップ１２を図示しな
い直流電源のマイナス端子に電気的に接続するための光
透過性導電膜１１４が形成されている。筒状体１０４と
同軸的に撮像手段２０が配置されており、この撮像手段
２０は、前記筒状体１０４に吸着保持されているＬＥＤ
チップ１２が発光する際に、支持円板１０２およびカバ
ー部材１０６を通して該ＬＥＤチップ１２の発光状態を
撮像するＣＣＤカメラ７４を有している。
発光素子を基板上に高精度にかつ容易に位置決めボンデ
ィングすることを可能にする。 【解決手段】ＬＥＤチップ１２を吸着保持する筒状体１
０４が設けられた光透過性支持円板１０２を備え、前記
支持円板１０２には、前記ＬＥＤチップ１２を図示しな
い直流電源のマイナス端子に電気的に接続するための光
透過性導電膜１１４が形成されている。筒状体１０４と
同軸的に撮像手段２０が配置されており、この撮像手段
２０は、前記筒状体１０４に吸着保持されているＬＥＤ
チップ１２が発光する際に、支持円板１０２およびカバ
ー部材１０６を通して該ＬＥＤチップ１２の発光状態を
撮像するＣＣＤカメラ７４を有している。
Description
【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の発光素子のボン
ディング方法および装置に関する。
の所定の位置にボンディングするための発光素子のボン
ディング方法および装置に関する。
【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。
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、ＬＥＤチップ３の発光中心を、発光
方向である鉛直方向から認識することが望まれている
が、このＬＥＤチップ３は、例えば、０．３ｍｍ×０．
３ｍｍの寸法に設定された微小チップであり、前記ＬＥ
Ｄチップ３をコレットで吸着する際にこのコレットによ
り該ＬＥＤチップ３全体が殆ど隠されてしまう。従っ
て、コレットでＬＥＤチップ３を吸着した状態では、こ
のＬＥＤチップ３の発光中心を確認することはできず、
前記ＬＥＤチップ３の外形形状の確認さえも極めて困難
であるという問題が指摘されている。
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、ＬＥＤチップ３の発光中心を、発光
方向である鉛直方向から認識することが望まれている
が、このＬＥＤチップ３は、例えば、０．３ｍｍ×０．
３ｍｍの寸法に設定された微小チップであり、前記ＬＥ
Ｄチップ３をコレットで吸着する際にこのコレットによ
り該ＬＥＤチップ３全体が殆ど隠されてしまう。従っ
て、コレットでＬＥＤチップ３を吸着した状態では、こ
のＬＥＤチップ３の発光中心を確認することはできず、
前記ＬＥＤチップ３の外形形状の確認さえも極めて困難
であるという問題が指摘されている。
【０００４】しかも、ＬＥＤチップ３が微小チップであ
るために、アライメントマークの付与が極めて困難とな
り、通常のアライメント合わせによるボンディング処理
を施すことができない。さらにまた、ＬＥＤチップ３を
外形基準でボンディングしようとする場合、前記ＬＥＤ
チップ３の発光中心と外形形状の中心とに位置ずれが存
在している。これにより、ＬＥＤチップ３を外形基準で
精密に位置決めしたとしても、各ＬＥＤチップ３毎の発
光中心のばらつきに対応することはできない。
るために、アライメントマークの付与が極めて困難とな
り、通常のアライメント合わせによるボンディング処理
を施すことができない。さらにまた、ＬＥＤチップ３を
外形基準でボンディングしようとする場合、前記ＬＥＤ
チップ３の発光中心と外形形状の中心とに位置ずれが存
在している。これにより、ＬＥＤチップ３を外形基準で
精密に位置決めしたとしても、各ＬＥＤチップ３毎の発
光中心のばらつきに対応することはできない。
【０００５】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
体素子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レー
ザチップが発光し、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
チップの光を受光する。その映像が制御部に入力され、
この制御部によりＣＣＤカメラの映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レーザチップの姿勢が修正される
ことになる。
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
体素子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レー
ザチップが発光し、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
チップの光を受光する。その映像が制御部に入力され、
この制御部によりＣＣＤカメラの映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レーザチップの姿勢が修正される
ことになる。
【０００６】
【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
チップに適応させることができない。しかも、半導体レ
ーザチップでは、チップ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は、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、前記ＬＥＤチップの発光中心を検出することは極め
て困難となってしまう。さらに、ＬＥＤチップにプロー
ブを当てて発光させる際に、このプローブにより発光部
が遮られてしまい、発光中心の検出が困難であるという
問題が指摘されている。
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
チップに適応させることができない。しかも、半導体レ
ーザチップでは、チップ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は、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、前記ＬＥＤチップの発光中心を検出することは極め
て困難となってしまう。さらに、ＬＥＤチップにプロー
ブを当てて発光させる際に、このプローブにより発光部
が遮られてしまい、発光中心の検出が困難であるという
問題が指摘されている。
【０００７】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、発光素子の発光中心を確実に検出し、前記発光素子
を基板上に高精度かつ容易に位置決めすることが可能な
発光素子のボンディング方法および装置を提供すること
を目的とする。
り、発光素子の発光中心を確実に検出し、前記発光素子
を基板上に高精度かつ容易に位置決めすることが可能な
発光素子のボンディング方法および装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る発光素子の
ボンディング方法および装置では、ボンディング前に、
光透過性支持部材に設けられた保持部により発光素子の
発光方向から保持された状態で、この発光素子の発光部
が発光され、前記光透過性支持部材を通して前記発光素
子の発光状態が撮像される。次いで、撮像された発光状
態に基づいて、発光素子の発光中心位置が認識され、前
記発光素子が基板上のボンディング位置に位置決めされ
てボンディング処理がなされる。
ボンディング方法および装置では、ボンディング前に、
光透過性支持部材に設けられた保持部により発光素子の
発光方向から保持された状態で、この発光素子の発光部
が発光され、前記光透過性支持部材を通して前記発光素
子の発光状態が撮像される。次いで、撮像された発光状
態に基づいて、発光素子の発光中心位置が認識され、前
記発光素子が基板上のボンディング位置に位置決めされ
てボンディング処理がなされる。
【０００９】これにより、発光素子毎に発光中心位置を
正確に認識することができ、この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、前記発光
素子の発光中心を基板上の所望の位置に対して高精度に
位置決めすることが可能になる。従って、各発光素子の
発光中心間距離が等間隔かつ高精度に位置決めされるた
め、高品質な発光素子アレイを効率的に製造することが
可能になる。
正確に認識することができ、この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、前記発光
素子の発光中心を基板上の所望の位置に対して高精度に
位置決めすることが可能になる。従って、各発光素子の
発光中心間距離が等間隔かつ高精度に位置決めされるた
め、高品質な発光素子アレイを効率的に製造することが
可能になる。
【００１０】しかも、保持部で発光素子を保持した状態
で、透過性支持部材を通して前記発光素子の発光中心位
置を認識するため、前記保持部により該発光素子を着脱
する際の位置ずれを阻止するとともに、前記発光素子を
基板上の所望の位置に迅速かつ高精度に位置決めするこ
とができる。
で、透過性支持部材を通して前記発光素子の発光中心位
置を認識するため、前記保持部により該発光素子を着脱
する際の位置ずれを阻止するとともに、前記発光素子を
基板上の所望の位置に迅速かつ高精度に位置決めするこ
とができる。
【００１１】また、光透過性支持部材と光透過性カバー
部材との間に吸引室が形成され、この吸引室を介して保
持部が負圧発生源に連通している。従って、保持部によ
り発光素子を確実に吸着保持した状態で、光透過性支持
部材および光透過性カバー部材を通してこの発光素子の
発光状態を容易に撮像することが可能になる。
部材との間に吸引室が形成され、この吸引室を介して保
持部が負圧発生源に連通している。従って、保持部によ
り発光素子を確実に吸着保持した状態で、光透過性支持
部材および光透過性カバー部材を通してこの発光素子の
発光状態を容易に撮像することが可能になる。
【００１２】さらに、保持部が導電性筒状体であり、こ
の導電性筒状体の端部には、光透過性支持部材に設けら
れた貫通孔に挿入されて吸引室内に突出する接合部が形
成されている。そして、接合部の端部と光透過性支持部
材の吸引室側の面とが接着剤により固着されている。そ
の際、導電性筒状体は、光透過性支持部材から離間する
方向に向かって縮径するテーパ形状に設定されているた
め、この導電性筒状体に邪魔されることがなく、前記発
光素子の発光状態を確実に撮像することができる。
の導電性筒状体の端部には、光透過性支持部材に設けら
れた貫通孔に挿入されて吸引室内に突出する接合部が形
成されている。そして、接合部の端部と光透過性支持部
材の吸引室側の面とが接着剤により固着されている。そ
の際、導電性筒状体は、光透過性支持部材から離間する
方向に向かって縮径するテーパ形状に設定されているた
め、この導電性筒状体に邪魔されることがなく、前記発
光素子の発光状態を確実に撮像することができる。
【００１３】また、光透過性支持部材の吸引室側の面に
光透過性導電膜が形成され、この光透過性導電膜と導電
性筒状体の接合部とが導電性接着剤を介して固着されて
いる。従って、従来のプローブを用いる必要がなく、導
電性筒状体が一方の電極に接続されて発光素子を容易に
発光させることができるとともに、前記発光素子の発光
中心位置を高精度に認識することが可能になる。
光透過性導電膜が形成され、この光透過性導電膜と導電
性筒状体の接合部とが導電性接着剤を介して固着されて
いる。従って、従来のプローブを用いる必要がなく、導
電性筒状体が一方の電極に接続されて発光素子を容易に
発光させることができるとともに、前記発光素子の発光
中心位置を高精度に認識することが可能になる。
【００１４】しかも、光透過性導電膜が光透過性支持部
材の吸引室側の面に設けられているため、導電性筒状体
をこの光透過性支持部材の他方の面に密着させることが
でき、前記導電性筒状体の位置ずれを確実に阻止するこ
とが可能になる。
材の吸引室側の面に設けられているため、導電性筒状体
をこの光透過性支持部材の他方の面に密着させることが
でき、前記導電性筒状体の位置ずれを確実に阻止するこ
とが可能になる。
【００１５】また、導電性筒状体の接合部には、導電部
材、例えば、導電ワイヤが接続されることにより、構成
の簡素化が図られる。さらにまた、保持部が光透過性支
持部材の吸引室側とは反対側の面に設けられた光透過性
導電膜により構成されている。従って、個別の保持部を
用いる必要がなく、構成を容易に簡素化することができ
る。
材、例えば、導電ワイヤが接続されることにより、構成
の簡素化が図られる。さらにまた、保持部が光透過性支
持部材の吸引室側とは反対側の面に設けられた光透過性
導電膜により構成されている。従って、個別の保持部を
用いる必要がなく、構成を容易に簡素化することができ
る。
【００１６】また、光透過性支持部材が可動筒体に装着
されるとともに、この可動筒体は、撮像手段に対して進
退可能でありかつ回転自在である。このため、光透過性
支持部材に設けられた保持部に吸着されている発光素子
の回転方向の位置決め等が容易かつ確実に遂行される。
しかも、可動筒体が空気軸受を介して支持されているた
め、この可動筒体に装着されている光透過性支持部材の
回転および進退動作が極めて円滑に遂行可能になる。
されるとともに、この可動筒体は、撮像手段に対して進
退可能でありかつ回転自在である。このため、光透過性
支持部材に設けられた保持部に吸着されている発光素子
の回転方向の位置決め等が容易かつ確実に遂行される。
しかも、可動筒体が空気軸受を介して支持されているた
め、この可動筒体に装着されている光透過性支持部材の
回転および進退動作が極めて円滑に遂行可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る発光素子のボンディング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る。
に係る発光素子のボンディング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る。
【００１８】ボンディング装置１０は、ＬＥＤチップ１
２がウエハ状に配置されるチップ配置台１４と、前記Ｌ
ＥＤチップ１２を吸着保持するコレットユニット１６
と、前記コレットユニット１６に吸着保持されている前
記ＬＥＤチップ１２の発光部を発光させるための発光台
１８と、前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を撮像する撮
像手段２０と、前記ＬＥＤチップ１２を基板２２上にボ
ンディングするためのボンディング台２４とを備える。
２がウエハ状に配置されるチップ配置台１４と、前記Ｌ
ＥＤチップ１２を吸着保持するコレットユニット１６
と、前記コレットユニット１６に吸着保持されている前
記ＬＥＤチップ１２の発光部を発光させるための発光台
１８と、前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を撮像する撮
像手段２０と、前記ＬＥＤチップ１２を基板２２上にボ
ンディングするためのボンディング台２４とを備える。
【００１９】ボンディング装置１０を構成する定盤３２
の上面３４には、移動機構３６が設けられる。移動機構
３６は、第１モータ３８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４０と、第２モータ４２
を介して前記第１移動ステージ４０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４４とを備え
る。
の上面３４には、移動機構３６が設けられる。移動機構
３６は、第１モータ３８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４０と、第２モータ４２
を介して前記第１移動ステージ４０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４４とを備え
る。
【００２０】第１移動ステージ４０は、Ｙ軸方向に延在
して配置される一対のガイドレール４６ａ、４６ｂと、
前記ガイドレール４６ａ、４６ｂ間に配置されてＹ軸方
向に延在するボールねじ４８とを備え、このボールねじ
４８の一端側に第１モータ３８の出力軸が連結される。
ボールねじ４８には、Ｙ軸可動テーブル５０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５０がガイドレール４６ａ、４６ｂに支持され
ている。
して配置される一対のガイドレール４６ａ、４６ｂと、
前記ガイドレール４６ａ、４６ｂ間に配置されてＹ軸方
向に延在するボールねじ４８とを備え、このボールねじ
４８の一端側に第１モータ３８の出力軸が連結される。
ボールねじ４８には、Ｙ軸可動テーブル５０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５０がガイドレール４６ａ、４６ｂに支持され
ている。
【００２１】Ｙ軸可動テーブル５０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５０上には、
第２移動ステージ４４を構成する一対のガイドレール５
２ａ、５２ｂと、このガイドレール５２ａ、５２ｂ間に
配置されるボールねじ５４とがＸ軸方向に延在して配置
される。ボールねじ５４の一端に第２モータ４２の出力
軸が連結されるとともに、このボールねじ５４がＸ軸可
動テーブル５６に設けられた図示しないナット部材に螺
合している。
に構成されており、このＹ軸可動テーブル５０上には、
第２移動ステージ４４を構成する一対のガイドレール５
２ａ、５２ｂと、このガイドレール５２ａ、５２ｂ間に
配置されるボールねじ５４とがＸ軸方向に延在して配置
される。ボールねじ５４の一端に第２モータ４２の出力
軸が連結されるとともに、このボールねじ５４がＸ軸可
動テーブル５６に設けられた図示しないナット部材に螺
合している。
【００２２】Ｘ軸可動テーブル５６の上面５８には、チ
ップ配置台１４、発光台１８およびボンディング台２４
が矢印Ｘ方向に配列して設けられるとともに、前記発光
台１８は、図示しない直流電源のプラス端子（正極）に
接続されている。
ップ配置台１４、発光台１８およびボンディング台２４
が矢印Ｘ方向に配列して設けられるとともに、前記発光
台１８は、図示しない直流電源のプラス端子（正極）に
接続されている。
【００２３】定盤３２の一端側にコラム６０が立設さ
れ、このコラム６０には、コレットユニット１６をＺ軸
方向に進退可能な第３移動ステージ６２が設けられる。
第３移動ステージ６２には、コラム６０の垂直面に固定
されたフレーム６４が設けられ、このフレーム６４の上
端側に第３モータ６６が固着され、この第３モータ６６
の出力軸に連結されたボールねじ６８が、Ｚ軸方向に延
在して昇降台７０に係合する。
れ、このコラム６０には、コレットユニット１６をＺ軸
方向に進退可能な第３移動ステージ６２が設けられる。
第３移動ステージ６２には、コラム６０の垂直面に固定
されたフレーム６４が設けられ、このフレーム６４の上
端側に第３モータ６６が固着され、この第３モータ６６
の出力軸に連結されたボールねじ６８が、Ｚ軸方向に延
在して昇降台７０に係合する。
【００２４】昇降台７０には、コレットユニット１６を
構成するケーシング７２が固着される。図２に示すよう
に、ケーシング７２の上部には、撮像手段２０を構成す
るＣＣＤカメラ７４が装着され、このＣＣＤカメラ７４
のＺ軸方向に延在する光軸上には、拡大光学系７６が同
軸的に配置されている。ケーシング７２の下部側には、
空気軸受７８を介して導電性可動筒体８０が装着され
る。可動筒体８０の上端部には、径方向外方に膨出して
歯車部８２が形成されるとともに、この歯車部８２に
は、θ軸可動手段８４とＺ軸可動手段８６とが係合す
る。
構成するケーシング７２が固着される。図２に示すよう
に、ケーシング７２の上部には、撮像手段２０を構成す
るＣＣＤカメラ７４が装着され、このＣＣＤカメラ７４
のＺ軸方向に延在する光軸上には、拡大光学系７６が同
軸的に配置されている。ケーシング７２の下部側には、
空気軸受７８を介して導電性可動筒体８０が装着され
る。可動筒体８０の上端部には、径方向外方に膨出して
歯車部８２が形成されるとともに、この歯車部８２に
は、θ軸可動手段８４とＺ軸可動手段８６とが係合す
る。
【００２５】θ軸可動手段８４は、ケーシング７２内に
形成された仕切壁部８８の下部に固着される第４モータ
９０を備え、この第４モータ９０の回転駆動軸９２に歯
車９４が軸着され、この歯車９４が可動筒体８０の歯車
部８２に噛合する。Ｚ軸可動手段８６は、仕切壁部８８
の上部に固着される第５モータ９６を備え、この第５モ
ータ９６の図示しない回転駆動軸にボールねじ９８が連
結される。ボールねじ９８は、仕切壁部８８からケーシ
ング７２の下端までＺ軸方向に延在しており、その途上
に螺合する昇降部材１００が可動筒体８０の歯車部８２
の一端下部を支持している。
形成された仕切壁部８８の下部に固着される第４モータ
９０を備え、この第４モータ９０の回転駆動軸９２に歯
車９４が軸着され、この歯車９４が可動筒体８０の歯車
部８２に噛合する。Ｚ軸可動手段８６は、仕切壁部８８
の上部に固着される第５モータ９６を備え、この第５モ
ータ９６の図示しない回転駆動軸にボールねじ９８が連
結される。ボールねじ９８は、仕切壁部８８からケーシ
ング７２の下端までＺ軸方向に延在しており、その途上
に螺合する昇降部材１００が可動筒体８０の歯車部８２
の一端下部を支持している。
【００２６】可動筒体８０の下端部には、ガラスや合成
樹脂等の光透過性支持円板（支持部材）１０２が固着さ
れるとともに、この支持円板１０２には、保持部である
導電性筒状体１０４が固着される。可動筒体８０には、
支持円板１０２から所定の間隔だけ離間して光透過性カ
バー部材１０６が設けられ、前記支持円板１０２と前記
カバー部材１０６との間に吸引室１０８が形成される。
この吸引室１０８は、可動筒体８０の側部に形成された
孔部１１０を介して図示しない負圧発生源に連通してい
る。
樹脂等の光透過性支持円板（支持部材）１０２が固着さ
れるとともに、この支持円板１０２には、保持部である
導電性筒状体１０４が固着される。可動筒体８０には、
支持円板１０２から所定の間隔だけ離間して光透過性カ
バー部材１０６が設けられ、前記支持円板１０２と前記
カバー部材１０６との間に吸引室１０８が形成される。
この吸引室１０８は、可動筒体８０の側部に形成された
孔部１１０を介して図示しない負圧発生源に連通してい
る。
【００２７】図３および図４に示すように、支持円板１
０２の中央部には、貫通孔１１２が形成されており、こ
の支持円板１０２の吸引室１０８側の面１０２ａには、
光透過性導電膜１１４が形成される。導電膜１１４は、
その厚さが、例えば、１μｍに設定されており、面１０
２ａの外周端部を周回する大径部１１４ａと、貫通孔１
１２を周回する小径部１１４ｂと、前記大径部１１４ａ
および前記小径部１１４ｂを連結する直線部１１４ｃと
を有している。
０２の中央部には、貫通孔１１２が形成されており、こ
の支持円板１０２の吸引室１０８側の面１０２ａには、
光透過性導電膜１１４が形成される。導電膜１１４は、
その厚さが、例えば、１μｍに設定されており、面１０
２ａの外周端部を周回する大径部１１４ａと、貫通孔１
１２を周回する小径部１１４ｂと、前記大径部１１４ａ
および前記小径部１１４ｂを連結する直線部１１４ｃと
を有している。
【００２８】図３および図５に示すように、筒状体１０
４は、支持円板１０２の貫通孔１１２に挿入されて面１
０２ａ側に所定の長さだけ突出する接合部１１６を有
し、この接合部１１６が前記面１０２ａに導電性接着
剤、例えば、銀ペースト１１７を介して接着される。接
合部１１６の端部には、支持円板１０２の面１０２ａと
は反対側の面１０２ｂに接触し、この面１０２ｂから離
間する方向に向かって縮径するテーパ部１１８が一体的
に設けられている。筒状体１０４の中央部には、細孔１
２０が形成されている。
４は、支持円板１０２の貫通孔１１２に挿入されて面１
０２ａ側に所定の長さだけ突出する接合部１１６を有
し、この接合部１１６が前記面１０２ａに導電性接着
剤、例えば、銀ペースト１１７を介して接着される。接
合部１１６の端部には、支持円板１０２の面１０２ａと
は反対側の面１０２ｂに接触し、この面１０２ｂから離
間する方向に向かって縮径するテーパ部１１８が一体的
に設けられている。筒状体１０４の中央部には、細孔１
２０が形成されている。
【００２９】例えば、細孔１２０の直径は０．１ｍｍに
設定され、筒状体１０４は、面１０２ｂに接する最大直
径が１．５５ｍｍに、その最小直径が０．１４ｍｍに、
長さが４ｍｍに設定されている。これは、ＬＥＤチップ
１２が０．３ｍｍ×０．３ｍｍの寸法で、その上電極
（後述する）の直径が０．１７ｍｍであるのに対応して
設定されている。支持円板１０２に設けられている導電
膜１１４は、可動筒体８０を介して図示しない直流電源
のマイナス端子（負極）に接続されている。
設定され、筒状体１０４は、面１０２ｂに接する最大直
径が１．５５ｍｍに、その最小直径が０．１４ｍｍに、
長さが４ｍｍに設定されている。これは、ＬＥＤチップ
１２が０．３ｍｍ×０．３ｍｍの寸法で、その上電極
（後述する）の直径が０．１７ｍｍであるのに対応して
設定されている。支持円板１０２に設けられている導電
膜１１４は、可動筒体８０を介して図示しない直流電源
のマイナス端子（負極）に接続されている。
【００３０】図１に示すように、定盤３２上には、撮像
手段２０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１２の発光中心位置を認識するため
の画像処理部（画像処理手段）１３０が配置されてい
る。
手段２０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１２の発光中心位置を認識するため
の画像処理部（画像処理手段）１３０が配置されてい
る。
【００３１】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６および図７に示すフローチャー
トに基づいて以下に説明する。
０の動作について、図６および図７に示すフローチャー
トに基づいて以下に説明する。
【００３２】先ず、図１に示すように、チップ載置台１
４上には、複数個のＬＥＤチップ１２がウエハ状に配置
されるとともに、ボンディング台２４上には、銀ペース
トが塗られた基板２２が載置されている。この基板２２
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、ボンディング台２４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
より、前記ボンディング台２４上に吸着保持されてい
る。また、発光台１８は、図示しない直流電源のプラス
端子に接続されている。
４上には、複数個のＬＥＤチップ１２がウエハ状に配置
されるとともに、ボンディング台２４上には、銀ペース
トが塗られた基板２２が載置されている。この基板２２
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、ボンディング台２４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
より、前記ボンディング台２４上に吸着保持されてい
る。また、発光台１８は、図示しない直流電源のプラス
端子に接続されている。
【００３３】そこで、移動機構３６が駆動され、チップ
配置台１４が撮像手段２０のカメラセンタ（コレットセ
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３６では、第
１モータ３８が駆動されることにより、ボールねじ４８
の回転作用下にＹ軸可動テーブル５０がＹ軸方向に移動
するとともに、第２モータ４２の駆動作用下にボールね
じ５４が回転されることによって、Ｘ軸可動テーブル６
６がＸ軸方向に移動する。従って、第１および第２モー
タ３８、４２が駆動制御されることにより、チップ配置
台１４の所定の位置に配置されているＬＥＤチップ１２
がチップ取り出し位置に対応して配置される。
配置台１４が撮像手段２０のカメラセンタ（コレットセ
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３６では、第
１モータ３８が駆動されることにより、ボールねじ４８
の回転作用下にＹ軸可動テーブル５０がＹ軸方向に移動
するとともに、第２モータ４２の駆動作用下にボールね
じ５４が回転されることによって、Ｘ軸可動テーブル６
６がＸ軸方向に移動する。従って、第１および第２モー
タ３８、４２が駆動制御されることにより、チップ配置
台１４の所定の位置に配置されているＬＥＤチップ１２
がチップ取り出し位置に対応して配置される。
【００３４】次いで、撮像手段２０を構成するＣＣＤカ
メラ７４を介してチップ配置台１４上の所定のＬＥＤチ
ップ１２が撮像される（ステップＳ２）。ＣＣＤカメラ
７４で撮像されたＬＥＤチップ１２の画像信号は、画像
処理部１３０に送られて画像処理が施される。具体的に
は、図８に示すように、ＬＥＤチップ１２の上電極１４
０の上電極中心Ｏ１が認識されて、カメラセンタＯに対
する前記上電極中心Ｏ１のずれ量、すなわち、該ＬＥＤ
チップ１２の補正量（△Ｘおよび△Ｙ）が演算される
（ステップＳ３）。
メラ７４を介してチップ配置台１４上の所定のＬＥＤチ
ップ１２が撮像される（ステップＳ２）。ＣＣＤカメラ
７４で撮像されたＬＥＤチップ１２の画像信号は、画像
処理部１３０に送られて画像処理が施される。具体的に
は、図８に示すように、ＬＥＤチップ１２の上電極１４
０の上電極中心Ｏ１が認識されて、カメラセンタＯに対
する前記上電極中心Ｏ１のずれ量、すなわち、該ＬＥＤ
チップ１２の補正量（△Ｘおよび△Ｙ）が演算される
（ステップＳ３）。
【００３５】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３８を介して補正量△Ｙの
移動が行われ、第２モータ４２を介して補正量△Ｘの移
動が行われる。
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３８を介して補正量△Ｙの
移動が行われ、第２モータ４２を介して補正量△Ｘの移
動が行われる。
【００３６】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
ユニット１６によるＬＥＤチップ１２の吸着保持が行わ
れる。すなわち、図２に示すように、ケーシング７２内
に装着されているＺ軸可動手段８６を構成する第５モー
タ９６が駆動され、ボールねじ９８が回転されると、こ
のボールねじ９８に螺合している昇降部材１００が下降
する。この昇降部材１００上には、可動筒体８０の歯車
部８２が支持されており、前記昇降部材１００と一体的
に前記可動筒体８０が下降し、筒状体１０４の先端がＬ
ＥＤチップ１２に当接する。
であると判断されると、ステップＳ６に進んでコレット
ユニット１６によるＬＥＤチップ１２の吸着保持が行わ
れる。すなわち、図２に示すように、ケーシング７２内
に装着されているＺ軸可動手段８６を構成する第５モー
タ９６が駆動され、ボールねじ９８が回転されると、こ
のボールねじ９８に螺合している昇降部材１００が下降
する。この昇降部材１００上には、可動筒体８０の歯車
部８２が支持されており、前記昇降部材１００と一体的
に前記可動筒体８０が下降し、筒状体１０４の先端がＬ
ＥＤチップ１２に当接する。
【００３７】この状態で、図示しない負圧発生源の作用
下に、吸引室１０８を介して筒状体１０４内が吸引され
ると、ＬＥＤチップ１２が前記筒状体１０４の先端に吸
着される。そこで、図９に示すように、第３モータ６６
の作用下に、ボールねじ６８が回転し、昇降台７０と一
体的にコレットユニット１６が上昇し、筒状体１０４に
吸着されているＬＥＤチップ１２がチップ配置台１４か
ら上方に取り出される。
下に、吸引室１０８を介して筒状体１０４内が吸引され
ると、ＬＥＤチップ１２が前記筒状体１０４の先端に吸
着される。そこで、図９に示すように、第３モータ６６
の作用下に、ボールねじ６８が回転し、昇降台７０と一
体的にコレットユニット１６が上昇し、筒状体１０４に
吸着されているＬＥＤチップ１２がチップ配置台１４か
ら上方に取り出される。
【００３８】次に、撮像手段２０を構成するＣＣＤカメ
ラ７４によりコレットユニット１６に吸着保持されてい
るＬＥＤチップ１２が撮像される（ステップＳ７）。Ｌ
ＥＤチップ１２の撮影画像は、画像処理部１３０で画像
処理され、このＬＥＤチップ１２の外形エッジが認識さ
れて補正量Δθが演算される（ステップＳ８）。この補
正量Δθが予め設定されている基準値と比較され（ステ
ップＳ９）、前記補正量Δθが前記基準値よりも大きい
と判断されると、ステップＳ１０に進んで、補正量Δθ
に対応してθ軸可動手段８４が駆動される。
ラ７４によりコレットユニット１６に吸着保持されてい
るＬＥＤチップ１２が撮像される（ステップＳ７）。Ｌ
ＥＤチップ１２の撮影画像は、画像処理部１３０で画像
処理され、このＬＥＤチップ１２の外形エッジが認識さ
れて補正量Δθが演算される（ステップＳ８）。この補
正量Δθが予め設定されている基準値と比較され（ステ
ップＳ９）、前記補正量Δθが前記基準値よりも大きい
と判断されると、ステップＳ１０に進んで、補正量Δθ
に対応してθ軸可動手段８４が駆動される。
【００３９】図２に示すように、θ軸可動手段８４で
は、第４モータ９０が駆動されて回転駆動軸９２と一体
的に歯車９４が回転すると、この歯車９４に噛合する歯
車部８２を介して可動筒体８０が所定の方向に、補正量
Δθに対応する角度だけ回転する。ＬＥＤチップ１２の
θ補正が終了した後、移動機構３６の駆動作用下に、Ｘ
軸可動テーブル５６がＸ軸方向に移動し、発光台１８が
撮像手段２０のカメラセンタに対応して配置される（ス
テップＳ１１）。
は、第４モータ９０が駆動されて回転駆動軸９２と一体
的に歯車９４が回転すると、この歯車９４に噛合する歯
車部８２を介して可動筒体８０が所定の方向に、補正量
Δθに対応する角度だけ回転する。ＬＥＤチップ１２の
θ補正が終了した後、移動機構３６の駆動作用下に、Ｘ
軸可動テーブル５６がＸ軸方向に移動し、発光台１８が
撮像手段２０のカメラセンタに対応して配置される（ス
テップＳ１１）。
【００４０】次に、第３モータ６６の作用下に昇降台７
０を介してコレットユニット１６が下降し、このコレッ
トユニット１６の先端部に吸着保持されているＬＥＤチ
ップ１２の下電極が発光台１８上に接触する（ステップ
Ｓ１２および図１０参照）。
０を介してコレットユニット１６が下降し、このコレッ
トユニット１６の先端部に吸着保持されているＬＥＤチ
ップ１２の下電極が発光台１８上に接触する（ステップ
Ｓ１２および図１０参照）。
【００４１】ここで、図１１に示すように、発光台１８
が図示しない直流電源のプラス端子に接続されるととも
に、可動筒体８０がマイナス端子に接続される。そし
て、ＬＥＤチップ１２に電流を流すことにより、前記Ｌ
ＥＤチップ１２が発光する（ステップＳ１３）。ＬＥＤ
チップ１２が発光した状態で、撮像手段２０を構成する
ＣＣＤカメラ７４がカバー部材１０６および支持円板１
０２を通して前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を撮像す
る（ステップＳ１４）。ＬＥＤチップ１２の発光状態
は、ＣＣＤカメラ７４から画像処理部１３０に画像信号
として送られ、このＬＥＤチップ１２の発光中心位置が
認識される（ステップＳ１５）。
が図示しない直流電源のプラス端子に接続されるととも
に、可動筒体８０がマイナス端子に接続される。そし
て、ＬＥＤチップ１２に電流を流すことにより、前記Ｌ
ＥＤチップ１２が発光する（ステップＳ１３）。ＬＥＤ
チップ１２が発光した状態で、撮像手段２０を構成する
ＣＣＤカメラ７４がカバー部材１０６および支持円板１
０２を通して前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を撮像す
る（ステップＳ１４）。ＬＥＤチップ１２の発光状態
は、ＣＣＤカメラ７４から画像処理部１３０に画像信号
として送られ、このＬＥＤチップ１２の発光中心位置が
認識される（ステップＳ１５）。
【００４２】すなわち、図１２に示すように、画像処理
部１３０に取り込まれた発光画像１５０において、エッ
ジ検出ウインドウ１５２により各辺２つ以上のエッジを
検出し、検出されたそれぞれのエッジから発光画像１５
０の四辺１５０ａ〜１５０ｄが求められる。次いで、図
１３に示すように、ラインの各交点（発光画像１５０の
頂点）１５４ａ〜１５４ｄが求められ、前記交点１５４
ａ〜１５４ｄの対角線１５６ａ、１５６ｂの交点、すな
わち、発光中心Ｏ２が得られる。その後、図１４に示す
ように、カメラセンタＯに対する発光中心Ｏ２のずれ量
に基づく補正量（ΔＸおよびΔＹ）が演算される（ステ
ップＳ１６）。
部１３０に取り込まれた発光画像１５０において、エッ
ジ検出ウインドウ１５２により各辺２つ以上のエッジを
検出し、検出されたそれぞれのエッジから発光画像１５
０の四辺１５０ａ〜１５０ｄが求められる。次いで、図
１３に示すように、ラインの各交点（発光画像１５０の
頂点）１５４ａ〜１５４ｄが求められ、前記交点１５４
ａ〜１５４ｄの対角線１５６ａ、１５６ｂの交点、すな
わち、発光中心Ｏ２が得られる。その後、図１４に示す
ように、カメラセンタＯに対する発光中心Ｏ２のずれ量
に基づく補正量（ΔＸおよびΔＹ）が演算される（ステ
ップＳ１６）。
【００４３】そこで、ＬＥＤチップ１２の発光が停止さ
れ、第３モータ６６の作用下に昇降台７０と一体的にコ
レットユニット１６が上昇する（ステップＳ１７）。さ
らに、ステップＳ１８に進み、移動機構３６の駆動作用
下にボンディング台２４に吸着保持されている基板２２
上の所定のボンディング位置が撮像手段２０のカメラセ
ンタＯに対応して配置される。その際、ステップＳ１６
において演算された補正量（ΔＸおよびΔＹ）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Ｓ１９中、ＮＯ）、ステップＳ２０に進んで、前
記基板２２上のボンディング位置をカメラセンタＯに対
して位置補正する。
れ、第３モータ６６の作用下に昇降台７０と一体的にコ
レットユニット１６が上昇する（ステップＳ１７）。さ
らに、ステップＳ１８に進み、移動機構３６の駆動作用
下にボンディング台２４に吸着保持されている基板２２
上の所定のボンディング位置が撮像手段２０のカメラセ
ンタＯに対応して配置される。その際、ステップＳ１６
において演算された補正量（ΔＸおよびΔＹ）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Ｓ１９中、ＮＯ）、ステップＳ２０に進んで、前
記基板２２上のボンディング位置をカメラセンタＯに対
して位置補正する。
【００４４】次に、第３モータ６６が駆動され、コレッ
トユニット１６が下降し、このコレットユニット１６に
吸着保持されているＬＥＤチップ１２が基板２２上のボ
ンディング位置に配置され（ステップＳ２１）、このＬ
ＥＤチップ１２が前記基板２２上にボンディングされる
（ステップＳ２２および図１５参照）。
トユニット１６が下降し、このコレットユニット１６に
吸着保持されているＬＥＤチップ１２が基板２２上のボ
ンディング位置に配置され（ステップＳ２１）、このＬ
ＥＤチップ１２が前記基板２２上にボンディングされる
（ステップＳ２２および図１５参照）。
【００４５】チップ配置台１４上に配置されている他の
ＬＥＤチップ１２に対して、上記と同様に、ステップＳ
６以降の工程を行うことにより、基板２２上の新たなボ
ンディング位置に、順次、前記ＬＥＤチップ１２がボン
ディングされる。これにより、基板２２上には、各ＬＥ
Ｄチップ１２が互いの発光中心位置間のピッチが一定に
なるように位置合わせがなされた状態でボンディングさ
れることになる。基板２２上に所定数のＬＥＤチップ１
２がボンディングされた後、この基板２２がボンディン
グ台２４から取り出され、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。
ＬＥＤチップ１２に対して、上記と同様に、ステップＳ
６以降の工程を行うことにより、基板２２上の新たなボ
ンディング位置に、順次、前記ＬＥＤチップ１２がボン
ディングされる。これにより、基板２２上には、各ＬＥ
Ｄチップ１２が互いの発光中心位置間のピッチが一定に
なるように位置合わせがなされた状態でボンディングさ
れることになる。基板２２上に所定数のＬＥＤチップ１
２がボンディングされた後、この基板２２がボンディン
グ台２４から取り出され、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。
【００４６】この場合、第１の実施形態では、ガラスや
プラスチック等の光透過性の支持円板１０２に光透過性
の導電膜１１４が設けられ、この導電膜１１４を介して
導電性筒状体１０４が図示しない直流電源のマイナス端
子に接続されるとともに、発光台１８がプラス端子に接
続されている。
プラスチック等の光透過性の支持円板１０２に光透過性
の導電膜１１４が設けられ、この導電膜１１４を介して
導電性筒状体１０４が図示しない直流電源のマイナス端
子に接続されるとともに、発光台１８がプラス端子に接
続されている。
【００４７】従って、筒状体１０４によりＬＥＤチップ
１２を吸着保持した状態でこのＬＥＤチップ１２を発光
させる際、支持円板１０２およびカバー部材１０６を通
して撮像手段２０を構成するＣＣＤカメラ７４により前
記ＬＥＤチップ１２の発光状態を確実に撮像することが
できる。これにより、コレットユニット１６を構成する
筒状体１０４によりＬＥＤチップ１２を吸着した状態
で、このＬＥＤチップ１２の発光中心位置を正確に認識
することが可能になり、各ＬＥＤチップ１２の発光中心
位置が等間隔となるように、基板２２上に高精度にボン
ディングすることができるという効果が得られる。
１２を吸着保持した状態でこのＬＥＤチップ１２を発光
させる際、支持円板１０２およびカバー部材１０６を通
して撮像手段２０を構成するＣＣＤカメラ７４により前
記ＬＥＤチップ１２の発光状態を確実に撮像することが
できる。これにより、コレットユニット１６を構成する
筒状体１０４によりＬＥＤチップ１２を吸着した状態
で、このＬＥＤチップ１２の発光中心位置を正確に認識
することが可能になり、各ＬＥＤチップ１２の発光中心
位置が等間隔となるように、基板２２上に高精度にボン
ディングすることができるという効果が得られる。
【００４８】しかも、筒状体１０４によりチップ配置台
１４から取り出されたＬＥＤチップ１２は、この筒状体
１０４に吸着保持された状態で発光台１８および基板２
２上に移送されている。このため、筒状体１０４により
ＬＥＤチップ１２を着脱する際に位置ずれ等が発生する
ことを可及的に阻止するとともに、極めて簡単な工程お
よび構成で、前記ＬＥＤチップ１２のボンディング作業
が迅速かつ効率的に遂行されるという利点がある。
１４から取り出されたＬＥＤチップ１２は、この筒状体
１０４に吸着保持された状態で発光台１８および基板２
２上に移送されている。このため、筒状体１０４により
ＬＥＤチップ１２を着脱する際に位置ずれ等が発生する
ことを可及的に阻止するとともに、極めて簡単な工程お
よび構成で、前記ＬＥＤチップ１２のボンディング作業
が迅速かつ効率的に遂行されるという利点がある。
【００４９】また、筒状体１０４は、図５に示すよう
に、支持円板１０２の面１０２ｂから離間する方向に向
かって縮径するテーパ部１１８を備えており、ＬＥＤチ
ップ１２の上電極１４０の直径が０．１７ｍｍであるの
に対して、このテーパ部１１８の先端直径が０．１４ｍ
ｍに設定されている。従って、ＣＣＤカメラ７４により
拡大光学系７６を介してＬＥＤチップ１２の発光状態を
撮像する際に、この筒状体１０４が邪魔となることがな
く、前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を確実に認識する
ことが可能になる。
に、支持円板１０２の面１０２ｂから離間する方向に向
かって縮径するテーパ部１１８を備えており、ＬＥＤチ
ップ１２の上電極１４０の直径が０．１７ｍｍであるの
に対して、このテーパ部１１８の先端直径が０．１４ｍ
ｍに設定されている。従って、ＣＣＤカメラ７４により
拡大光学系７６を介してＬＥＤチップ１２の発光状態を
撮像する際に、この筒状体１０４が邪魔となることがな
く、前記ＬＥＤチップ１２の発光状態を確実に認識する
ことが可能になる。
【００５０】さらにまた、支持円板１０２が組み込まれ
た可動筒体８０は、図２に示すように、空気軸受７８に
支持された状態でθ軸可動手段８４およびＺ軸可動手段
８６を介して回転および昇降自在である。これにより、
可動筒体８０の回転動作および昇降動作は、空気軸受７
８の作用下に円滑かつ高精度に行われることになる。
た可動筒体８０は、図２に示すように、空気軸受７８に
支持された状態でθ軸可動手段８４およびＺ軸可動手段
８６を介して回転および昇降自在である。これにより、
可動筒体８０の回転動作および昇降動作は、空気軸受７
８の作用下に円滑かつ高精度に行われることになる。
【００５１】しかも、筒状体１０４の接合部１１６が、
支持円板１０２の貫通孔１１２を通って面１０２側に突
出しており、この接合部１１６と前記面１０２ａとが導
電膜１１４の小径部１１４ｂを覆って銀ペースト１１７
等の導電性接着剤を介して接着されている（図５参
照）。このため、接合部１１６の長さ方向の寸法を高精
度に設定する必要がなく、さらに、筒状体１０４を支持
円板１０２の面１０２ｂに密着させるだけで、前記筒状
体１０４と前記支持円板１０２との位置決めが容易かつ
確実に遂行される。
支持円板１０２の貫通孔１１２を通って面１０２側に突
出しており、この接合部１１６と前記面１０２ａとが導
電膜１１４の小径部１１４ｂを覆って銀ペースト１１７
等の導電性接着剤を介して接着されている（図５参
照）。このため、接合部１１６の長さ方向の寸法を高精
度に設定する必要がなく、さらに、筒状体１０４を支持
円板１０２の面１０２ｂに密着させるだけで、前記筒状
体１０４と前記支持円板１０２との位置決めが容易かつ
確実に遂行される。
【００５２】図１６は、本発明の第２の実施形態に係る
ボンディング装置を構成するコレットユニット１８０の
一部縦断面説明図である。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、その詳細な説明は省略する。
ボンディング装置を構成するコレットユニット１８０の
一部縦断面説明図である。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、その詳細な説明は省略する。
【００５３】このコレットユニット１８０は光透過性支
持円板（支持部材）１８２を備え、この支持円板１８２
の中央部には、例えば、直径が０．１ｍｍの貫通孔１８
４が形成されている。支持円板１８２の吸引室１０８側
の面１８２ａとは反対側の面１８２ｂに光透過性導電膜
１８６が形成されている。図１７に示すように、導電膜
１８６は貫通孔１８４を囲繞して半径方向に延在してお
り、その厚さが、例えば、１００μｍに設定されるとと
もに、可動筒体８０に装着された際にこの可動筒体８０
と電気的に接続可能である。導電膜１８６は、貫通孔１
８４を囲繞する部分にＬＥＤチップ１２を直接吸着保持
するための保持部１８８を備えている。
持円板（支持部材）１８２を備え、この支持円板１８２
の中央部には、例えば、直径が０．１ｍｍの貫通孔１８
４が形成されている。支持円板１８２の吸引室１０８側
の面１８２ａとは反対側の面１８２ｂに光透過性導電膜
１８６が形成されている。図１７に示すように、導電膜
１８６は貫通孔１８４を囲繞して半径方向に延在してお
り、その厚さが、例えば、１００μｍに設定されるとと
もに、可動筒体８０に装着された際にこの可動筒体８０
と電気的に接続可能である。導電膜１８６は、貫通孔１
８４を囲繞する部分にＬＥＤチップ１２を直接吸着保持
するための保持部１８８を備えている。
【００５４】このように構成される第２の実施形態で
は、支持円板１８２が下降してこの支持円板１８２の面
１８２ｂに一体的に設けられた導電膜１８６の保持部１
８８がＬＥＤチップ１２の上面に直接接触する。そし
て、貫通孔１８４を介してＬＥＤチップ１２を吸着保持
した状態で、導電膜１８６および発光台１８に接続され
た図示しない直流電源の作用下に、前記ＬＥＤチップ１
２が発光される。
は、支持円板１８２が下降してこの支持円板１８２の面
１８２ｂに一体的に設けられた導電膜１８６の保持部１
８８がＬＥＤチップ１２の上面に直接接触する。そし
て、貫通孔１８４を介してＬＥＤチップ１２を吸着保持
した状態で、導電膜１８６および発光台１８に接続され
た図示しない直流電源の作用下に、前記ＬＥＤチップ１
２が発光される。
【００５５】従って、第２の実施形態では、保持部１８
８によりＬＥＤチップ１２を吸着保持した状態で、この
ＬＥＤチップ１２の発光中心位置を確実に認識するとと
もに、位置補正を行って基板２２上に迅速かつ高精度に
ボンディング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。
８によりＬＥＤチップ１２を吸着保持した状態で、この
ＬＥＤチップ１２の発光中心位置を確実に認識するとと
もに、位置補正を行って基板２２上に迅速かつ高精度に
ボンディング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。
【００５６】図１８は、本発明の第３の実施形態に係る
ボンディング装置を構成するコレットユニット２００の
一部縦断面説明図である。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、その詳細な説明は省略する。
ボンディング装置を構成するコレットユニット２００の
一部縦断面説明図である。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、その詳細な説明は省略する。
【００５７】このコレットユニット２００では、光透過
性支持円板（支持部材）２０２に光透過性導電膜を設け
ることがなく、この支持円板２０２に固着された筒状体
２０４の接合部２０５に導電部材、例えば、導電ワイヤ
２０６の一端が接続されるとともに、この導電ワイヤ２
０６の他端が可動筒体８０に電気的に接続されている。
このように、第３の実施形態では、支持円板２０２に導
電膜を設けていないため、設備費を安価に抑えることが
できるという効果が得られる。
性支持円板（支持部材）２０２に光透過性導電膜を設け
ることがなく、この支持円板２０２に固着された筒状体
２０４の接合部２０５に導電部材、例えば、導電ワイヤ
２０６の一端が接続されるとともに、この導電ワイヤ２
０６の他端が可動筒体８０に電気的に接続されている。
このように、第３の実施形態では、支持円板２０２に導
電膜を設けていないため、設備費を安価に抑えることが
できるという効果が得られる。
【００５８】なお、第１乃至第３の実施形態では、ＬＥ
Ｄチップ１２を基板２２上にボンディングする場合につ
いて説明したが、このＬＥＤチップ１２に限定されるも
のではなく、ＳＬＤ等の発光中心位置を精度よく位置決
めする微小チップおよびモノリシックアレイ全てのボン
ディングに適用可能である。
Ｄチップ１２を基板２２上にボンディングする場合につ
いて説明したが、このＬＥＤチップ１２に限定されるも
のではなく、ＳＬＤ等の発光中心位置を精度よく位置決
めする微小チップおよびモノリシックアレイ全てのボン
ディングに適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】本発明に係る発光素子のボンディング方
法および装置では、光透過性支持部材に設けられた保持
部により発光素子の発光方向から保持した状態で、この
発光素子を発光させて前記光透過性支持部材を通して該
発光素子の発光状態を撮像し、前記発光素子の発光中心
位置を認識している。このため、発光素子を保持した状
態で、この発光素子の発光状態を観察して正確に検出す
ることができ、前記発光素子の発光中心位置を、基板上
のボンディング位置に対し高精度に位置決めボンディン
グすることができる。これにより、高精度な発光素子ア
レイを効率的に得ることが可能になる。
法および装置では、光透過性支持部材に設けられた保持
部により発光素子の発光方向から保持した状態で、この
発光素子を発光させて前記光透過性支持部材を通して該
発光素子の発光状態を撮像し、前記発光素子の発光中心
位置を認識している。このため、発光素子を保持した状
態で、この発光素子の発光状態を観察して正確に検出す
ることができ、前記発光素子の発光中心位置を、基板上
のボンディング位置に対し高精度に位置決めボンディン
グすることができる。これにより、高精度な発光素子ア
レイを効率的に得ることが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光素子のボン
ディング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。
ディング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を構成するコレットユニ
ットの縦断面説明図である。
ットの縦断面説明図である。
【図３】前記コレットユニットに組み込まれる支持円板
および筒状体の斜視説明図である。
および筒状体の斜視説明図である。
【図４】前記支持円板の平面説明図である。
【図５】前記支持円板と前記筒状体の一部縦断面説明図
である。
である。
【図６】前記ボンディング方法を説明するフローチャー
トの前段部分を示す図である。
トの前段部分を示す図である。
【図７】前記フローチャートの後段部分を示す図であ
る。
る。
【図８】ＣＣＤカメラによるＬＥＤチップの撮影画像の
説明図である。
説明図である。
【図９】前記ボンディング装置を構成するチップ配置台
から前記ＬＥＤチップを取り出す際の正面説明図であ
る。
から前記ＬＥＤチップを取り出す際の正面説明図であ
る。
【図１０】前記ＬＥＤチップを発光台上に載置する際の
正面説明図である。
正面説明図である。
【図１１】前記ＬＥＤチップを吸着保持した前記コレッ
トユニットの一部縦断面説明図である。
トユニットの一部縦断面説明図である。
【図１２】前記ＬＥＤチップの発光状態を撮像して画像
処理を行う際の説明図である。
処理を行う際の説明図である。
【図１３】前記画像処理の説明図である。
【図１４】前記ＬＥＤチップの発光中心とカメラセンタ
との位置ずれ状態の説明図である。
との位置ずれ状態の説明図である。
【図１５】前記ＬＥＤチップを基板上にボンディングす
る際の正面説明図である。
る際の正面説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係るボンディング
装置を構成するコレットユニットの一部縦断面説明図で
ある。
装置を構成するコレットユニットの一部縦断面説明図で
ある。
【図１７】前記コレットユニットを構成する支持円板の
平面説明図である。
平面説明図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係るボンディング
装置を構成するコレットユニットの一部縦断面説明図で
ある。
装置を構成するコレットユニットの一部縦断面説明図で
ある。
【図１９】通常のＬＥＤアレイの斜視説明図である。
１０…ボンディング装置 １２…ＬＥＤチッ
プ １４…チップ配置台 １６、１８０、２００…コレットユニット １８…発光台 ２０…撮像手段 ２２…基板 ２４…ボンディン
グ台 ３６…移動機構 ４０、４４、６２
…移動ステージ ７２…ケーシング ７４…ＣＣＤカメ
ラ ７８…空気軸受 ８０…可動筒体 ８２…歯車部 ８４…θ軸可動手
段 ８６…Ｚ軸可動手段 １０２…支持円板 １０４、２０４…筒状体 １０６…カバー部
材 １０８…吸引室 １１４、１８６…
導電膜 １１６、２０５…接合部 １１８…テーパ部 １２０…細孔 １３０…画像処理
部
プ １４…チップ配置台 １６、１８０、２００…コレットユニット １８…発光台 ２０…撮像手段 ２２…基板 ２４…ボンディン
グ台 ３６…移動機構 ４０、４４、６２
…移動ステージ ７２…ケーシング ７４…ＣＣＤカメ
ラ ７８…空気軸受 ８０…可動筒体 ８２…歯車部 ８４…θ軸可動手
段 ８６…Ｚ軸可動手段 １０２…支持円板 １０４、２０４…筒状体 １０６…カバー部
材 １０８…吸引室 １１４、１８６…
導電膜 １１６、２０５…接合部 １１８…テーパ部 １２０…細孔 １３０…画像処理
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 勝弘 東京都三鷹市大沢５−１−４ 三鷹光器株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA37 DA02 DA13 DA91 DB07 FF13 5F073 EA29 FA30
Claims (10)
- 【請求項１】発光素子を基板上の所定の位置にボンディ
ングするための発光素子のボンディング方法であって、 ボンディング前に、光透過性支持部材に個別または一体
的に設けられた保持部により前記発光素子の発光方向か
ら保持した状態で、該発光素子を発光させ、前記光透過
性支持部材を通して前記発光素子の発光状態を撮像する
工程と、 前記撮像された発光状態に基づいて前記発光素子の発光
中心位置を認識する工程と、 前記認識された発光中心位置に基づいて、前記保持部に
保持されている前記発光素子を前記基板上のボンディン
グ位置に位置決めしてボンディングする工程と、 を有することを特徴とする発光素子のボンディング方
法。 - 【請求項２】発光素子を基板上の所定の位置にボンディ
ングするための発光素子のボンディング装置であって、 前記発光素子の発光方向から保持する保持部が個別また
は一体的に設けられた光透過性支持部材と、 ボンディング前に、前記保持部により保持されている前
記発光素子を発光させる発光手段と、 前記光透過性支持部材を通して前記発光素子の発光状態
を撮像する撮像手段と、 前記撮像された発光状態に基づいて前記発光素子の発光
中心位置を認識する画像処理手段と、 を備えることを特徴とする発光素子のボンディング装
置。 - 【請求項３】請求項２記載のボンディング装置におい
て、前記光透過性支持部材との間に吸引室を形成して配
置される光透過性カバー部材を備えるとともに、 前記吸引室を介して前記保持部に連通する負圧発生源を
有することを特徴とする発光素子のボンディング装置。 - 【請求項４】請求項３記載のボンディング装置におい
て、前記保持部は導電性筒状体であり、 前記導電性筒状体の端部には、前記光透過性支持部材に
設けられた貫通孔に挿入されて前記吸引室内に突出する
接合部が形成されるとともに、前記接合部の端部と前記
光透過性支持部材の前記吸引室側の面とが接着剤で固着
されることを特徴とする発光素子のボンディング装置。 - 【請求項５】請求項４記載のボンディング装置におい
て、前記導電性筒状体は、前記光透過性支持部材から離
間する方向に向かって縮径するテーパ形状に設定される
ことを特徴とする発光素子のボンディング装置。 - 【請求項６】請求項４または５記載のボンディング装置
において、前記光透過性支持部材の前記吸引室側の面に
は、前記発光手段を構成する光透過性導電膜が形成され
るとともに、 前記導電性筒状体の前記接合部が前記光透過性導電膜に
導電性接着剤を介して固着されることを特徴とする発光
素子のボンディング装置。 - 【請求項７】請求項４または５記載のボンディング装置
において、前記導電性筒状体の前記接合部には、前記発
光手段を構成する導電部材が接続されることを特徴とす
る発光素子のボンディング装置。 - 【請求項８】請求項３記載のボンディング装置におい
て、前記保持部は、前記光透過性支持部材の前記吸引室
側とは反対側の面に設けられた前記発光手段を構成する
光透過性導電膜により構成されることを特徴とする発光
素子のボンディング装置。 - 【請求項９】請求項２記載のボンディング装置におい
て、前記光透過性支持部材は、前記撮像手段と同軸的に
配置された可動筒体に装着されるとともに、 前記可動筒体を回転させる回転手段と、 前記可動筒体を前記撮像手段に対して進退させる移動手
段と、 を備えることを特徴とする発光素子のボンディング装
置。 - 【請求項１０】請求項９記載のボンディング装置におい
て、前記可動筒体は、空気軸受を介して回転可能に支持
されることを特徴とする発光素子のボンディング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10455399A JP4328409B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光素子のボンディング装置 |
| US09/548,273 US6369884B1 (en) | 1999-04-12 | 2000-04-12 | Method of and apparatus for bonding light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10455399A JP4328409B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光素子のボンディング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299501A true JP2000299501A (ja) | 2000-10-24 |
| JP4328409B2 JP4328409B2 (ja) | 2009-09-09 |
Family
ID=14383672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10455399A Expired - Fee Related JP4328409B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 発光素子のボンディング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6369884B1 (ja) |
| JP (1) | JP4328409B2 (ja) |
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| JP2019096861A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | ビアメカニクス株式会社 | 回路板の加工方法、そのための加工装置及びそれに使用する回路板保持器 |
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| DE102015200393A1 (de) | 2015-01-14 | 2016-07-14 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Verfahren zum Anordnen eines SMD-Halbleiterlichtquellenbauteils einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
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-
1999
- 1999-04-12 JP JP10455399A patent/JP4328409B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-12 US US09/548,273 patent/US6369884B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JP7163110B2 (ja) | 2017-11-17 | 2022-10-31 | ビアメカニクス株式会社 | 回路板の加工方法、そのための加工装置及びそれに使用する回路板保持器 |
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| US20020027650A1 (en) | 2002-03-07 |
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