JP2011151340A - 発光ダイオードの検査方法とシステム - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオードの検査方法とシステムの提供。
【解決手段】この発光ダイオードの検査方法とシステムは、ピックアップ機構で発光ダイオードをピックアップし、該発光ダイオードを検査体の開口上に置く。該発光ダイオードは該検査体内の空間において光場を発生し、該検査体に該光場を検査させる。この検査方法とシステムは、有効に発光ダイオードの発生する光場を検査して、発光ダイオードの光が漏洩して検査結果に影響を与えるのを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は一種の光学検査技術に係り、特に、この発光ダイオードの光の漏洩が検査結果に影響を与えるのを防止できる、発光ダイオードの検査方法とシステムに関する。

発光ダイオードは、半導体材料で製造された発光素子である。製造方法の進歩により、発光ダイオードの応用は益々広がり、懐中電灯のような小さなものから、屋外の電光掲示板に至るまで、次世代の照明システムとして置き換えられている。発光ダイオードの発生する光線の品質は、直接に製品の表現品質に影響を与え、このため発光ダイオードの品質管理の重要性がわかる。このため、発光ダイオードの光度測定技術は発光ダイオード製造過程における重要な一環である。

通常、発光ダイオード製品の製造完成後には、電気特性の試験と光学特性の試験が行われる。そのうち、電気特性試験の部分は、電極を発光ダイオードの端子と接触させ、その通電状態を試験する。光学特性の検査は、光強度(Luminous Intensity,Iv)、ピーク波長(Peak Length,λpochp)分布、色温度(Color Temperature)分布等の検査を包含する。検査完了後に、発光ダイオードに対して等級分類が行われる。

図１は特許文献１に記載の量産式発光ダイオード試験装置表示図である。この装置は制御モジュール１０、少なくとも一つの積分球検査モジュール１１、少なくとも一つの試験ボード１２、及び該制御モジュール１０に接続されたモータユニット１３を包含する。該積分球試験モジュール１１は該制御モジュール１０に接続され、且つ各積分球試験モジュール１１は電気出力１４、光出力１５、及び光入力口１６を具えている。該試験ボード１２はその上に複数の発光ダイオード１７が置かれ、各試験ボード１２に複数の、該発光ダイオード１７に対応する電気接点（図示せず）がレイアウトされ、該発光ダイオード１７の必要とする電流の入力と出力に供される。そのうち、該積分球試験モジュール１１の該光入力口１６は所定面積に開設され、その下に一度に所定数量（複数）の発光ダイオードが敷きつめられ、該積分球試験モジュール１１を移動させなくとも、所定数量の該発光ダイオード１７の光学特性を試験でき、該積分球試験モジュール１１は所定数量の該発光ダイオード１７に対応する複数のプローブ（表示せず）を包含し、並びに一対一の接触式で所定数量の該発光ダイオード１７の電気特性、例えば順方向電圧(Forward Bias Voltage,VF)、ツェナー電圧(VZ)、逆方向漏電流(Reverse Current,IR)、加熱前後のＶＦ差値(Data Frward Voltage,DVF)、VFの瞬間ピーク値（VFD)等を試験する。これにより、逐一各発光ダイオード１７の電気特性を試験するのに費やす時間を短縮できる。

台湾特許公告第Ｉ２５８５９０号明細書

図１の技術は発光ダイオードの電気特性と発光特性を試験できるものの、克服が待たれる問題も有している。第１の問題は、図１の技術において、発光ダイオードの発光部は積分球に対向しているが、発光ダイオードは該積分球内に収容されず、これにより、発光ダイオードの発生する光を完全に積分球内部に投射して積分球に検出させることができない。特に、大視角の発光ダイオードに対しては、図１の周知の技術が検査できる光学特性は正確に発光ダイオードの真の光学特性を表示できず、このため、検査光特性効率がよくないという問題である。第２の問題は、図１の周知の技術において、発光部が上向きであり、このため電気特性試験が困難である問題がある。これは、発光ダイオードの発光部が上向きであるために、発光ダイオードの別側にある電気接点は発光ダイオードの底面に位置することになるためである。これにより、発光ダイオードの電気特性を検査するためには、特殊な電気接続方式により検査しなければならず、機構と検査の難度がアップする。

総合すると、このために周知の技術の発生する問題を解決できる発光ダイオードの検査方法とシステムが求められている。

ある実施例において、本発明は一種の発光ダイオードの検査方法を提供し、それは、以下のステップ、すなわち、内部に検査空間を具え、一側に該検査空間と接続された開口を具えた検査体を提供するステップと、ピックアップ機構で発光ダイオードをピックアップし、該発光ダイオードを該開口の上に置き、該発光ダイオードの発光部を該検査空間内に収容するステップと、該発光ダイオードに該検査空間内で光場を発生させるステップと、該検査体に該光場を検査させるステップと、を包含する。

別の実施例において、本発明は一種の発光ダイオードの検査システムを提供し、それは、内部に検査空間を具え、一側に該検査空間と接続された開口を具えた検査体と、該検査体の一側に設置されて、発光ダイオードをピックアップして該発光ダイオードを該開口の上に置くピックアップ機構と、を包含する。

別の実施例において、該開口は、該検査体の上部に開設され、該発光ダイオードが該開口上に置かれる時、該発光ダイオードの発光部が下向きとされて該検査空間内に収容され、発光ダイオードの底面が上向きとされて、電気提供部が該発光ダイオードの底面上の電気端子と電気的に接続され、該発光ダイオードの特性を検査できる。

本発明は一種の発光ダイオードの検査方法とシステムを提供し、それは、発光ダイオードの発光部を検査体内に収容し、発光ダイオードの発生する光を完全に検査体により検出させ、光漏洩の問題を有さず、且つ検査体も外部環境が発生する光場の干渉を受けて検査結果に影響を生じることがない。これにより、本発明の方法とシステムは発光ダイオード光特性の検査効率をアップする。

本発明は一種の発光ダイオードの検査方法とシステムを提供し、それは、発光ダイオードの発光部を検査体内に収容する時、発光ダイオードの電気特性検査面が上向きとされ、電気特性検査素子が簡単に発光ダイオードの電気特性検査面上の電気端子と電気的に接続され、これにより発光ダイオードの電気特性を検査できる。

特許文献１に記載の量産式発光ダイオード試験装置表示図である。 本発明の発光ダイオードの検査方法表示図である。 本発明の発光ダイオードの検査システムの第１実施例表示図である。 本発明の図３の実施例の動作表示図である。 本発明の図３の実施例の動作表示図である。 本発明の図３の実施例の動作表示図である。 本発明の図３の実施例の動作表示図である。 本発明の発光ダイオードの検査システムの第２実施例表示図である。

審査官殿に本発明の特徴、目的及び作用効果について、よりご理解いただけるよう、以下に本発明の装置の関係細部構造及び設計の理念について説明し、本発明の特徴を了解いただけるようにする。

図２は本発明の発光ダイオードの検査方法表示図である。この検査方法２は、ステップ２０において、まず検査体を提供し、該検査体内には検査空間があり、該検査体の一側には該検査空間に接続された開口がある。該検査体は、本実施例では、積分球とされる。該積分球は積分球に投射された光を収集し、並びに積分球のシェル内部にて拡散効果を形成し、光の均一化の効果を達成する。さらに、積分球のシェル上の光検出器で光の特性を検出する。積分球の特徴は周知の技術に属するため、ここでは詳細な説明は行わない。

その後、ステップ２１において、ピックアップ機構で発光ダイオードをピックアップし、該発光ダイオードを該開口上に置いて、該発光ダイオードの発光部を該検査空間内に収容する。該発光ダイオードは有機発光材料で形成された有機発光ダイオード或いは一般の半導体で形成された発光材料の発光ダイオードを利用できる。

該ピックアップ機構は、線形移動運動と回転運動により該発光ダイオードの発光部を該開口内に置き、該発光ダイオードの発光部を完全に該検査体の検査空間内に収容する。

ステップ２１の後、ステップ２２において、該発光ダイオードに該検査空間内で光場を発生させる。このステップにおいて、該発光ダイオードに通電し、該発光ダイオードに光場を発生させる。該発光ダイオードの発光部は完全に該検査空間内に収容されているため、発光ダイオードの発生する光場は完全に検査体内で拡散し、これにより検査体が１００分の１００の割合で光場を検出でき、これにより完全に該光場の特性を分析できる。

検査完了した発光ダイオードはステップ２４において、ピックアップ機構により取り出され、さらに、結果に基づき、該発光ダイオードが検査結果に対応する収容エリアに収容される。

前述のフローにより、発光ダイオードの発光部が完全に検査体内に収容され、このため光線漏洩の問題がない。さらに、発光ダイオードが該開口上に置かれ、このため、検査体は外部環境の発生する光場の干渉を受けない。前述の二つの特徴から、検査体は完全に発光ダイオードの発生する光場を検査でき、これにより、正確に該発光ダイオードの光学特性を検査でき、検査結果に基づき発光ダイオードを分類できる。

図３は本発明の発光ダイオードの検査システムの第１実施例表示図である。図２の検査フローを実現するため、図３の検査システム３は、検査体３０とピックアップ機構３１を包含する。該検査体３０は、本実施例では積分球とされる。該検査体３０内には検査空間３００があり、該検査空間３００の一側には該検査空間３００と接続された開口３０１がある。該開口３０１の周囲には載置シート３０２があり、該発光ダイオード９１を載置する。該ピックアップ機構３１は、該検査体３０の一側に設置され、該ピックアップ機構３１は該載置トレイ９０内に置かれた発光ダイオード９１をピックアップし、該発光ダイオード９１を該開口３０１上に置く。

本実施例中、該ピックアップ機構３１は第１ピックアップアーム３１０と第２ピックアップアーム３１１を包含する。該第１ピックアップアーム３１０は、載置トレイ９０より発光ダイオード９１をピックアップする。該第２ピックアップアーム３１１は、該第１ピックアップアーム３１０の一側に設置されて、該第１ピックアップアーム３１０のピックアップした該発光ダイオード９１の底面９１２より該発光ダイオード９１をピックアップし、並びに回転運動９２により該発光ダイオード９１を該開口３０１上に置き、発光ダイオード９１の底面９１２を上向きとする。

図４Ａから図４Ｄは、本発明の図３の実施例の動作表示図である。まず、図４Ａに示されるように、該第１ピックアップアーム３１０を、二次元線形運動９３と９４により複数の発光ダイオード９１を載置した載置トレイ９０上に移動させる。二次元線形移動を提供するメカニズムは、線形スライドレール或いは線形モータ等の装置により実施され、これらは周知の技術に属する装置であるため、ここでは詳細に説明しない。その後、該第１ピックアップアーム３１０上の真空吸盤３１００で該載置トレイ９０に置かれた発光ダイオード９１を吸着する。続いて、図４Ｂに示されるように、該第１ピックアップアーム３１０を第２ピックアップアーム３１１の真空吸盤３１１０に対応する位置に移動させ、該第２ピックアップアーム３１１の真空吸盤３１１０に該発光ダイオード９１の底面９１２を吸着させる。続いて、図４Ｃに示されるように、該第２ピックアップアーム３１１を、回転運動９２により１８０度回転させ、さらに該発光ダイオード９１を釈放させて該発光ダイオード９１を載置シート３０２上に当接させ、発光ダイオード９１の発光部９１０を該検査体３０の検査空間３００内に収容する。回転運動９２はモータにより回転動力を提供し、第２ピックアップアーム３１１を駆動し回転させる。続いて図４Ｄに示されるように、該発光ダイオード９１の発光部９１０が下向きとされたために、該発光ダイオード９１の底面９１２が上向きとされて一対の電気端子９１１が露出させられる。これにより電気提供部３２を該発光ダイオード９１の底面９１２上の一対の電気端子９１１に電気的に接続させて、該発光ダイオード９１の発光部９１０を電気的に励起し、光場を発生させる。説明すべきことは、本発明の収容方式は、電気端子９１１が上向きとされることで、電気提供部３２が直接電気端子と接触できることである。これにより、本発明の電気特性検査方式は薄型発光ダイオード（側面電気接点を具備しない）に対しても検査が行え、検査できる発光ダイオードの種類を増加できる。

該発光ダイオード９１が光場を発生した後、検査体３０は発光ダイオード９１の光場を検査し、さらに、発光ダイオード９１の検査結果により該発光ダイオード９１に対して分類を行う。検査完了の後、さらに第２ピックアップアーム３１１を利用して該発光ダイオード９１をピックアップし、その後、さらに１８０度の回転を行う。続いて、再度第１ピックアップアーム３１０を利用して該第２ピックアップアーム３１１上の発光ダイオード９１を吸着し、さらに該発光ダイオード９１を分類に対応する載置トレイ内に置く。

図５は本発明の発光ダイオードの検査システムの第２実施例表示図である。本実施例の構造は基本的に図３と類似しているが、その違いは、本実施例のピックアップ機構３３と図３のピックアップ機構３１は異なることである。本実施例のピックアップ機構３３は第１ピックアップアーム３３０と第２ピックアップアーム３３１で構成される。そのうち、第１ピックアップアーム３３０は回転運動９２により、該発光ダイオードを反転させる。このほか、該第１ピックアップアーム３３０はさらに二次元線形運動９３と９４により真空吸盤３３００の位置を変更できる。該第２ピックアップアーム３３１は線形移動運動９３と９４により第２ピックアップアーム３３１の位置を調整でき、これにより真空吸盤３３１０により発光ダイオード９１の底面９１２を吸着させることができ、さらに線形移動運動９３と９４により、該発光ダイオード９１を該検査体３０の開口３０１上に移動させられる。

以上述べたことは本発明の実施例に関する説明であって、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の特許請求の範囲の記載に基づきなし得る均等な変化及び修飾であって、本発明の意義を失わないものは、本発明の精神と範囲より逸脱せず、ゆえにいずれも本発明のさらなる実施状況と見なされ得る。例えば、本発明のピックアップ機構は実際の必要により異なる組合せとされ得るし、これは当業者が本発明に基づき適宜なし得る設計的事項にすぎない。

１０ 制御モジュール
１１ 積分球試験モジュール
１２ 試験ボード
１３ モータユニット
１４ 電気出力
１５ 光出力
１６ 光入力口
１７ 発光ダイオード
２０〜２４ ステップ
３ 検査システム
３０ 検査体
３００ 検査空間
３０１ 開口
３０２ 載置シート
３１ ピックアップ機構
３１０ 第１ピックアップアーム
３１００ 真空吸盤
３１１ 第２ピックアップアーム
３１１０ 真空吸盤
３２ 電気提供部
３３ ピックアップ機構
３３０ 第１ピックアップアーム
３３００ 真空吸盤
３３１ 第２ピックアップアーム
３３１０ 真空吸盤
９０ 載置トレイ
９１ 発光ダイオード
９１０ 発光部
９１１ 電気端子
９１２ 底面
９２ 回転運動
９３、９４ 二次元線形運動

Claims (7)

1. 発光ダイオードの検査方法において、
   内部に検査空間を具え、一側に該検査空間と接続された開口を具えた検査体を提供するステップと、
   ピックアップ機構で発光ダイオードをピックアップし、該発光ダイオードを該開口の上に置き、該発光ダイオードの発光部を該検査空間内に収容するステップと、
   該発光ダイオードに該検査空間内で光場を発生させるステップと、該検査体に該光場を検査させるステップと、
   を包含したことを特徴とする発光ダイオードの検査方法。
2. 発光ダイオードの検査システムにおいて、
   内部に検査空間を具え、一側に該検査空間と接続された開口を具えた検査体と、
   該検査体の一側に設置されて、発光ダイオードをピックアップして該発光ダイオードを該開口の上に置くピックアップ機構と、
   を包含したことを特徴とする発光ダイオードの検査システム。
3. 請求項２記載の発光ダイオードの検査システムにおいて、該検査体は積分球とされたことを特徴とする発光ダイオードの検査システム。
4. 請求項２記載の発光ダイオードの検査システムにおいて、該開口上に、該発光ダイオードを載置するための載置シートがあり、該開口は該検査体の上部に開設されて、該発光ダイオードを該開口上に置く時、該発光ダイオードの発光部が下向きとされて該検査空間内に収容されることを特徴とする発光ダイオードの検査方法。
5. 請求項２記載の発光ダイオードの検査システムにおいて、該ピックアップ機構は、
   載置トレイ上より該発光ダイオードをピックアップする第１ピックアップアームと、
   該第１ピックアップアームの一側に設置されて、該第１ピックアップアームのピックアップした該発光ダイオードの底面より該発光ダイオードをピックアップし、並びに回転運動により該発光ダイオードを該開口上に置く第２ピックアップアームと、
   を包含することを特徴とする発光ダイオードの検査システム。
6. 請求項４記載の発光ダイオードの検査システムにおいて、電気提供部をさらに具え、該電気提供部は該発光ダイオードの底面の一対の電気端子と電気的に接続されることを特徴とする発光ダイオードの検査システム。
7. 請求項２記載の発光ダイオードの検査システムにおいて、該ピックアップ機構は、
   載置トレイ上より発光ダイオードをピックアップし、回転運動により該発光ダイオードを反転させる第１ピックアップアームと、
   該第１ピックアップアームの一側に設置され、該第１ピックアップアームのピックアップした該発光ダイオードの底面より該発光ダイオードをピックアップし、並びに線形移動運動により該発光ダイオードを該開口上に置く第２ピックアップアームと、
   を包含したことを特徴とする発光ダイオードの検査システム。

Images