JP2003188416A

JP2003188416A - 電気回路の検査方法、電子部品、電子応用装置及び画像表示装置

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Publication number: JP2003188416A
Application number: JP2001387115A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Hayashi; 邦彦林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、素子や電極が樹脂層などにより被覆
され、電極と外部回路とを直接接続することが困難な電
子部品が実装された電気回路の検査方法、電子部品、電
子応用装置及び画像表示装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】本発明の電気回路の検査方法は、被測定回
路の電極に対して測定端子を非接触状態として駆動電圧
を供給することを特徴とする。被測定回路を形成する素
子に形成された電極と、前記素子に駆動電圧を供給する
測定端子が電気的に絶縁されている場合においても、素
子や電極に損傷を与えることなく当該電子部品が実装さ
れた電気回路を検査することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路の検査方
法、電子部品、電子応用装置及び画像表示装置に関す
る。更に詳しくは、電気回路に形成された電極と測定端
子を直接接続することなく駆動電圧を供給する電気回路
の検査方法、電子部品、電子応用装置及び画像表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品が実装された電気回路の性能を
評価する際、駆動回路と当該電子部品の間を電気的に導
通させ、直接駆動電圧を印加することにより生じる電流
を測定し、前記電気回路の性能の評価が行われている。
このとき、当該電子部品に電圧を印加するためには、電
子部品に形成されている電極に、駆動電圧を供給する評
価用機器に接続された測定端子を直接接触させて電圧を
印加する。特に、微小な電子部品の性能評価を行う場合
には、プローブと呼ばれる針状の測定端子を用い、それ
を電極に接触させて電圧を印加する方法が一般的に行わ
れている。

【０００３】一方、特開平８−２７８３４２号公報に
は、プリント回路基板や液晶ディスプレイ基板等のよう
な導体回路基板の製造工程における製造欠陥を検出する
ために、導体回路基板に直接端子を接触させずに当該導
体回路を検査する検査方法及び検査装置が開示されてい
る。本公報記載の技術よれば、電磁波を当該導体回路基
板に放射し、これによって導体回路に誘起される変位電
流を検出し、当該変位電流に基づいて解析を行い欠陥の
検出が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、素子と当該
素子を被覆する絶縁層などにより形成されている電子部
品に対して、測定端子を素子に形成された電極に接触さ
せて素子の検査を行う際に、当該素子の電極の下層がＳ
ｉのように比較的硬い結晶層である場合は全く問題ない
が、素子や電極が絶縁層で被覆された構造の電子部品に
おいては、電子部品の外部と電極を直接導通させること
は困難である。また、絶縁層に限定されず、素子や素子
に形成された電極が外部と電気的に絶縁される構造を有
する電気回路やこれら電気回路を有する電子部品が実装
される電気回路基板においては、電子部品に損傷を与え
ることなく、当該電気回路や電子部品を検査することは
難しい。

【０００５】ここで、電気回路に駆動電圧を供給する評
価用回路に接続された針状の測定端子（プローブ）を、
当該電気回路を被覆する絶縁層に突き刺して電極と測定
端子をコンタクトさせる方法も考えられるが、測定端子
が電極に損傷を与える場合もある。特に、微小な素子に
形成された電極や膜厚の薄い電極の場合、測定端子を接
触させることによる電極の損傷が当該電子部品の性能の
低下に繋がることもある上、精度良く電極と測定端子を
接触させること自体が困難な場合がある。また、素子ご
とに精度良く電極と測定端子をコンタクトさせて電子部
品の検査する際には、迅速に検査を行うことが難しい場
合も多く、製造プロセスの効率を高めることを難しくし
ている。

【０００６】また、レーザー光や酸素雰囲気でのプラズ
マ表面改質などを用いて、一旦電極を覆う絶縁層を除去
し、露出させた電極に測定端子を接触させる方法も考え
られるが、測定端子を電極に接触させることによる電極
の損傷を低減するためには十分ではなく、電極が損傷を
受けた場合には破壊検査となる。更に、素子と電極が絶
縁層で被覆されチップ化されて取り扱われる電子部品で
は、絶縁層を除去することによりチップに損傷を与える
ことになる。従って、素子と電極が被覆された電子部品
に損傷を与えることなく、当該電子部品の測定を行うこ
とは難しい。

【０００７】また、特開平８−２７８３４２号公報で開
示されているように、電磁波を放射して変位電流を検出
する方法を用いた場合、別途変位電流を検出するセンサ
ー及び検出された変位電流を解析することが必要とな
る。更に、変位電流を検出するためには、検査する電子
部品が実装された電気回路基板や配線が形成された電気
回路基板に直接センサーを接続させておくが必要とな
り、絶縁層で被覆され外部から電気的に絶縁された状態
の導電回路基板、電子部品の検査を行うことは困難であ
る。

【０００８】よって、本発明は、被測定回路の電極に対
して測定端子を非接触状態として駆動電圧を供給するこ
とにより被測定回路を検査することができる電気回路の
検査方法、電子部品、電子応用装置及び画像表示装置を
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】本発明の電気回路の検査
方法は、被測定回路の電極に対して測定端子を非接触状
態として駆動電圧を供給することを特徴とする。被測定
回路、被測定回路を構成する素子及び電極に損傷を与え
ることなく容易に電気回路の検査をすることができる。

【００１０】更に、本発明の電子部品は、被測定回路が
絶縁材料により被覆され、チップ化された電子部品であ
って、前記被測定回路の電極に対して測定端子を非接触
状態として駆動電圧が供給されることにより検査される
ことを特徴とする。ここで、素子に接続された電極と、
駆動回路に接続された測定端子間が絶縁され、チップ化
された状態で測定端子から交流電圧を印加することによ
り、測定端子と電極を直接接続することなく当該電子部
品は駆動されながら検査されることになる。

【００１１】また、本発明の電子応用装置は、被測定回
路の電極に対して測定端子を非接触状態として駆動電圧
が供給されることにより検査された電子部品が実装され
ることを特徴とする。従って、チップ化された電子部品
を実装する際に、当該電子部品に損傷を与えることなく
検査することができ、当該電子応用装置は歩留まり良く
製造されることになる。

【００１２】また、本発明の画像表示装置は、発光素子
を含む被測定回路の電極に対して測定端子を非接触状態
として駆動電圧が供給されることにより検査された電子
部品が実装されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気回路の検査方
法、電子部品、電子応用装置及び画像表示装置について
図面を参照しながら説明する。

【００１４】本発明の電気回路の検査方法は、被測定回
路の電極に対して測定端子を非接触状態として駆動電圧
を供給することを特徴とする。電気回路が形成された回
路基板上に実装される電子部品は、個別にチップ化され
た状態に限定されず、各素子が個別にチップ化されて回
路基板に実装された後、回路基板全体を絶縁材料で被覆
した電気回路であっても良いが、本実施形態では、一例
として、個別にチップ化された電子部品が実装された電
気回路の検査方法について説明する。

【００１５】先ず、本発明の電気回路の検査方法に適用
な電子部品の構造の一例について図１乃至図２を参照し
ながら説明する。本発明の電子部品は、被測定回路が絶
縁材料により被覆され、チップ化された電子部品であっ
て、前記被測定回路の電極に対して測定端子を非接触状
態として駆動電圧が供給されることにより検査されるこ
とを特徴とする。図１は、本実施形態の電気回路が形成
される基板６上に電子部品８を実装した状態を示す断面
図であり、電子部品８は素子１と、素子１に形成された
電極２（３）と、これらを被覆する絶縁層４から構成さ
れる。

【００１６】素子１は、交流電圧により駆動される素子
であれば如何なるものでも良く、例えば、発光素子、ダ
イオード、抵抗などを用いることができる。また、トラ
ンジスタなどの３端子素子もベース電圧を印加しながら
ソースとドレインで前記交流電圧により誘起される駆動
電圧により素子を駆動することもできる。また、交流電
圧で駆動される素子に限定されず、直流電圧で駆動され
る素子であっても、交流電圧で駆動させることにより当
該電子部品が正常に機能するかどうかをその出力の特性
値を測定することにより確認することができる。

【００１７】素子１のカソード側とアノード側にはそれ
ぞれカソード側電極２（３）、アノード側電極２（３）
が形成されている。カソード側電極２（３）とアノード
側電極２（３）は、略平坦な薄膜とされ、絶縁層４を一
旦素子１の上面まで形成し、素子１の電極形成領域を絶
縁層４から露出させた状態で、素子１の電極形成領域か
ら当該電極形成領域と平坦な平面を形成する絶縁層４の
上面に亘って形成される。このとき、電極２（３）は、
ＴｉやＡｌなどを蒸着やスパッタリングなどの成膜方法
で約１μｍ程度成膜する。その後、電極２（３）を覆う
ように更に絶縁層を形成し、素子１と電極２（３）を被
覆するように絶縁層４が形成され、素子１とそれに接続
される電極２（３）からなり絶縁層４によりパッケージ
ングされた電子部品８が形成される。このとき、絶縁層
４はその上面７が略平坦となるように形成される。ま
た、電極２（３）は電極に限定されず、電子部品８に複
数の素子若しくは電気回路が内包され、これら素子若し
くは電気回路間を接続する配線であっても良く、電子部
品８自体が電気回路を絶縁層で被覆されモジュール化さ
れていても良い。

【００１８】絶縁層４は、素子１を被覆するように形成
され、電子部品８はチップ化されている。絶縁層４は、
素子１を被覆するように絶縁材料を塗布して形成され
る。また、電子部品８の上面７は略平坦とされる。電極
２（３）はそれぞれ素子１に対して同じ側に位置するよ
うに形成される。このとき、電極２（３）が形成された
側の絶縁層４の膜厚は薄いことが望ましいが、後述する
ように端子５と電極２（３）が絶縁され、且つ電極２
（３）や素子１の端子５による損傷を低減する目的か
ら、絶縁層は約５〜２０μｍ程度の膜厚が望ましい。

【００１９】次に、図２に電子部品８の平面図を示す。
図２には、電子部品８に素子１が内包されている場合の
平面図を示すが、電子部品に内包される素子は１つに限
定されず、複数の素子が配線で接続されたものを絶縁層
４で被覆したものであっても良い。略正方形状の素子１
の対角線上にカソード側電極２（３）、アノード側電極
２（３）が形成され、素子１と電極２（３）を被覆する
ように絶縁層４が形成される。

【００２０】電極２（３）は、電子部品８の対角線方向
に形成され、電子部品８の平面上の面積に対して、高い
占有面積を有するように形成される。後述するように、
電極２（３）が高い占有面積を有することにより、素子
１に流れる電流値を高めることができ、測定端子である
端子５から印加される電圧に対して高い高効率で素子１
に電流を流すことが可能となる。また、電子部品８は略
正方形状のチップ状とされるが、正方形状に限定され
ず、素子１、電極２（３）が電子部品８の外部と電気的
に絶縁されるように被覆されていれば良い。絶縁層４で
被覆された電子部品８は、長方形、円形、多角形状でも
良く、電極２（３）が形成される位置の素子１の対角線
上に限定されないが、駆動電圧を供給する端子５と対面
する電極２（３）の面積を大きくすることが望ましい。

【００２１】また、素子１は、図１、図２に示すよう
に、断面矩形状で、平面形状が正方形の外形を備える素
子形状に限定されない。例えば、素子１が発光ダイオー
ドの場合、結晶層が平行に積層されるように結晶成長さ
せて形成されるプレーナー型の発光ダイオードに限定さ
れず、結晶を成長させる成長基板の主面に対して傾斜結
晶面を有するピラミッド型の発光ダイオードであっても
良い。ピラミッド型の発光ダイオードは、特にＧａＮ系
化合物により形成された場合、成長基板の主面が略Ｃ面
であるとすると、傾斜結晶面が略Ｓ面（（１−１０１）
面）となるようにＧａＮ系化合物を結晶成長させ、結晶
性が良好な発光効率の高い発光ダイオードとすることが
できる。

【００２２】次に、電子部品８を駆動させながら検査す
る検査方法について説明する。先ず、絶縁層４の上面７
に電子部品８に電圧を印加する端子５（プローブ）を接
触させる。端子５は、電圧を印加する電源（図示せず）
に接続されており、絶縁層４に接触する端子５は、絶縁
層４の上面７と隙間なく密着される。このとき、電極２
（３）と直接コンタクトさせるために端子５を絶縁層４
に突き刺す必要がなく、端子５の絶縁層４に密着させる
面を略平坦とすることにより絶縁層４は端子５を密着さ
せる際に殆ど損傷を受けることがない。更に、端子５
は、絶縁層４の上面７に密着させることから素子１本体
や電極２（３）に接触させる必要がなく、素子１や電極
２（３）の損傷を低減することができる。後述するよう
に、特に本発明の電気回路の検査方法では、絶縁層４に
密着させる端子５の接触面が電極２（３）の面積と略同
等かそれ以上であることが望ましく、端子５を針状にす
る場合に比べて、電子部品８への損傷を低減することが
できる。

【００２３】端子５から印加される素子１の駆動電圧は
交流電圧であり、本発明の電気回路の検査方法に適用な
電子部品８は、端子５と電極２（３）との間をコンデン
サとして機能させ、駆動電圧を供給し、電極２（３）に
誘導電荷を発生させる端子５側で測定される電流を検出
することにより、素子１の駆動状況を確認することがで
きる。また、電子部品８の上面７に密着するように配置
される端子５と電極２（３）は絶縁層４を挟んで略向か
い合う位置に配置されていることが望ましく、端子５の
絶縁層４への密着させる面を電極２（３）に投影させた
面積が大きくなるように端子５が配置されることにな
る。向かい合う面の面積を大きくとることにより、端子
５に交流電圧を印加した際に素子１を流れる電流値を大
きくすることができる。また、素子１と電極２（３）を
被覆する絶縁層４は、素子１と電極２（３）の損傷を低
減しつつ、且つ薄層に形成することが望ましい。端子５
と電極２（３）に挟まれる絶縁層４を薄層化することに
より、端子５、電極２（３）及びこれらの間に挟まれる
絶縁層により構成されコンデンサとして機能する領域の
静電容量を大きくすることができ、同一周波数、電圧で
流すことができる電流値を高めることができる。特に端
子５から高周波数の駆動電圧を供給することにより素子
１に誘起される誘導電荷量が増大し、より大きな電流を
素子に流しながら、素子１から出力される特性値を測定
することができる。よって、電極の面積を大きくし、更
に絶縁層を素子や電極の損傷を殆ど受けない程度に薄層
化することにより、効率よく電気回路の検査を行うこと
ができることになる。また、絶縁層４を形成する絶縁材
料として誘電率の高いものを用いることにより、端子５
から印加される電圧に対して素子１、電極２（３）に誘
起される誘導電荷量を大きくすることもでき、絶縁層４
の薄層化だけに止まらず、絶縁層４を形成する絶縁材料
を選択することにより本発明の電気回路の検査方法を精
度良く行うことができる。

【００２４】ここで、カソード側電極２（３）、アノー
ド側電極２（３）のそれぞれが端子５と向かい合い、絶
縁層４を挟んでコンデンサとして機能することにより、
素子１、電極２（３）内で電荷の移動が発生し、素子１
に電流が流れることになる。電圧供給側である端子５に
おいて測定される電流値は、素子１内を移動する誘導電
荷量に比例することから電圧供給側の電流値を測定する
ことで、素子１の不具合を検出することが可能となる。
このとき、端子５側に電流プローブなどの電流測定装置
を設置し、電流プローブに誘起される誘導電流を測定す
ることにより素子１の電圧・電流特性を測定することが
できる。また、素子１が発光ダイオードのように入力さ
れる電圧を光に変換する発光素子である場合には、素子
１に印加する駆動電圧に対する発光量を測定することに
より素子１の不具合を検出することができ、電流測定器
などを用いることなく、当該発光ダイオードから発生す
る光を検知することにより素子１の検査を行うことがで
きる。また、発光ダイオードは印加する電圧に対して応
答性が高いことから、高周波電圧を端子から印加するこ
とにより短い周期で発光ダイオードを発光させることが
でき、あたかも直流により発光ダイオードが駆動されて
いるようにしながら検査を行うことができる。

【００２５】ここで、端子５から電子部品８に印加する
駆動電圧の周波数を上げるにつれて電極２（３）に誘起
される電荷量が増加するとともに、素子１に流れる電流
値も増大することになるが、印加する駆動電圧の周波数
を高周波数側にすることにより過剰な電流が素子１に流
れ、素子１が損傷を受ける場合も考えられる。従って、
電子部品８に内包される素子１の種類、性能に応じて端
子５から印加する駆動電圧の周波数を適用な条件に設定
することが望ましい。

【００２６】更に、上記の電子部品の構造に比べ、より
確実に電子部品を駆動しながら検査することができる電
子部品の構造の例について、図３、図４を参照しながら
説明する。図３は電子部品の断面構造図、図４に平面構
造図を示す。駆動電圧を印加する端子と、素子に接続さ
れるように形成される電極及びこれらに挟み込まれる絶
縁層により形成されるコンデンサ構造によらず、端子か
ら放射される電磁波を電極で受信することにより素子を
駆動させることが可能である。このとき、素子に接続さ
れる電極は、電磁波を受信するアンテナとして機能し、
駆動電圧供給側である端子と、駆動電力を受信する電極
間で電力の授受が可能となる。また、チップ化された電
子部品に限定されず、電気回路が形成された電気回路基
板を絶縁層で被覆した場合にも電磁波を放射する電極と
当該電磁波を受信する電極をアンテナとして機能させる
形状にしておくことにより、絶縁層で電気的に絶縁され
た電気回路においても、絶縁層を除去することなく当該
電気回路を駆動させながら、電気回路の不具合を検出す
ることができる。

【００２７】図３に本例の電子部品３９の断面構造を示
す。素子３１には、素子３１のカソード側とアノード側
にそれぞれ接続されるようにカソード側電極３２（３
３）、アノード側電極３２（３３）が形成される。電極
３２（３３）が素子３１に形成された後に、これら電極
３２（３３）と素子３１を被覆するように絶縁層３７が
形成される。電極３２（３３）と素子３１を被覆する絶
縁層３８を更に被覆するように絶縁層３４が形成され
る。絶縁層３４の上面３７は略平坦な面とされ、上面３
７には駆動電圧を印加するために外部回路に接続される
上面電極３５が形成される。

【００２８】素子３１は、交流電圧により駆動される素
子であれば如何なるものでも良く、例えば、発光素子、
ダイオード、抵抗などを用いることができる。また、ト
ランジスタなどの３端子素子もベース電圧を印加しなが
らソースとドレインで前記交流電圧により誘起される駆
動電圧により素子を駆動することもできる。また、交流
電圧で駆動される素子に限定されず、直流電圧で駆動さ
れる素子であっても、交流電圧で駆動させることにより
当該電子部品が正常に機能するかどうかをその出力の特
性値を測定することにより確認することができる。特
に、素子３１が発光ダイオードの如き発光素子である場
合、当該発光ダイオードから発生する光を検知すること
により容易に当該電子部品を含む電気回路を検査するこ
とができる。

【００２９】電極３２（３３）は、それぞれ素子３１の
カソード側とアノード側に接続するように形成されてお
り、絶縁層３４の上面３７と略平行な面内に形成され
る。また、絶縁層３８により素子３１と電極３２（３
３）を被覆する前に予め素子３１に接続されるように電
極３１を形成しておき、その後素子３１と電極３２（３
３）を覆うように絶縁層３８を形成すれば良い。ここ
で、絶縁層３８の上面を平坦に形成しておき、この上面
に外部回路と接続される上面電極を形成し、チップ化さ
れた電子部品としてもよい。絶縁層３４に被覆された電
子部品３９が電気回路を形成する基板３６上に実装され
ると、電子部品を被覆するように絶縁層３４が形成され
る。絶縁層３４の上面３７は略平坦とされ、当該上面に
は上面電極３５が形成される。このとき、上面電極３５
は、カソード側電極３２（３３）とアノード側電極３２
（３３）にそれぞれ対面する位置に形成される。

【００３０】電極３２（３３）と上面電極３５（図示せ
ず）の形状は、図４の平面図に示すように、その長手方
向の長さを長くするように形成され、平面上の限定され
た面積内でできるだけ長手方向の長さを大きくすること
ができるように形成される。例えば、渦巻き形状にする
ことにより、限られた面積内に長手方向の長さを長くす
ることができる電極を形成することが可能となる。ま
た、電極３２（３３）、上面電極３５の平面形状は渦巻
き形状に限定されず、ジグザグに形成しても良く、その
他の形状であっても良く、電極３２（３３）と上面電極
３５で授受される電磁波の波長に合わせた長さに形成し
ておけば良い。上面電極３５に印加される交流電圧によ
り発生する電磁波は、それぞれと向かい合う電極３２
（３３）に受信され、素子３１を駆動する電力が供給さ
れることになる。このとき、上面電極３５と電極３２
（３３）で授受される電磁波の周波数は特に限定されな
いが、上面電極３５に高周波電圧を印加する場合、電極
３２（３３）に伝播する電磁波はそれに伴い高周波数側
の周波数となる。従って、上面電極３５から送信される
電磁波を効率よく電極３２（３３）により受信するため
には、電磁波の周波数つまり波長に合わせて電極の長手
方向の長さを決めることが重要になる。従って、電極３
２（３３）は上面電極３５から送信される電磁波を受信
するアンテナとして機能するようにその長手方向の長さ
を決めればよい。つまり、電極３２（３３）の長手方向
の長さは、受信する電磁波の波長に合わせてその長手方
向のサイズを形成しておけば良いことになる。例えば、
受信する電磁波の波長をλとした場合、その波長の半分
であるλ／２の長さに合わせて電極を形成することによ
り、効率良く電磁波を受信することが可能となる。従っ
て、渦巻き形状の電極を形成することによりその長手方
向の長さを適用なサイズに形成しておくことができる。
電極３２（３３）、上面電極３５は、一旦金属薄膜を形
成した後、フォトリソグラフィーなどにより所望の線幅
になるようにパターニングして形成され、その長手方向
を所望の長さになるように形成することができる。

【００３１】また、既に形成された電極３２（３３）の
長さに合わせて駆動電圧を供給する電磁波の周波数つま
り波長を選択しておくことにより、電極の長手方向の長
さを印加する駆動電圧の周波数に予め合わせることな
く、効率良く素子を駆動させることもできる。

【００３２】また、電極３２（３３）、上面電極３５の
形状は渦巻き形状に限定されず、アンテナとして機能す
る形状であれば如何なる形状であっても良い。また、電
極３２（３３）、上面電極３５の何れかをアンテナとし
て機能する形状にしても良く、両方をアンテナと機能す
る形状にしても良い。特に、電極３２（３３）の長手方
向の長さを小さくすることにより高周波の電磁波の受信
が可能となる。

【００３３】ここで、電磁波は、送信側である上側電極
３５と受信側である電極３２（３３）の距離が離れるほ
どその振幅が減衰することから、上側電極３５と電極３
２（３３）の電気的な絶縁を保ちつつ、上側電極３５と
電極３２（３３）を近接させるように形成することが好
ましい。従って、絶縁性の高い絶縁材料を用いて厚みの
薄い絶縁層により電極や素子を被覆することが望まし
い。

【００３４】素子や電極が絶縁材料などにより被覆さ
れ、チップ化される電子部品は、絶縁材料を除去するこ
となく、当該素子の電気的な特性を測定することができ
る。また、電気回路を形成する基板に実装する前にチッ
プ状のままで測定された後、実装されても良い。

【００３５】また、上述したように渦巻き形状の電極が
形成された電子部品において、交流電圧を印加し、一
旦、素子３１の測定を行った後、素子３１が絶縁層に被
覆された状態のまま、外部回路と接続するための新たな
配線を容易に形成することもできる。図５は、素子と電
極を被覆する絶縁層の一部を除去して電極パッド若しく
は配線を形成する工程であり、渦巻き形状に形成された
電極を露出させ、当該電極が露出した露出面に電極パッ
ドを形成する工程を示した工程図である。

【００３６】先ず、素子５１に形成され、それぞれ素子
５１のカソード側とアノード側に接続される電極５２
（５３）が、素子５１と電極５２（５３）を被覆する絶
縁層５４の上面５５と平行になるように形成されてい
る。電極５２（５３）は、電子部品５８を測定する際
に、電磁波を放射する上面電極若しくは端子から放射さ
れる電磁波を受信するようにアンテナとして機能する形
状に形成されており、例えば、限られた面積内で、電極
の長手方向を大きなサイズとすることができる渦巻き形
状とすることができる。

【００３７】絶縁層５４の上面５５から、フォトビア５
６を形成し、電極５２（５３）を露出させる。このと
き、電極５２（５３）は渦巻き形状であるため、レーザ
ービームの照射によりビアの形成を行った場合、電極５
２（５３）の中心から外側に向かって、交互に形成され
ている電極部分と絶縁材料の領域のうち、絶縁材料の領
域が電極材料の部分より優先的に除去される場合もあ
る。従って、電極５２（５３）の上側の絶縁層５４を除
去しながら、電極５２（５３）を平坦な面として露出さ
せることが困難な場合もある。このとき、絶縁材料が優
先的に除去され、凹凸形状であるフォトビアの底面に電
極パッドを形成した場合、コンタクト不良となることも
ある。従って、好ましくは、絶縁層５４の上面５５側か
らビア形成領域を露光し、ビア形成領域の絶縁層５４を
電極５２（５３）の深さまで除去し、電極５２（５３）
を露出させてフォトビア５６を形成することが望まし
い。このとき、フォトビア５６の底面の絶縁材料が露出
する領域が優先的に除去されることにより、フォトビア
５６の底面が凹凸になり難いことにより、電極５２（５
３）が露出したフォトビアの底面は平坦な面となる。フ
ォトビア５６形成後、Ｃｕメッキなどによりフォトビア
５６形成領域に電極５２（５３）と電気的に接続される
電極パッドや配線を形成することができる。

【００３８】次に、素子や電極が絶縁層により被覆さ
れ、チップ化された電子部品を装置基板に実装する際
に、本発明の電気回路の検査方法を利用することにより
歩留まり良く当該電子部品が実装される電子応用装置、
画像表示装置について説明する。チップ化された電子部
品は、素子や素子に形成された電極及び複数の素子とこ
れらを接続する配線を絶縁層で被覆したものあっても良
い。以下、一例として、発光素子が樹脂に被覆されてな
る複数の樹脂形成素子を配置して形成される画像表示装
置について説明する。

【００３９】本発明の画像表示装置は、二段階の拡大転
写法により形成される。二段階拡大転写法によれば、高
集積度をもって第一基板上に作成された素子を第一基板
上で素子が配列された状態よりは離間した状態となるよ
うに一時保持用部材に転写し、次いで一時保持用部材に
保持された前記素子をさらに離間して第二基板上に転写
する二段階の拡大転写を行う。なお、本例では転写を２
段階としているが、素子を離間して配置する拡大度に応
じて転写を三段階やそれ以上の多段階とすることもで
き、これら多段階の拡大転写が行われた後、樹脂により
被覆された各素子に配線が施され、画像表示装置が形成
される。

【００４０】図６はそれぞれ二段階拡大転写法の基本的
な工程を示す図である。まず、図６の（ａ）に示す第一
基板６０上に、例えば発光素子のような素子６２を密に
形成する。素子を密に形成することで、各基板当たりに
生成される素子の数を多くすることができ、製品コスト
を下げることができる。第一基板６０は例えば半導体ウ
エハ、ガラス基板、石英ガラス基板、サファイア基板、
プラスチック基板などの種々素子形成可能な基板である
が、各素子６２は第一基板６０上に直接形成したもので
あっても良く、他の基板上で形成されたものを配列した
ものであっても良い。

【００４１】次に、図６の（ｂ）に示すように、第一基
板６０から各素子６２が一時保持用部材に転写され、こ
の一時保持用部材の上に各素子６２が保持される。この
とき、同時に素子６２毎に素子周りの樹脂の被覆を行
う。素子周りの樹脂の被覆は電極パッドを形成し易く
し、転写工程での取り扱いを容易にするなどのために形
成される。なお、隣接する素子６２は例えば複数の一時
保持用部材間での転写などにより選択分離を行うことに
より、最終的には一時保持用部材上で離間され、図示の
ようにマトリクス状に配される。すなわち素子６２はｘ
方向にもそれぞれ素子の間を広げるように転写される
が、ｘ方向に垂直なｙ方向にもそれぞれ素子の間を広げ
るように転写される。このとき離間される距離は、特に
限定されず、一例として後続の工程での樹脂部形成や電
極パッドの形成を考慮した距離とすることができる。

【００４２】このような第一転写工程の後、図６の
（ｃ）に示すように、一時保持用部材６１上に存在する
素子６２は離間されていることから、各素子６２毎に電
極パッドの形成が行われる。電極パッドの形成は、後述
するように、最終的な配線が続く第二転写工程の後に行
われるため、その際に配線不良が生じないように比較的
大き目のサイズに形成されるものである。なお、図１の
（ｃ）には電極パッドは図示していない。樹脂６３で固
められた各素子６２に電極パッドを形成することで樹脂
形成チップ６４が形成される。素子６２は平面上、樹脂
形成チップ６４の略中央に位置するが、一方の辺や角側
に偏った位置に存在するものであっても良い。

【００４３】次に、図６の（ｄ）に示すように、第二転
写工程が行われる。この第二転写工程では一時保持用部
材６１上でマトリクス状に配される素子６２が樹脂形成
チップ６４ごと更に離間するように第二基板６５上に転
写される。第二転写工程においても、隣接する素子６２
は樹脂形成チップ６４ごと離間され、図示のようにマト
リクス状に配される。すなわち素子６２はｘ方向にもそ
れぞれ素子の間を広げるように転写されるが、ｘ方向に
垂直なｙ方向にもそれぞれ素子の間を広げるように転写
される。第二転写工程によって配置された素子の位置が
画像表示装置などの最終製品の画素に対応する位置であ
るとすると、当初の素子６２間のピッチの略整数倍が第
二転写工程によって配置された素子６２のピッチとな
る。ここで第一基板６０から一時保持用部材６１での離
間したピッチの拡大率をｎとし、一時保持用部材６１か
ら第二基板６５での離間したピッチの拡大率をｍとする
と、略整数倍の値ＥはＥ＝ｎ×ｍで表される。

【００４４】第二基板６５上に樹脂形成チップ６４ごと
離間された各素子６２には、配線が施される。この時、
先に形成した電極パッド等を利用して接続不良を極力抑
えながらの配線がなされる。この配線は例えば素子６２
が発光ダイオードなどの発光素子の場合には、ｐ電極、
ｎ電極への配線を含み、液晶制御素子の場合は、選択信
号線、電圧線や、配向電極膜などの配線等を含む。

【００４５】図６に示した二段階拡大転写法において
は、第一転写後の離間したスペースを利用して電極パッ
ドの形成などを行うことができ、そして第二転写後に配
線が施されるが、先に形成した電極パッド等を利用して
接続不良を極力抑えながらの配線がなされる。従って、
画像表示装置の歩留まりを向上させることができる。ま
た、本例の二段階拡大転写法においては、素子間の距離
を離間する工程が２工程であり、このような素子間の距
離を離間する複数工程の拡大転写を行うことで、実際は
転写回数が減ることになる。すなわち、例えば、ここで
第一基板６０から一時保持用部材６１での離間したピッ
チの拡大率を２（ｎ＝２）とし、一時保持用部材１１か
ら第二基板６５での離間したピッチの拡大率を２（ｍ＝
２）とすると、仮に一度の転写で拡大した範囲に転写し
ようとしたときでは、最終拡大率が２×２の４倍で、そ
の二乗の１６回の転写すなわち第一基板のアライメント
を１６回行う必要が生ずるが、本例の二段階拡大転写法
では、アライメントの回数は第一転写工程での拡大率２
の二乗の４回と第二転写工程での拡大率２の二乗の４回
を単純に加えただけの計８回で済むことになる。即ち、
同じ転写倍率を意図する場合においては、（ｎ＋ｍ）^２
＝ｎ^２＋２ｎｍ＋ｍ^２であることから、必ず２ｎｍ回だ
け転写回数を減らすことができることになる。従って、
製造工程も回数分だけ時間や経費の節約となり、特に拡
大率の大きい場合に有益となる。

【００４６】なお、図６に示した二段階拡大転写法にお
いては、素子６２を例えば発光素子としているが、これ
に限定されず、他の素子例えば液晶制御素子、光電変換
素子、圧電素子、薄膜トランジスタ素子、薄膜ダイオー
ド素子、抵抗素子、スイッチング素子、微小磁気素子、
微小光学素子から選ばれた素子若しくはその部分、これ
らの組み合わせなどであっても良く、発光素子以外の素
子を配置することにより電子応用装置を形成される。

【００４７】上記第二転写工程においては、発光素子は
樹脂形成チップとして取り扱われ、一時保持用部材上か
ら第二基板にそれぞれ転写されるが、この樹脂形成チッ
プについて図７及び図８を参照して説明する。樹脂形成
チップ６４は、離間して配置されている素子６２の周り
を樹脂６３で固めたものであり、このような樹脂形成チ
ップ６４は、一時保持用部材から第二基板に素子６２を
転写する場合に使用できるものである。樹脂形成チップ
６４は略平板上でその主たる面が略正方形状とされる。
この樹脂形成チップ６４の形状は樹脂６３を固めて形成
された形状であり、具体的には未硬化の樹脂を、各素子
６２を含むように全面に塗布し、これを硬化した後で縁
の部分をダイシング等で切断することで得られる形状で
ある。

【００４８】略平板状の樹脂６３の表面側と裏面側には
それぞれ電極パッド６６，６７が形成される。これら電
極パッド６６，６７の形成は全面に電極パッド６６，６
７の材料となる金属層や多結晶シリコン層などの導電層
を形成し、フォトリソグラフィー技術により所要の電極
形状にパターンニングすることで形成される。これら電
極パッド６６，６７は発光素子である素子６２のｐ電極
とｎ電極にそれぞれ接続するように形成されており、必
要な場合には樹脂６３にビアホールなどが形成される。

【００４９】ここで電極パッド６６，６７は樹脂形成チ
ップ６４の表面側と裏面側にそれぞれ形成されている
が、一方の面に両方の電極パッドを形成することも可能
であり、例えば薄膜トランジスタの場合ではソース、ゲ
ート、ドレインの３つの電極があるため、電極パッドを
３つ或いはそれ以上形成しても良い。電極パッド６６，
６７の位置が平板上ずれているのは、最終的な配線形成
時に上側からコンタクトをとっても重ならないようにす
るためである。電極パッド６６，６７の形状も正方形に
限定されず他の形状としても良い。また、素子６２に対
して反対側にそれぞれ電極パッド６６，６７を形成する
ことに限定されず、素子６２に対して同じ側にそれぞれ
の電極パッド６６、６７を形成しても良い。

【００５０】このような樹脂形成チップ６４を構成する
ことで、素子６２の周りが樹脂６３で被覆され平坦化に
よって精度良く電極パッド６６，６７を形成できるとと
もに素子６２に比べて広い領域に電極パッド６６，６７
を延在でき、次の第二転写工程での転写を吸着治具で進
める場合には取り扱いが容易になる。

【００５１】上記のように各素子が転写された後、配線
が施されることにより画像表示装置が形成されるわけで
あるが、これら樹脂で被覆された複数の樹脂形成チップ
には、不良チップが混在している場合があり、樹脂形成
チップの転写工程の中で予め不良の樹脂形成チップを除
去することにより効率良く画像表示装置を形成すること
ができる。また、比較的大き目のサイズの電極パッド６
６，６７を利用した配線を行うことで、配線不良が未然
に防止される。

【００５２】ここで、図８に示すように、樹脂形成チッ
プ６４内に比較的大きな面積を有するように形成するこ
とができる。更に、素子６３に対して反対側のそれぞれ
形成されるに限定されず、素子６３に対して同じ側に形
成することもできる。従って、電極パッド６６、６７が
樹脂に被覆され電気的に絶縁された状態においても、素
子６２の駆動電圧である交流電圧を印加する端子を樹脂
形成チップ６４の略平坦な面に密着させることにより、
樹脂形成チップ６４に損傷を与えることなく、その性能
を評価することができる。特に、素子６２に発光ダイオ
ードの如き発光素子である場合には、駆動電圧に対する
素子６２の発光量を測定すれば良い。また、このとき、
素子６２から発生する光を遮らないように樹脂６３が光
透過性を有していることが望ましい。また、電極パッド
６６、６７がアンテナとして機能するように、例えば渦
巻き形状に形成しておいても良い。

【００５３】ここで、図９に上記二段階拡大転写法で使
用される素子の一例としての発光素子の構造を示す。図
９の（ａ）が素子断面図であり、図９の（ｂ）が平面図
である。この発光素子はＧａＮ系の発光ダイオードであ
り、たとえばサファイア基板上に結晶成長される素子で
ある。このようなＧａＮ系の発光ダイオードでは、基板
を透過するレーザー照射によってレーザアブレーション
が生じ、ＧａＮの窒素が気化する現象にともなってサフ
ァイア基板とＧａＮ系の成長層の間との界面で膜剥がれ
が生じ、素子分離を容易なものにできる特徴を有してい
る。

【００５４】まず、その構造については、ＧａＮ系半導
体層からなる下地成長層７１上に選択成長された六角錐
形状のＧａＮ層７２が形成されている。なお、下地成長
層７１上には図示しない絶縁膜が存在し、六角錐形状の
ＧａＮ層７２はその絶縁膜を開口した部分にＭＯＣＶＤ
法などによって形成される。このＧａＮ層７２は、成長
時に使用されるサファイア基板の主面をＣ面とした場合
にＳ面（（１−１０１）面）で覆われたピラミッド型の
成長層であり、シリコンをドープさせた領域である。こ
のＧａＮ層７２の傾斜したＳ面の部分はダブルへテロ構
造のクラッドとして機能する。ＧａＮ層７２の傾斜した
Ｓ面を覆うように活性層であるＩｎＧａＮ層７３が形成
されており、その外側にマグネシウムドープのＧａＮ層
７４が形成される。このマグネシウムドープのＧａＮ層
７４もクラッドとして機能する。

【００５５】このような発光ダイオードには、ｐ電極７
５とｎ電極７６が形成されている。ｐ電極７５はマグネ
シウムドープのＧａＮ層７４上に形成されるＮｉ／Ｐｔ
／ＡｕまたはＮｉ（Ｐｄ）／Ｐｔ／Ａｕなどの金属材料
を蒸着して形成される。ｎ電極７６は前述の図示しない
絶縁膜を開口した部分でＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕなどの
金属材料を蒸着して形成される。なお、下地成長層７１
の裏面側からｎ電極取り出しを行う場合は、ｎ電極７６
の形成は下地成長層７１の表面側には不要となる。

【００５６】このような構造のＧａＮ系の発光ダイオー
ドは、青色発光も可能な素子であって、特にレーザアブ
レーションよって比較的簡単にサファイア基板から剥離
することができ、レーザービームを選択的に照射するこ
とで選択的な剥離が実現される。なお、ＧａＮ系の発光
ダイオードとしては、平板上や帯状に活性層が形成され
る構造であっても良く、上端部にＣ面が形成された角錐
構造のものであっても良い。また、他の窒化物系発光素
子や化合物半導体素子などであっても良い。

【００５７】一時保持用部材や第二基板に樹脂形成チッ
プを転写する際に、複数の樹脂形成チップが一括してマ
トリクス状に転写されるが、このとき、本発明の電気回
路の検査方法を用いることにより、これら素子が樹脂に
被覆された樹脂形成チップに損傷を与えることなく、不
良の樹脂形成チップを除去することが可能となる。特
に、発光ダイオードは印加された駆動電圧に対してその
発光量を測定することにより、発光ダイオードを流れる
電流を測定する電流測定器を別途用いることなく、その
性能を評価することができる。従って、発光ダイオード
を内包する樹脂形成チップの転写する際に、樹脂形成チ
ップに損傷を与えることなく不具合の樹脂系チップを除
去することができ、歩留まりの良好な画像表示装置を形
成することができる。

【００５８】

【発明の効果】よって、本発明によれば、駆動電圧を印
加する端子また電極と電気的に絶縁された電気回路を駆
動しながら当該電気回路を検査することが可能になる。
また、素子と当該素子に接続されるように形成された電
極が絶縁層により被覆された構造を有する電子部品につ
いても、当該電子部品に損傷を与えることがなく、当該
素子を検査することが可能となる。また、絶縁層により
被覆される素子が発光素子の場合には、印加される駆動
電圧に対する発光量を測定することにより、別途電流測
定器などを用いることなく当該発光素子を検査すること
が可能となる。

【００５９】また、素子や電極が絶縁層により被覆され
チップ化された電子部品を一括して転写する工程により
形成される電子応用装置、画像表示装置においては、そ
の製造工程において、当該電子部品に損傷を与えること
なく、不良の電子部品を除去することが可能となるた
め、歩留まり良く形成される電子応用装置、画像表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品の構造を示す断面図である。

【図２】本発明の電子部品の構造を示す平面図である。

【図３】本発明における電気回路の検査方法の一例を示
す図である。

【図４】本発明の電気回路の構造を示す平面図である。

【図５】本発明の電子部品において、電極パッドを形成
する工程を示す工程図であって、（ａ）は電極パッド形
成前、（ｂ）は電極パッド形成後の電子部品の構造を示
す図である。

【図６】本発明の電子応用装置、画像表示装置の製造に
適用な樹脂形成チップの転写工程を示す工程図である。

【図７】本発明の画像表示装置に用いられる樹脂形成チ
ップの構造の一例である。

【図８】本発明の画像表示装置に用いられる樹脂形成チ
ップの構造の一例である。

【図９】本発明の画像表示装置に用いられる発光ダイオ
ードの一例の構造を示す図であって、（ａ）は断面構造
図、（ｂ）は平面構造図である。

【符号の説明】

１、３１、５１、６２素子２、５２電極４、３
４、３７、３８、５４絶縁層５端子６、３６基板
１１一時保持用部材６０第一基板６１一時保持用
部材６３樹脂６４樹脂形成チップ６５第二基
板６６，６７電極パッド７１下地成長層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｒ 31/302 Ｇ０１Ｒ 31/28 ＬＦターム(参考） 2G003 AA05 AB18 AE02 AF06 AG03 AH05 2G011 AA01 AC14 AE02 2G014 AA01 AA08 AB51 AB59 AC10 2G132 AA00 AB01 AD15 AF11 AG09 AL11 5F041 AA46 CA34 CA40 CA65 CA77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定回路の電極に対して測定端子を非接
触状態として駆動電圧を供給することを特徴とする電気
回路の検査方法。
【請求項２】前記被測定回路の電極が絶縁材料によって
被覆され、当該絶縁層を介して前記測定端子より駆動電
圧を供給することを特徴とする請求項１記載の電気回路
の検査方法。
【請求項３】前記被測定回路は、チップ化された電子部
品に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載の
電気回路の検査方法。
【請求項４】前記駆動電圧は、高周波を用いて誘導電荷
を発生させることを特徴とする請求項１記載の電気回路
の検査方法。
【請求項５】前記被測定回路は、機能素子を含むことを
特徴とする請求項１記載の電気回路の検査方法。
【請求項６】前記機能素子は、発光素子、ダイオード、
抵抗若しくはトランジスタであることを特徴とする請求
項５記載の電気回路の検査方法。
【請求項７】前記発光素子より発生する光を測定するこ
とを特徴とする請求項６記載の電気回路の検査方法。
【請求項８】前記絶縁材料により形成される絶縁部の上
面は平坦であることを特徴とする請求項２記載の電気回
路の検査方法。
【請求項９】前記電極を前記上面と平行に延在するよう
に形成することを特徴とする請求項２記載の電気回路の
検査方法。
【請求項１０】前記測定端子を前記上面に密着させるこ
とを特徴とする請求項８記載の電気回路の検査方法。
【請求項１１】前記測定端子を前記電極と対面するよう
に配置することを特徴とする請求項１記載の電気回路の
検査方法。
【請求項１２】前記上面に形成された上面電極により駆
動電圧を供給することを特徴とする請求項８記載の電気
回路の検査方法。
【請求項１３】前記駆動電圧を電磁波として供給するこ
とを特徴とする請求項１記載の電気回路の検査方法。
【請求項１４】前記電磁波の波長に合わせて前記電極又
は前記上面電極を形成することを特徴とする請求項１３
記載の電気回路の検査方法。
【請求項１５】前記発光素子は発光ダイオードであるこ
とを特徴とする請求項６記載の電気回路の検査方法。
【請求項１６】前記発光ダイオードは、Ｓ面（（１−１
０１）面）若しくはこれに等価な結晶面を有する結晶層
を備えることを特徴とする請求項１５記載の電気回路の
検査方法。
【請求項１７】被測定回路が絶縁材料により被覆され、
チップ化された電子部品であって、前記被測定回路の電
極に対して測定端子を非接触状態として駆動電圧が供給
されることにより検査されることを特徴とする電子部
品。
【請求項１８】被測定回路の電極に対して測定端子を非
接触状態として駆動電圧が供給されることにより検査さ
れた電子部品が実装されることを特徴とする電子応用装
置。
【請求項１９】発光素子を含む被測定回路の電極に対し
て測定端子を非接触状態として駆動電圧が供給されるこ
とにより検査された電子部品が実装されることを特徴と
する画像表示装置。