JP2015226008A - 発光素子の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子における電気測定及び光学測定において測定精度を維持するとともに測定効率を向上させ、かつ装置の小型化を図ることができる検査装置を提供する。【解決手段】発光素子の電気測定及び光学測定を行う検査装置は、所定の方向に配列された複数のプローブと、前記複数のプローブにそれぞれ接触する複数の発光素子が置かれるステージと、前記プローブにより点灯される発光素子と対向する位置において前記発光素子の光を検出する光検出デバイスと、前記光検出デバイスを前記所定の方向に移動させる移動機構とを備え、前記光検出デバイスは、前記所定の方向に移動させられるとともに前記所定の方向において点灯される複数の発光素子の光学測定を行う。【選択図】図６

Description

本発明は、発光素子の電気的特性及び光学的特性を測定する検査装置に関するものである。

近年、電球や蛍光灯に比べて消費電力の低減を図ることができるＬＥＤ素子等の発光素子が普及しつつある。これらの発光素子では、電球や蛍光灯を代替すべく、輝度や色度などの光学特性が重要視されている。発光素子における光学特性の検査は、当該発光素子を点灯させ、前記発光素子の光を分光器等の光検出器で検出させることにより行われている。

この光学特性の検査では積分球と前記光検出器とを備えた光検出デバイスが主に利用されている。この光検出デバイスでは、発光状態にある発光素子と対向する位置に積分球を位置させて当該発光素子の光を前記積分球内に入射させ、当該積分球内で反射させて前記光検出器に前記発光素子の光を入射させる。そして、光検出器は、入射した発光素子の光を検出することにより、輝度や色度などの光学特性の測定を行うことができる。

この発光素子において、光学特性の測定に掛かるコストを引き下げるために単位時間当たりの測定数量をいかに増やすかは大きな課題となっている。一つの方法として、発光素子と接触するプローブの数を増やすことにより前記発光素子の点灯数を増やし、前記光検出デバイスによる発光素子の同時測定数の増加が試みられている。

しかし、前記光検出デバイスにおいて発光素子の同時測定数を増加させると、当該光検出デバイスにおける前記光検出器の中心位置と前記発光素子の中心位置との間にズレが生じることとなり、光学測定の精度が低下することとなる。そこで、測定精度を維持しつつ、同時測定数を増やすことのできる発光素子の光学検査装置がある（特許文献１参照）。

特開２０１３−４４６６５号公報

この検査装置では、ＸＹＺ軸方向に移動可能なステージに設けられたウェハチャック上に複数の発光素子が載置されている。そして、前記ステージが位置測定部に位置する際、予めウェハチャック上の各発光素子の位置情報が測定される。そして、発光素子の位置情報測定後、前記ステージを検査部へ移動させ、測定した位置情報に基づいて前記発光素子に対してプローブを接触させる。このプローブはＸＹ軸に移動可能なプローブ移動ステージに設けられており、発光素子の位置情報に応じてプローブの位置を修正可能に構成されている。

そして、プローブと接触した発光素子の上方には光入力ポートと光検出器とを備えるフォトディテクタ（積分球）が配置されている。フォトディテクタもフォトディテクタ移動ステージに設けられており、フォトディテクタの中心位置と発光素子の中心位置とのずれを解消するように位置調整が可能に構成されている。

さらに、この検査装置は、上記説明したウェハチャック、プローブ移動ステージに設けられたプローブ及びフォトディテクタ移動ステージに設けられたフォトディテクタを３組備えている。

したがって、この検査装置では、フォトディテクタの中心位置と発光素子の中心位置とのずれを解消することができるので光学測定の精度の向上を図ることができるとともに、同時に３個の発光素子の光学測定を行えるので単位時間あたりの測定数を向上させることができ、測定効率を向上させることができると記載されている。

しかしながら、この検査装置では、上記説明したように同時に測定しようとする発光素子の数と同じ数のフォトディテクタ（積分球）が必要となるとともに当該フォトディテクタのサイズが大きいことから、装置が大型化するとともに装置が高価になる虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、複数の発光素子における電気測定及び光学測定において測定精度を維持するとともに測定効率を向上させ、かつ装置の小型化を図ることができる検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の発光素子の検査装置は、発光素子の電気測定及び光学測定を行う検査装置であって、所定の方向に配列された複数のプローブと、前記複数のプローブにそれぞれ接触する複数の発光素子が置かれるステージと、前記プローブにより点灯される発光素子と対向する位置において前記発光素子の光を検出する光検出デバイスと、前記光検出デバイスを前記所定の方向に移動する移動機構と、を備え、前記光検出デバイスは、前記所定の方向に移動されるとともに前記所定の方向において点灯される複数の発光素子の光学測定を行うことを特徴とする。

本態様によれば、複数のプローブが配列された所定の方向に光検出デバイスを移動させつつ、点灯される複数の発光素子の光学測定を行う。すなわち、光検出デバイスが前記所定の方向において点灯される発光素子に対向する位置に移動し、当該点灯される発光素子の光学測定を行うので、測定精度を向上させることができる。また、一例として、光検出デバイスを前記点灯される発光素子の切換に同期させて所定の方向に移動させることにより、光検出デバイスが確実に点灯する発光素子と対向する位置に位置するので、測定精度をより向上させることができる。

さらに、１つの光検出デバイスを複数の発光素子に対して移動させることから、単位時間当たりに光学測定可能な発光素子の数を増やすことができるので、光学測定の効率を向上させることができる。そして、本態様の発光素子の検査装置では、１つの光検出デバイスで複数の発光素子の光学特性の測定を行える構成としたので、光検出デバイスを複数備える必要がなく、装置の小型化を図ることができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記光検出デバイスは前記所定の方向における前記複数の発光素子間の間隔に応じて間欠送りされることを特徴とする。
本態様によれば、光検出デバイスは所定の方向における複数の発光素子間の間隔に応じて間欠送りされるので、発光素子の中心位置と光検出デバイスの中心位置とのズレを抑制することができ、発光素子の光学特性の測定精度を向上させることができる。

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記複数の発光素子において前記複数のプローブに対応した数を一組とし、複数の組の発光素子の検査を行う際、前記光検出デバイスは前記発光素子の組毎に前記所定の方向における移動方向を逆方向に切り換えて移動するとともに光学検査を行うことを特徴とする。

本態様によれば、複数の組の発光素子の検査つまり光学特性の測定を行う場合、１組の発光素子の検査が終わると光検出デバイスは複数のプローブに対して所定の方向に移動した状態となる。そして、発光素子が置かれるステージを光検出デバイスの所定の方向における移動方向と逆方向に移動させて、複数のプローブに新たな組の発光素子を接触させると、光検出デバイスは複数のプローブに対して所定の方向に移動した状態にあるので光検出デバイスを所定の方向における初期位置に戻す必要がある。

本態様では、光検出デバイスの所定の方向における移動方向を逆方向に切り換えて当該光検出デバイスを移動させつつ、新たな組の発光素子の光学測定を行うので、測定をせずに初期位置に戻した後、所定の方向に移動させて新たな組の発光素子の光学測定をする場合よりも無駄な動作をせずに済む。つまり、光検出デバイスを所定の方向に往復動させる際、往路と復路とでそれぞれ異なる組の発光素子の光学測定を行うので、光学測定の効率を向上させることができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３のいずれか一の態様において、前記複数のプローブに対応する数の電気測定回路を備えることを特徴とする。
本態様によれば、複数のプローブに対応する数の電気測定回路を備えるので、複数のプローブとそれぞれ接触する複数の発光素子において、同時に電気特性の測定を行うことができる。その結果、電気測定に掛かる時間を発光素子毎に順番に電気特性の測定をする場合の測定時間よりも短縮することができる。その結果、単位時間当たりにおける電気測定の測定効率を向上させることができる。

本発明の第５の態様は、第１から第３のいずれか一の態様において、前記複数のプローブに対して単一の電気測定回路と、当該電気測定回路に対する前記複数のプローブの接続状態を切り換える切換手段とを備えることを特徴とする。

本態様によれば、複数のプローブに対して単一の電気測定回路と、当該電気測定回路に対する複数のプローブの接続状態を切り換える切換手段とを備えるので、検査装置において複数の電気測定回路を備える必要がなく、構成を簡素化することができ、コストダウンを図ることができる。

本発明の第６の態様は、第１から第４のいずれか一の態様において、前記複数のプローブは、第１のプローブ群と、第２のプローブ群とを有し、前記光検出デバイスは、前記第１のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第１の光検出デバイスと、前記第２のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第２の光検出デバイスとを有していることを特徴とする。

本態様によれば、検査装置は第１のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第１の光検出デバイスと、第２のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第２の光検出デバイスとを備えているので、同時に２つの発光素子の光学測定を行えることから単位時間当たりの発光素子の光学測定の処理能力が２倍となり、光学測定の測定効率を向上させることができる。

第１の実施例に係る検査装置の正面図。 第１の実施例に係る検査装置の側面図。 第１の実施例に係る検査装置の平面図。 ステージ状に置かれる発光素子を示す図。 第１の実施例に係る検査装置におけるプローブと電気測定回路との関係を示す図。 （Ａ）は発光素子の光学測定を行う光検出デバイスの第１の状態を示す平面図であり、（Ｂ）は第１の状態における正面図。 （Ａ）は発光素子の光学測定を行う光検出デバイスの第２の状態を示す平面図であり、（Ｂ）は第２の状態における正面図。 （Ａ）は発光素子の光学測定を行う光検出デバイスの第３の状態を示す平面図であり、（Ｂ）は第３の状態における正面図。 第１の実施例に係る検査装置における電気的特性測定及び光学的特性測定を示すフローチャート 第２の実施例に係る検査装置におけるプローブと電気測定回路との関係を示す図。 第３の実施例に係る検査装置の正面図。 第３の実施例に係る検査装置におけるプローブと電気測定回路との関係を示す図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。尚、各図において示すＸ−Ｙ−Ｚ座標系はＸ方向が検査装置の幅方向、Ｙ方向が検査装置の奥行き方向、Ｚ方向が検査装置の高さ方向を示している。

＜＜＜第１の実施例＞＞＞
＜＜＜検査装置の概要について＞＞＞
図１ないし図５を参照して、本実施例における発光素子の検査装置の概要について説明する。図１ないし図３に示す検査装置１０は、ＬＥＤ等の発光素子の電気的特性及び光学的特性を測定する検査装置として構成されている。検査装置１０は、発光素子等の検査対象を載置するステージ１２と、プローブカード１４と、光検出デバイス１６と、「移動機構」としての光検出デバイス移動機構１８と、制御部１９とを備えている。

ステージ１２は、検査装置１０の下部に設けられたベース２０に取り付けられている。ステージ１２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ移動可能に構成されている。ステージ１２の上部（＋Ｚ軸方向側）にはウェハチャック２２が設けられている。ウェハチャック２２は、図示しないθステージ上に設置され、当該ウェハチャックの中心軸の周りにθ回転することができるように構成されている。また、ステージ１２は、検査装置１０内に設けられた制御部１９（図１参照）によりＸＹＺ軸方向における移動を制御されている。

本実施例においてウェハチャック２２は、一例として、後述するエキスパンドウェハ２４を吸引することにより当該ウェハチャック上にエキスパンドウェハ２４を吸着固定するように構成されている。

図１及び図２に示すように、ウェハチャック２２上にはエキスパンドウェハ２４が置かれている。そして、図４に示すようにエキスパンドウェハ２４は、ダイシングテープ２６と、当該ダイシングテープに保持される複数の発光素子２８とを備えている。複数の発光素子２８は、ダイシングテープ２６上において互いに間隔をおいて置かれている。

再度、図１ないし図３を参照してベース２０の四隅には、４本のフレーム３０が上方（＋Ｚ軸方向側）に延びている。フレーム３０の上部にはベースプレート３２が設けられている。ベースプレート３２は、ベース２０に対して平行に配置され、４本のフレーム３０により支持されている。

ベースプレート３２においてウェハチャック２２に対応する位置には開口部３３が形成されている。開口部３３にはプローブカード１４が着脱可能に取り付けられている。尚、図３ではプローブカード１４を円盤状に図示しているが、図６（Ａ）ないし図８（Ｂ）においてプローブカード１４は説明のために矩形状に図示されている。図６（Ａ）に示すようにプローブカード１４には、「所定の方向」としてのＸ軸方向に延びる矩形状の開口部１４ａが形成されている。

開口部１４ａには、複数のプローブ３４がＸ軸方向に間隔をおいて設けられている。本実施例では、一例として４つのプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄがプローブカード１４の開口部１４ａに設けられている。各プローブ３４間の距離は、図４に示す複数の発光素子２８においてＸ軸方向に互いに隣接する２つの発光素子２８における中心位置間の距離に設定されている。

また、各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、開口部１４ａにおいて＋Ｙ軸方向側の側部及び−Ｙ軸方向側の側部から互いに対向する側部に向けて延びる一対のプローブとして構成されている。プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ発光素子２８の図示しない電極と接触した際、当該発光素子２８を通電させて点灯させることができる。

図１ないし図３に示すように、プローブカード１４の開口部１４ａに対応する位置には、光検出デバイス１６が設けられている。光検出デバイス１６は、開口部１４ａの下方にエキスパンドウェハ２４が位置している際、発光素子２８の一つと対向するように構成されている。

光検出デバイス１６は、積分球３６と、光検出器３８とを備えている。積分球３６の下部には、図示しないが発光素子２８の光を積分球３６の内部に導くための入光口が設けられている。積分球３６は、プローブ３４が発光素子２８と接触した状態にある際、点灯される発光素子２８の上面に前記入光口が近接するように配置されている。尚、本実施例において、積分球３６のサイズは、検査装置１０の小型化を測るため、内径サイズが１００ｍｍ以下の積分球を使用することが望ましい。

光検出器３８は、一例として分光器として構成されている。光検出器３８は、積分球３６の前記入光口と対向する発光素子２８が点灯した際、前記入光口から入光した発光素子２８の光を検出するように構成されている。

また、ベースプレート３２の上部には、光検出デバイス１６を移動させるための光検出デバイス移動機構１８が設けられている。光検出デバイス移動機構１８は、Ｘ軸方向に沿って移動可能なアーム部１８ａを備えている。アーム部１８ａの先端には光検出デバイス１６が取り付けられている。すなわち、光検出デバイス１６は、開口部１４ａにおいてＸ軸方向に沿って往復動可能に構成されている。尚、光検出デバイス移動機構１８は、制御部１９の制御に基づいて光検出デバイス１６をＸ軸方向に移動させる。

尚、制御部１９は、図１に示すように検査装置１０内に設けられ、電気特性測定及び光学特性測定を制御するとともに、ステージ１２及び光検出デバイス移動機構１８の移動を制御するように構成されている。

＜＜＜電気特性測定について＞＞＞
以上が、検査装置１０の概要であり、続いて図５を参照して検査装置１０における電気特性測定について説明する。本実施例において検査装置１０は、４つの発光素子２８にそれぞれ電気的に接続される４対のプローブ３４と、各プローブ３４に電気的に接続される電気測定回路４０とを備えている。

具体的には４つの発光素子を２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄとすると、発光素子２８ａにはプローブ３４ａが電気的に接続される。そして、プローブ３４ａは、電気測定回路４０ａに接続されている。同様に、発光素子２８ｂにはプローブ３４ｂが電気的に接続され、プローブ３４ｂは電気測定回路４０ｂに接続されている。

また、発光素子２８ｃにはプローブ３４ｃが電気的に接続され、プローブ３４ｃは電気測定回路４０ｃに接続され、発光素子２８ｄにはプローブ３４ｄが電気的に接続され、プローブ３４ｄは電気測定回路４０ｄに接続されている。本実施例において検査装置１０では、一例として順方向電流（Ｉｆ）、順方向電圧（Ｖｆ）、逆方向電流（Ｉｒ）、逆方向電圧（Ｖｒ）を測定項目とする電気的特性測定が行われる。

本実施例では、４つの発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにそれぞれ電気測定回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが電気的に接続されているので、４つの発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの電気的特性測定を同時に行うことができる。これにより、各発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ毎に順番に電気特性測定を行うよりも測定時間を短縮することができ、単位時間当たりの電気特性測定の数を増やすことができるので測定効率を向上させることができる。

＜＜＜光学的特性測定について＞＞＞
次いで、図６（Ａ）ないし図８（Ｂ）を参照して、検査装置１０における光学測定について説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照するに、光検出デバイス１６はプローブ３４ａと電気的に接続されている発光素子２８ａの上方に位置している。そして、光検出デバイス１６において、光検出器３８の中心位置と発光素子２８ａの中心位置とは一致している。図６（Ｂ）に示すように積分球３６は、当該積分球に入射した発光素子２８ａの光を、内部で反射させながら光検出器３８に入射させる。光検出器３８は積分球３６から入射した光を検出して光学特性測定を行う。

本実施例において検査装置１０では、一例として光出力（ＩＶ）、色度座標（ｘ、ｙ）、主波長（λｄ）、刺激純度（Ｐｅ）、ピーク波長（λｐ）、半値幅（Δλ）、重心波長（λｇ）、相関色温度（Ｔｃｐ）、演色性（Ｒａ（Ｒ１〜Ｒ１５））を測定項目とする光学的特性測定が行われる。

次に、光検出デバイス１６は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように光検出デバイス移動機構１８によりプローブ３４ａに対応する位置からプローブ３４ｄに対応する位置に向けて＋Ｘ軸方向へ移動させられる。そして、光検出デバイス１６は、プローブ３４ｂ、プローブ３４ｃ及びプローブ３４ｄのそれぞれに対応する位置に移動すると、各プローブ３４ｂ、３４ｃ、３４ｄとそれぞれ接触し、点灯される発光素子２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの光学特性の測定を順次行う。尚、発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは光検出デバイス１６の移動に応じて順次切り換えて点灯する。これにより、他の発光素子２８の光の影響を受けずに各発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの光学特性の測定を行うことができる。

光検出デバイス１６がプローブ３４ｄに対応する位置で発光素子２８ｄの光学特性の測定を終えると、制御部１９はステージ１２を下方（図７（Ｂ）における−Ｚ軸方向側）に移動させて、プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄからそれぞれ発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを離間させる。そして、制御部１９は、ステージ１２を−Ｘ軸方向に移動させる。この際、制御部１９は、Ｘ軸方向における発光素子２８の４個分の距離だけ移動させる。

具体的には、制御部１９はＸ軸方向においてプローブ３４ａに対応する位置に発光素子２８ｅを位置させ、プローブ３４ｂに対応する位置に発光素子２８ｆを位置させ、プローブ３４ｃに対応する位置に発光素子２８ｇを位置させ、プローブ３４ｄに対応する位置に発光素子２８ｈを位置させるようにステージ１２を移動させる。そして、制御部１９はステージ１２を上方（図７（Ｂ）における＋Ｚ軸方向側）に移動させて、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すようにプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに発光素子２８ｅ、２８ｆ、２８ｇ、２８ｈを接触させる。

次いで、制御部１９は、プローブ３４ｄに対応する位置に位置している発光素子２８ｈを点灯させ、発光素子２８ｈと対向している光検出デバイス１６に光学特性測定を実施させる。そして、発光素子２８ｈの光学特性測定が終了すると、制御部１９は光検出デバイス１６を−Ｘ軸方向側に移動させる。そして、発光素子２８ｇ、２８ｆ、２８ｅの順に光学特性測定を行う。

つまり、本実施例では４つの発光素子２８を一組として、複数の組の発光素子２８の光学特性測定を実施する際、一組ごとに光検出デバイス１６の移動方向を逆方向に切り換えること、すなわちスイッチバックさせることにより、Ｘ軸方向において往路及び復路の両方で光学特性測定を行うことができ、光検出デバイス１６を無駄に移動させることがないので、光学特性測定の効率を向上させることができる。

また、本実施例では、複数の発光素子２８の電気特性測定を同時に行うこと及び発光素子２８の点灯に応じて光検出デバイス１６をＸ軸方向に移動させながら光学特性測定を行う構成なので、発光素子２８を一つずつ電気特性測定及び光学特性測定を行う構成に比べて、電気特性測定及び光学特性測定の合計の測定時間を短縮することができる。また、光検出デバイスのＸ軸方向における移動を発光素子２８の点灯に同期させることにより、測定精度をより向上させることができる。

一例として、本実施例の検査装置１０では、発光素子２８の電気特性測定及び光学特性測定を１個毎に行う構成の検査装置に比べて、約４０％の時間で電気特性測定及び光学特性測定を終えることができる。つまり、本実施例における検査装置１０は、単位時間当たり２．５倍の電気特性測定及び光学特性測定の処理能力を備えている。

＜＜＜検査装置における電気特性測定及び光学特性測定の流れについて＞＞＞
次いで、図９を参照して検査装置１０における発光素子２８の電気特性測定及び光学特性測定の流れについて説明する。

ステップＳ１として各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに第ｎ組の４つの発光素子２８を接触させて通電可能状態とする。ここで、ｎは１以上の整数である。そして、ステップＳ２として４つの発光素子２８の電気特性測定を行う。電気特性測定後、光検出デバイス１６はプローブ３４ａに対応する位置に位置しているので、ステップＳ３としてプローブ３４ａに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ４として光検出デバイス１６をプローブ３４ｂに対応する位置に向けて移動させる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ｂに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ５としてプローブ３４ｂに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ６として光検出デバイス１６をプローブ３４ｃに対応する位置に向けて移動させる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ｃに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ７としてプローブ３４ｃに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ８として光検出デバイス１６をプローブ３４ｄに対応する位置に向けて移動させる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ｄに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ９としてプローブ３４ｄに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

続いて、ステップＳ１０として各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと接触状態にある第ｎ組の４つの発光素子２８をプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄから離間させる。そして、ステップＳ１１として特性測定を継続するか否かを判断する。特性測定を終了する場合は、光検出デバイス１６をプローブ３４ａに対応する位置に戻して終了する。特性測定を継続する場合は、ステップＳ１２へと進む。

ステップＳ１２として、ステージ１２を移動させて、第ｎ＋１組の４つの発光素子２８をプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応する位置に合わせ、ステージ１２を上方に移動させる。そして、第ｎ＋１組の４つの発光素子２８を各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに接触させる。

ステップＳ１３として４つの発光素子２８の電気特性測定を行う。電気特性測定後、光検出デバイス１６はプローブ３４ｄに対応する位置に位置しているので、ステップＳ１４としてプローブ３４ｄに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ１５として光検出デバイス１６をプローブ３４ｄに対応する位置からプローブ３４ｃに対応する位置に向けて移動させる。尚、第ｎ＋１組の発光素子２８の光学特性測定における光検出デバイス１６の移動方向は、第ｎ組の発光素子２８の光学特性測定をした際の移動方向とは逆方向に切り換えられる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ｃに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ１６としてプローブ３４ｃに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ１７として光検出デバイス１６をプローブ３４ｂに対応する位置に向けて移動させる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ｂに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ１８としてプローブ３４ｂに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

次いで、ステップＳ１９として光検出デバイス１６をプローブ３４ａに対応する位置に向けて移動させる。そして、光検出デバイス１６がプローブ３４ａに対応する位置に移動し終わると、ステップＳ２０としてプローブ３４ａに対応する発光素子２８の光学特性測定を行う。

続いて、ステップＳ２１として各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと接触状態にある第ｎ＋１組の４つの発光素子２８をプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄから離間させる。そして、ステップＳ２２として特性測定を継続するか否かを判断する。特性測定を継続する場合は、ステップＳ２３として新たな組の発光素子２８を各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応する位置にセットし、ステップＳ１ないしステップＳ２２に沿って新たな組の発光素子２８の電気特性測定及び光学特性測定を行う。そして、検査が必要な全ての発光素子２８の電気特性測定及び光学特性測定を終えるまでステップＳ２３を繰り返す。検査が必要な全ての発光素子２８の電気特性測定及び光学特性測定を終えた場合は、検査装置１０における測定動作を終了させる。

＜＜＜第１の実施例の変更例＞＞＞
（１）第１の実施例では発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは光検出デバイス１６の移動に応じて順次切り換えて点灯する構成としたが、この構成に代えて、発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは光検出デバイス１６の移動中、連続して点灯する構成としてもよい。
（２）第１の実施例では光検出デバイス１６をＸ軸方向に連続移動させながら各発光素子２８の光学特性測定を行う構成としたが、この構成に代えて、光検出デバイス１６をＸ軸方向において互いに隣り合う発光素子２８間の中心位置間の距離に応じて間欠送りするようにしてもよい。

（３）第１の実施例において複数のプローブ３４は４つのプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを備える構成としたが、この構成に代えて２つのプローブ、３つのプローブあるいは５つ以上のプローブを備える構成としてもよい。
（４）第１の実施例ではエキスパンドウェハ２４をウェハチャック２２上に吸着固定する構成としたが、この構成に代えて、エキスパンドウェハ２４をウェハチャック２２上に一時的に固定する構成であればどのような機構のものでもよい。

＜＜＜第２の実施例について＞＞＞
図１０を参照して、第２の実施例について説明する。第２の実施例は、電気測定回路４０を１つのみ備えている点で第１の実施例と相違する。具体的に説明すると、４つの発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄがそれぞれ電気的に接続される。

プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、１つの電気測定回路４０に接続されているとともに各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと１つの電気測定回路４０との間に切換手段４２が設けられている。

切換手段４２は、各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと電気測定回路４０との電気的接続を順次切り換えることができるリレーとして構成されている。すなわち、４つの発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの電気特性測定を行う際、制御部１９はプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと電気測定回路４０とを切換手段４２により順次電気的に接続させ、発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄの電気特性測定を順番に行う。

本実施例では、プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ毎に電気測定回路４０を備える必要がないので、装置の構成を簡略化することができる。

＜＜＜第３の実施例について＞＞＞
図１１及び図１２を参照して第３の実施例について説明する。第３の実施例に係る検査装置４４は、光検出デバイス４６ａ、４６ｂを２組備えている点で第１の実施例と相違する。

図１１に示すように、検査装置４４は、ベースプレート３２上に光検出デバイス移動機構４８ａ、４８ｂを備えている。光検出デバイス移動機構４８ａ、４８ｂには、それぞれ第１の光検出デバイス４６ａと、第２の光検出デバイス４６ｂとが取り付けられている。第１の光検出デバイス４６ａ及び第２の光検出デバイス４６ｂは、第１の実施例と同様にＸ軸方向に往復動可能に構成されている。

また、プローブカード１４には、８対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈが設けられている。本実施例では、４対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを第１のプローブ群５０ａとし、他の４対のプローブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈを第２のプローブ群５０ｂとしている。

第１の光検出デバイス４６ａは、第１のプローブ群５０ａであるプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応し、プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと接触する各発光素子２８の上方に移動し、各発光素子２８の光学特性測定を行うように構成されている。

同様に第２の光検出デバイス４６ｂも、第２のプローブ群５０ｂであるプローブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈに対応し、プローブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈと接触する各発光素子２８の上方に移動し、各発光素子２８の光学特性測定を行うように構成されている。

また、図１２に示すように各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈはそれぞれ電気測定回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈに電気的に接続されている。

本実施例において制御部１９は、Ｘ軸方向においてプローブ３４ａに対応する位置からプローブ３４ｄに対応する位置へ第１の光検出デバイス４６ａを移動させて発光素子２８の光学特性測定を行う。また、制御部１９は、Ｘ軸方向においてプローブ３４ｅに対応する位置からプローブ３４ｈに対応する位置へ第２の光検出デバイス４６ｂを移動させて発光素子２８の光学特性測定を行う。すなわち、本実施例において第１の光検出デバイス４６ａ及び第２の光検出デバイス４６ｂは、制御部１９により同じ移動方向に移動するように制御されている。

本実施例における検査装置４４は、発光素子２８の光学特性の測定を行う光検出デバイス４６及び光検出デバイス移動機構４８を２組備えているので、第１の実施例に係る検査装置１０に比べて光学特性の測定効率を２倍にすることができる。これにより、光学特性の測定効率を向上させることができる。

＜＜＜第３の実施例の変更例＞＞＞
（１）第３の実施例では、第１の光検出デバイス４６ａ及び第２の光検出デバイス４６ｂは、制御部１９により同じ移動方向に移動するように制御されているが、第１の光検出デバイス４６ａの移動方向と第２の光検出デバイス４６ｂの移動方向とが逆方向となるように制御してもよい。
（２）第３の実施例では、各プローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈにそれぞれ電気測定回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈが電気的に接続されている構成としたが、この構成に代えて、第１のプローブ群５０ａであるプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対して電気測定回路４０ａと切換手段４２ａとを設け、第２のプローブ群５０ｂであるプローブ３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈに対して電気測定回路４０ｂと切換手段４２ｂとを設ける構成としてもよい。

上記説明をまとめると、本実施例における発光素子２８の検査装置１０は、発光素子２８の電気測定及び光学測定を行う検査装置として構成されている。検査装置１０は、所定の方向であるＸ軸方向に配列された複数のプローブ３４と、複数のプローブ３４にそれぞれ接触する複数の発光素子２８が置かれるステージ１２と、プローブ３４により点灯される発光素子２８と対向する位置において発光素子２８の光を検出する光検出デバイス１６、４６ａ、４６ｂと、前記光検出デバイスを前記所定の方向に移動する光検出デバイス移動機構１８とを備えている。光検出デバイス１６は、所定の方向であるＸ軸方向に移動されるとともに前記所定の方向において点灯される複数の発光素子２８の光学測定を行う。

つまり、本実施例における検査装置１０は複数のプローブ３４が配列されたＸ軸方向に光検出デバイス１６を移動させつつ、点灯される複数の発光素子２８の光学測定を行うように構成されている。すなわち、光検出デバイス１６がＸ軸方向において点灯される発光素子２８に対向する位置に移動し、当該点灯される発光素子２８の光学測定を行うので、測定精度を向上させることができる。また、一例として、光検出デバイス１６を点灯される発光素子２８の切換に同期させてＸ軸方向に移動させることにより、光検出デバイス１６が確実に点灯する発光素子２８と対向する位置に位置するので、測定精度をより向上させることができる。

さらに、１つの光検出デバイス１６を複数の発光素子２８に対して移動させることから、単位時間当たりに光学測定可能な発光素子２８の数を増やすことができるので、光学測定の効率を向上させることができる。そして、検査装置１０は、１つの光検出デバイス１６で複数の発光素子２８の光学測定を行える構成としたので、光検出デバイス１６を複数備える必要がなく、装置の小型化を図ることができる。

検査装置１０において光検出デバイス１６はＸ軸方向における複数の発光素子２８間の間隔に応じて間欠送りされるので、発光素子２８の中心位置と光検出デバイス１６の中心位置とのズレを抑制することができ、測定精度を向上させることができる。

また、検査装置１０は複数の発光素子２８において複数のプローブ３４に対応した数を一組とし、複数の組の発光素子２８の検査を行う際、光検出デバイス１６は発光素子２８の組毎にＸ軸方向における移動方向を逆方向に切り換えて移動するとともに光学検査を行う。

そして、複数の組の発光素子２８の検査を行う場合、１組の発光素子２８の検査が終わると光検出デバイス１６は複数のプローブ３４に対してＸ軸方向に移動した状態となる。そして、発光素子２８が置かれるステージ１２を光検出デバイス１６のＸ軸方向における移動方向と逆方向に移動させて、複数のプローブ３４に新たな組の発光素子２８を接触させると、光検出デバイス１６は複数のプローブ３４に対してＸ軸方向に移動した状態にあるので光検出デバイス１６をＸ軸方向における初期位置に戻す必要がある。

検査装置１０では、光検出デバイス１６のＸ軸方向における移動方向を逆方向に切り換えて光検出デバイス１６を移動させつつ、新たな組の発光素子２８の光学測定を行うので、測定をせずに初期位置に戻した後、Ｘ軸方向に移動させて新たな組の発光素子２８の光学測定をする場合よりも無駄な動作をせずに済む。つまり、光検出デバイス１６をＸ軸方向に往復動させる際、往路と復路とでそれぞれ異なる組の発光素子２８の光学測定を行うので、光学測定の効率を向上させることができる。

検査装置１０は４対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対応する数の電気測定回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを備えているので、４対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄとそれぞれ接触する複数の発光素子２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにおいて、同時に電気特性の測定を行うことができる。その結果、電気測定に掛かる時間を発光素子２８毎に順番に電気特性の測定をする場合の測定時間よりも短縮することができる。その結果、単位時間当たりにおける電気測定の測定効率を向上させることができる。

検査装置１０は、４対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに対して単一の電気測定回路４０と、当該電気測定回路４０に対する４対のプローブ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの接続状態を切り換える切換手段４２とを備えるので、検査装置１０において複数の電気測定回路４０を備える必要がなく、構成を簡素化することができ、コストダウンを図ることができる。

検査装置４４において複数のプローブ３４は、第１のプローブ群５０ａと、第２のプローブ群５０ｂとを有し、光検出デバイス４６は、第１のプローブ群５０ａとそれぞれ接触する複数の発光素子２８に対応する第１の光検出デバイス４６ａと、第２のプローブ群５０ｂとそれぞれ接触する複数の発光素子２８に対応する第２の光検出デバイス４６ｂとを有している。

つまり、検査装置４４は第１のプローブ群５０ａとそれぞれ接触する複数の発光素子２８に対応する第１の光検出デバイス４６ａと、第２のプローブ群５０ｂとそれぞれ接触する複数の発光素子２８に対応する第２の光検出デバイス４６ｂとを備えているので、同時に２つの発光素子２８の光学測定を行えることから単位時間当たりの発光素子の光学測定の処理能力が２倍となり、光学測定の測定効率を向上させることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１０、４４ 検査装置、１２ ステージ、１４ プローブカード、１４ａ 開口部、
１６、４６ 光検出デバイス、１８、４８ａ、４８ｂ 光検出デバイス移動機構
１８ａ アーム部、１９ 制御部、２０ ベース、２２ ウェハチャック、
２４ エキスパンドウェハ、２６ ダイシングテープ、
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇ、２８ｈ 発光素子、３０ フレーム、３２ ベースプレート、３３ 開口部、
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ プローブ、
３６ 積分球、３８ 光検出器、４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ、４０ｈ 電気測定回路、４２、４２ａ、４２ｂ 切換手段、
４６ａ 第１の光検出デバイス、４６ｂ 第２の光検出デバイス、
５０ａ 第１のプローブ群、５０ｂ 第２のプローブ群、
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、
Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３ ステップ

Claims (6)

1. 発光素子の電気測定及び光学測定を行う検査装置であって、
   所定の方向に配列された複数のプローブと、
   前記複数のプローブにそれぞれ接触する複数の発光素子が置かれるステージと、
   前記プローブにより点灯される発光素子と対向する位置において前記発光素子の光を検出する光検出デバイスと、
   前記光検出デバイスを前記所定の方向に移動する移動機構と、
   を備え、
   前記光検出デバイスは、前記所定の方向に移動されるとともに前記所定の方向において点灯される複数の発光素子の光学測定を行う、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。
2. 請求項１に記載の発光素子の検査装置において、前記光検出デバイスは前記所定の方向における前記複数の発光素子間の間隔に応じて間欠送りされる、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の発光素子の検査装置において、前記複数の発光素子において前記複数のプローブに対応した数を一組とし、複数の組の発光素子の検査を行う際、前記光検出デバイスは前記発光素子の組毎に前記所定の方向における移動方向を逆方向に切り換えて移動するとともに光学検査を行う、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子の検査装置において、前記複数のプローブに対応する数の電気測定回路を備える、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光素子の検査装置において、前記複数のプローブに対して単一の電気測定回路と、当該電気測定回路に対する前記複数のプローブの接続状態を切り換える切換手段とを備える、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光素子の検査装置において、前記複数のプローブは、第１のプローブ群と、第２のプローブ群とを有し、
   前記光検出デバイスは、前記第１のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第１の光検出デバイスと、前記第２のプローブ群とそれぞれ接触する複数の発光素子に対応する第２の光検出デバイスとを有している、
   ことを特徴とする発光素子の検査装置。

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