JP2016085151A - Optical measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子の光学特性を測定する光学測定装置に関する。 The present invention relates to an optical measurement apparatus that measures optical characteristics of a light emitting element.
LED等の発光素子は、その製造工程の後工程で電気特性、外観検査及び光学特性等の複合的な試験を経て、その良否が判断される。この後工程での各種試験は、給排気システムを備えて高度な空気清浄度が確保されたクリーンブースで行われることが多い。発光素子の製造コストに影響を与える給排気システムのランニングコストは、クリーンブースの容積に比例するため、クリーンブースは極力小容量であるほうが望ましい。 A light-emitting element such as an LED is judged to be good or bad after undergoing a composite test such as electrical characteristics, appearance inspection, and optical characteristics in a subsequent process of the manufacturing process. Various tests in this subsequent process are often performed in a clean booth equipped with an air supply / exhaust system and ensuring a high degree of air cleanliness. Since the running cost of the air supply / exhaust system that affects the manufacturing cost of the light emitting element is proportional to the volume of the clean booth, it is desirable that the clean booth has a small capacity as much as possible.
光学特性の試験に関しては、LED等の発光素子の光量を測定するため、積分球を備えた光量測定システムが一般的である。積分球は、球形の内部空間を有し、内壁面に拡散反射材料が塗布されている。光量測定システムでは、発光素子を積分球の内部空間に配置することでクリーンブース内の雰囲気光等の外乱光を遮光する。また、光量測定システムは、発光素子の放射光を積分球内で繰り返し反射させることで、積分球の内面を均一な照度として、発光素子の光量と積分球の内面から取得した光量との比例関係に基づき、発光素子の光量を測定する。その結果、光量測定システムは、外乱光、発光素子の入射位置依存性、発光素子の入射角依存性等を軽減して、高精度な測定が可能となる。 Regarding the optical characteristic test, a light amount measurement system including an integrating sphere is generally used to measure the light amount of a light emitting element such as an LED. The integrating sphere has a spherical inner space, and a diffuse reflection material is applied to the inner wall surface. In the light quantity measurement system, disturbance light such as ambient light in the clean booth is shielded by arranging the light emitting element in the internal space of the integrating sphere. The light quantity measurement system also reflects the light emitted from the light emitting element repeatedly in the integrating sphere, making the inner surface of the integrating sphere uniform illumination, and the proportional relationship between the light quantity of the light emitting element and the light quantity acquired from the inner surface of the integrating sphere. Based on the above, the light quantity of the light emitting element is measured. As a result, the light quantity measurement system can reduce the disturbance light, the incident position dependency of the light emitting element, the incident angle dependency of the light emitting element, and the like, and can perform highly accurate measurement.
また、光量の測定の際には、発光素子の電極面とプローブとを確実に位置合わせして試験の最中は一定荷重で接触させるとともに不動とする。このため、光量測定システムは、発光素子を抑え込むクランプ手段を備えている。クランプ手段は、例えば、発光素子の発光面のうち、発光素子の縁部分に存在する非発光領域を上からレバー等で抑え込む態様、又は発光素子の側面をレバーで挟み込む態様等が提案されている。 Further, when measuring the amount of light, the electrode surface of the light emitting element and the probe are surely aligned and contacted with a constant load and fixed during the test. For this reason, the light quantity measurement system includes a clamping unit that suppresses the light emitting element. As the clamping means, for example, a mode in which a non-light emitting region existing in an edge portion of the light emitting element among the light emitting surfaces of the light emitting element is suppressed with a lever or the like, or a side surface of the light emitting element is sandwiched with a lever is proposed. .
近年、クリーンブースの小容量化を目的として、電気特性や外観検査等の各装置の占有面積が小さくなってきている。しかしながら、光学特性を測定する装置に関しては、発光素子に対して断然に大きな積分球を必要とする以上、小占有面積化に限界が生じている。 In recent years, for the purpose of reducing the capacity of a clean booth, the area occupied by each device for electrical characteristics and appearance inspection has been decreasing. However, with respect to an apparatus for measuring optical characteristics, there is a limit to the reduction of the occupied area because a large integrating sphere is required for the light emitting element.
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、発光素子の光学特性測定の精度を維持しつつ、小占有面積化を図った光学特性測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and provides an optical characteristic measuring apparatus that achieves a small occupied area while maintaining the accuracy of the optical characteristic measurement of a light emitting element. Objective.
本発明に係る光学測定装置は、発光素子の光学特性を測定する光学測定装置であって、回転により発光素子を搬送する回転テーブルと、前記回転テーブルの上面に形成され、発光素子を内部に収容するポケットと、前記回転テーブルの上面を被覆する不動のカバーと、前記ポケットの移動軌跡上に形成され、前記カバーを貫通する光放射孔と、前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの下面側に配置され、前記回転テーブルの下面から挿入して前記ポケット内部に突出するプローブと、前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの上面側に配置される撮像素子と、を備えること、を特徴とする。 An optical measurement apparatus according to the present invention is an optical measurement apparatus for measuring optical characteristics of a light emitting element, and is formed on a rotary table that conveys the light emitting element by rotation and on the upper surface of the rotary table, and accommodates the light emitting element therein. A pocket that covers the upper surface of the rotary table, a light emission hole that is formed on a movement locus of the pocket and that penetrates the cover, and is positioned corresponding to the light emission hole, and the rotation A probe that is disposed on the lower surface side of the table, is inserted from the lower surface of the rotary table and protrudes into the pocket, and an imaging element that is positioned corresponding to the light emission hole and is disposed on the upper surface side of the rotary table; It is characterized by providing.
前記ポケットと前記カバーは、発光素子の遮光手段としてもよい。 The pocket and the cover may serve as a light shielding unit for the light emitting element.
前記ポケットと前記カバーは、前記プローブに接触する発光素子を四方及び上方から支持する位置決め手段としてもよい。 The pocket and the cover may be positioning means for supporting the light emitting element in contact with the probe from all sides and from above.
発光素子を供給側から排出側まで搬送する別の回転テーブルと、前記別の回転テーブルに沿って配置され、発光素子を処理する一又は複数の処理手段と、を更に備え、前記回転テーブルは、前記別の回転テーブルと経路上連接し、前記別の回転テーブルから離脱した発光素子を回転により搬送し、該発光素子を前記別の回転テーブルに戻すようにしてもよい。 The rotary table further includes another rotary table that conveys the light emitting element from the supply side to the discharge side, and one or a plurality of processing units that are disposed along the other rotary table and process the light emitting element. The light-emitting element connected to the other rotary table on the path, detached from the other rotary table, may be conveyed by rotation, and the light-emitting element may be returned to the other rotary table.
前記処理手段の一つとして、前記別の回転テーブルの周囲に、前記回転テーブルよりも回転方向上流に位置し、発光素子を加熱する加熱手段と、前記処理手段の一つとして、前記別の回転テーブルの周囲に、前記加熱手段と前記回転テーブルとの間に位置し、前記加熱手段により加熱された発光素子の電気特性を検査する電気特性測定手段と、前記回転テーブルの前記光放射孔到達前に設けられ、前記カバーで被覆された前記回転テーブルの内部で発光素子を冷却する冷却区間と、を備えるようにしてもよい。 As one of the processing means, a heating means for heating the light emitting element, which is positioned around the other rotary table and upstream of the rotary table and heating the light emitting element, and as one of the processing means, the another rotation table Around the table, between the heating means and the rotary table, an electrical characteristic measuring means for inspecting electrical characteristics of the light emitting element heated by the heating means, and before reaching the light emission hole of the rotary table And a cooling section that cools the light emitting elements inside the turntable covered with the cover.
本発明によれば、発光素子の光学特性の測定に必要であった積分球を省略でき、光学測定装置の小型化を達成できるため、クリーンブースの維持コストを削減できる。 According to the present invention, the integrating sphere required for measuring the optical characteristics of the light emitting element can be omitted, and the downsizing of the optical measuring device can be achieved. Therefore, the maintenance cost of the clean booth can be reduced.
(第1の実施形態)
図1及び2に示す光学測定装置1は、発光素子Wを搬送しながら各種処理を行う。発光素子Wは、薄板状の外形を有し、対向する2平面が電極面と発光面とに分かれてなり、例えばLEDチップである。発光面には一部に発光する領域と残部に非発光の領域とを有する。各種処理には、発光素子Wの光学特性の測定が少なくとも含まれる。光学特性は例えば光パワー、スペクトル、色度、光度等である。
(First embodiment)
The optical measuring device 1 shown in FIGS. 1 and 2 performs various processes while transporting the light emitting element W. The light emitting element W has a thin plate-like outer shape, and two opposed flat surfaces are divided into an electrode surface and a light emitting surface, and is, for example, an LED chip. The light emitting surface has a part of the region that emits light and a remaining part that does not emit light. The various processes include at least measurement of optical characteristics of the light emitting element W. The optical characteristics are, for example, optical power, spectrum, chromaticity, luminous intensity and the like.
光学測定装置1は、発光素子Wを保持しつつ周方向に回転する第1回転テーブル2及び第2回転テーブル3を架台12上に経路上連接して配置している。この光学測定装置1は、第1回転テーブル2と第2回転テーブル3の外周に沿って発光素子Wを整列搬送する。第1回転テーブル2と第2回転テーブル3は、水平盤であり、一部が垂直方向で重なり合うように配置される。この重なり位置で発光素子Wが授受される。
In the optical measuring device 1, the first rotary table 2 and the second rotary table 3 that rotate in the circumferential direction while holding the light emitting element W are arranged on the
また、光学測定装置1は、発光素子Wを処理する各種の処理手段を第1回転テーブル2と第2回転テーブル3の周囲に配置する。第1回転テーブル2の周囲には、発光素子Wを供給する供給ユニット4と、各種処理が終了した発光素子Wを収容する収容ユニット10が配置される。供給ユニット4と収容ユニット10との間には、搬送方向上流から、高温環境下を模擬すべく発光素子Wを加熱する加熱ユニット5、加熱した発光素子Wの電気特性を測定する電気特性測定ユニット6、及び発光素子Wの傷や汚れ等の外観を検査する外観検査ユニット9が第1回転テーブル2の外周真下に並設される。
Further, the optical measuring apparatus 1 arranges various processing means for processing the light emitting element W around the first rotary table 2 and the second rotary table 3. Around the
第2回転テーブル3は、電気特性測定ユニット6と外観検査ユニット9との間で第1回転テーブル2と経路上連接する。第2回転テーブル3には、光学特性の測定のための各設備が配置される。すなわち、加熱された発光素子Wの冷却、測定時における発光素子Wの位置固定、測定時における外乱光の遮光、通電、及び受光のための各設備が配置される。
The second turntable 3 is connected to the
この光学測定装置1は、発光素子Wを第1回転テーブル2に供給して周方向に搬送し、第1回転テーブル2と第2回転テーブル3とが重なり合う位置で第1回転テーブル2から第2回転テーブル3に発光素子Wを移載して周方向に搬送し、第2回転テーブル3から第1回転テーブル2に発光素子Wを戻して周方向に搬送する。搬送中、光学測定装置1は、発光素子Wを加熱して高温環境下の電気特性を測定し、発光素子Wを冷却した上、光学特性測定ポジション37で光学特性を測定し、発光素子Wを外観検査し、最後に発光素子Wを収容する。
The optical measuring device 1 supplies the light emitting element W to the
各部について詳述すると、架台12は、第1回転テーブル2、第2回転テーブル3及び各種の処理手段が設置される直方体の台である。この架台12は、コンピュータやドライバ等の制御機器、電源、ケーブル類、真空ポンプや空気管等を内部に収容し、第1回転テーブル2や第2回転テーブル3や各種の処理手段の駆動を制御している。
If it explains in full detail about each part, the
第1回転テーブル2は、吸着ノズル21を外周に有する水平盤であり、一点を中心にして放射状に拡がる円盤又は星形等の形状を有する。この第1回転テーブル2は、周方向に間欠的に所定角度ずつ回転する。第1回転テーブル2の動力源は、ダイレクトドライブモータ22である。第1回転テーブル2は、ダイレクトドライブモータ22を介して架台12に設置される。
The
吸着ノズル21は、発光素子Wを保持及び離脱させる保持手段の一例である。吸着ノズル21は、第1回転テーブル2の外周に円周等配位置で、且つ第1回転テーブル2の中心から同一距離に複数取り付けられている。この吸着ノズル21は内部が中空で一端が開口しており、開口端を下向きに設置される。吸着ノズル21の内部は真空ポンプやエジェクタ等の負圧発生装置の空気圧回路と連通している。吸着ノズル21は、空気圧回路の負圧発生により開口端で発光素子Wを吸着し、真空破壊や大気解放によって発光素子Wを離脱させる。
The
ダイレクトドライブモータ22は、架台12の上面に設置される。ダイレクトドライブモータ22は、架台12内のコンピュータやドライバの制御によって1ピッチずつ間欠回転する。そのピッチは、吸着ノズル21の配置間隔に等しい。つまり、吸着ノズル21は、第1回転テーブル2の間欠回転に伴って共通の移動軌跡を辿り、共通の停止位置で停止する。各処理手段は、吸着ノズル21の停止位置に設置される。
The
図2に示すように、処理手段の設置位置には、第1回転テーブル2の直上に進退駆動装置23が設置されている。進退駆動装置23は、吸着ノズル21を処理手段に向けて下降させる。例えば、吸着ノズル21は、上下方向に軸線を有する筒状の軸受けを介して第1回転テーブル2に取り付けられ、軸受け内部を摺動して昇降可能となっている。この吸着ノズル21は、圧縮バネ234により上方へ常時付勢されている。また、進退駆動装置23は、吸着ノズル21の頭部に向けて延びるロッド233と、ロッド233に軸線方向の推力を付与する回転モータ231及びカム機構232を備え、吸着ノズル21を圧縮バネ234の付勢力に抗して押し下げる。
As shown in FIG. 2, an advance /
具体的には、進退駆動装置23は、回転モータ231により推力を発生させ、その推力をカム機構232及びロッド233により吸着ノズル21の軸線に沿った直線推力に変換し、ロッド233で圧縮バネ234の付勢力に抗するように吸着ノズル21を押し込む。吸着ノズル21が保持した発光素子Wは、吸着ノズル21の下降によって処理手段のステージに載置され、処理手段の種類に応じた処理を受ける。回転モータ231の推力が解除されると、吸着ノズル21は、発光素子Wを保持しつつ、圧縮バネ234の付勢力により元の位置に向けて上昇する。
Specifically, the advancing / retreating
供給ユニット4は、発光素子Wを取出し位置に移動させる。この供給ユニット4は、例えばXYステージ、パーツフィーダ、ウェハホルダである。XYステージは、発光素子Wを2次元アレイ状に配置した平板状のトレイを有し、該トレイを平板の面が拡がる2次元方向に移動させる。パーツフィーダは、投入された個別の発光素子Wをレール上に整列させて取り出し位置に移動させる。リングホルダは、発光素子Wを2次元アレイ状に貼着したウェハリングを保持し、該ウェハリングをリング面が拡がる2次元方向に移動させる。 The supply unit 4 moves the light emitting element W to the removal position. The supply unit 4 is, for example, an XY stage, a parts feeder, or a wafer holder. The XY stage has a flat tray in which the light emitting elements W are arranged in a two-dimensional array, and moves the tray in a two-dimensional direction in which the plane of the flat plate expands. The parts feeder aligns the inserted individual light emitting elements W on the rail and moves them to the take-out position. The ring holder holds a wafer ring in which the light emitting elements W are bonded in a two-dimensional array, and moves the wafer ring in a two-dimensional direction in which the ring surface expands.
本実施形態の供給ユニット4は、第1回転テーブル2が拡がる水平面に対して垂直にウェハリングを保持するリングホルダである。リングホルダと第1回転テーブル2との間には、発光素子Wのピックアップユニット41が介在する。ピックアップユニット41は、リングホルダと第1回転テーブル2の発光素子Wの授受を仲介する。
The supply unit 4 of this embodiment is a ring holder that holds the wafer ring perpendicular to the horizontal plane in which the
このピックアップユニット41は、吸着ノズル411を放射状に配置して構成される。吸着ノズル411は、リングホルダと第1回転テーブル2の両方に対して垂直な共通の回転面に配置され、放射半径方向外方に発光素子Wを吸着する開口を有する。ピックアップユニット41は、リングホルダと対向した吸着ノズル411で発光素子Wを取り出し、その吸着ノズル411を上方に回転移動させることで第1回転テーブル2の吸着ノズル21と対向させ、発光素子Wを第1回転テーブル2に引き渡す。
The pickup unit 41 is configured by arranging
加熱ユニット5はヒーティングテーブル51を有する。ヒーティングテーブル51は、熱伝導性の金属により成る円盤であり、周方向に回転する。ヒーティングテーブル51の上面には複数のポケットが設けられている。ポケットは、加熱対象の発光素子を収容する。このポケットはヒーティングテーブル51の周に沿って一列に配設されている。各ポケットの配設位置を結んだ配設ラインと第1回転テーブル2の吸着ノズル21の移動軌跡とは、1点で重複している。発光素子Wは、この重複点で受け渡しされる。
The heating unit 5 has a heating table 51. The heating table 51 is a disk made of a thermally conductive metal and rotates in the circumferential direction. A plurality of pockets are provided on the upper surface of the heating table 51. The pocket accommodates a light emitting element to be heated. The pockets are arranged in a line along the circumference of the heating table 51. The arrangement line connecting the arrangement positions of the pockets and the movement locus of the
加熱ユニット5には、電力を熱に変換する伝熱コイル等のヒータが内蔵されている。ヒーティングテーブル51は、ヒータによって加熱され、ポケット内の発光素子Wに伝熱する。ポケットに収納された発光素子Wは、ヒーティングテーブル51の回転に従って配設ラインを一周して元の位置に戻るまでの間に、ヒーティングテーブル51を介して電気特性の試験に適した所望の温度まで加熱される。 The heating unit 5 includes a heater such as a heat transfer coil that converts electric power into heat. The heating table 51 is heated by a heater and transfers heat to the light emitting element W in the pocket. The light-emitting element W accommodated in the pocket is desired to be suitable for the electrical property test through the heating table 51 until it goes around the arrangement line and returns to the original position according to the rotation of the heating table 51. Heated to temperature.
電気特性測定ユニット6は、発光素子Wの電極に対応して配置された金属板又はピン等の接触子を有する。接触子は、例えば銅又はベリリウム銅等の合金、ステンレス鋼、又は、タングステン又はその合金又は超合金からなる。この接触子は、第1回転テーブルの吸着ノズルによって電気特性測定ユニット6に搬送された発光素子Wの電極面と電気的に接触する。電気特性測定ユニット6は、接触子を介して発光素子Wに電流を流したり、電圧を印加したりすることで、発光素子Wの電圧、電流、抵抗、又は周波数等の電気特性を測定する。印加と測定を共通の接触子で行うシングルコンタクト方式と、印加と測定を別々の接触子で行うケルビンコンタクト方式のどちらを採用してもよい。 The electrical characteristic measurement unit 6 has a contact such as a metal plate or a pin arranged corresponding to the electrode of the light emitting element W. The contact is made of, for example, an alloy such as copper or beryllium copper, stainless steel, tungsten, an alloy thereof, or a superalloy. This contactor is in electrical contact with the electrode surface of the light emitting element W conveyed to the electrical characteristic measurement unit 6 by the suction nozzle of the first rotary table. The electrical property measurement unit 6 measures electrical properties such as voltage, current, resistance, or frequency of the light emitting element W by flowing current or applying voltage to the light emitting element W through the contact. Either a single contact method in which application and measurement are performed with a common contact or a Kelvin contact method in which application and measurement are performed with separate contacts may be employed.
図1及び図3に示すように、第2回転テーブル3は、円盤形状を有する。第2回転テーブル3には、上面に複数のポケット31が形成されている。ポケット31は、円周に沿って一列に並ぶ。第2回転テーブル3の下面中心はダイレクトドライブモータ32に接続されている。第2回転テーブル3は、ダイレクトドライブモータ32により周方向に間欠的に所定角度ずつ回転する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the second turntable 3 has a disk shape. A plurality of
第2回転テーブル3の回転ピッチ角とポケットの配置ピッチ角は同一である。すなわち、各ポケット31は、同一位置で停止する。第2回転テーブル3は、第1回転テーブル2と平行であり、その高さは第1回転テーブル2より低い。第2回転テーブル3は、ポケット31の停止位置のうちの一箇所を第1回転テーブル2が備える吸着ノズル21の停止位置の一箇所に合致させ、第1回転テーブル2の下方に一部重なり合うように配置される。
The rotation pitch angle of the second turntable 3 is the same as the arrangement pitch angle of the pockets. That is, each
発光素子Wは、ポケット31と吸着ノズル21の停止位置が重なる受渡位置7で受け渡される。受渡位置7には、第1回転テーブル2の上方に進退駆動装置23が設置される。進退駆動装置23による吸着ノズル21の第2回転テーブル3への接近と接近終了時の吸引解除又は吸引力発生により、発光素子Wを受渡位置7のポケット31に挿入し、又は発光素子Wを受渡位置7のポケット31から取り上げる。
The light emitting element W is delivered at the
第2回転テーブル3において、ポケット31の移動軌跡には、受渡位置7のほか、冷却区間36と2点の光学特性測定ポジション37が設定されている。2点の光学特性測定ポジション37は、発光素子Wを発光させて光学特性を測定する。冷却区間36は、加熱後の発光素子Wを光学特性測定ポジション37に到達させる前に常温に向けて冷却するための滞在区間である。
In the second turntable 3, in addition to the
図4に示すように、光学特性測定ポジション37には、第2回転テーブルの上方にCMOSやCCD等の受光素子39が配置されている。この受光素子39は、架台12内部の解析機器と信号線で接続されている。本実施形態の光学測定装置1は積分球を備えない。また、光学特性測定ポジション37には、第2回転テーブル3の下方にプローブ38が配置されている。プローブ38は、導電性の長細棒であり、架台12内部の解析機器と電力線で接続されている。解析機器は、架台12内部の電源、ドライバ及びコンピュータであり、発光素子Wに電力を供給し、受光素子39から受光結果を示す信号を受信し、該信号を解析して光学特性を得る。
As shown in FIG. 4, at the optical
このプローブ38は、第2回転テーブル3の下方から第2回転テーブル3の下面に向けて、第2回転テーブル3の平面と直交するように延びている。各ポケット31には挿入孔311が形成されている。プローブ38は、第2回転テーブル3の下方から軸線方向に移動し、第2回転テーブル3の下面からポケット31の挿入孔311に差し込まれて、ポケット31内部の発光素子Wに達する。
The
すなわち、プローブ38はスリーブ体381に固定されている。スリーブ体381は、第2回転テーブル3の平面と平行に延びた円筒状のカムフォロア382を有する。カムフォロア382は、カム383の周面と当接している。カム383は、カム軸を第2回転テーブル3の平面と平行に延ばし、カム軸とモータ384のモータ軸とを同軸状に接続している。カム383の周面はカム面となっており、カム面は狭径区間と広径区間を有する。
That is, the
モータ384の回転に伴ってカムフォロア382をカム383の広径区間で従動させ、スリーブ体381を全体的に光学特性測定ポジション37側に押し上げる。これにより、プローブ38は、光学特性測定ポジション37を向かって移動し、第2回転テーブル3のポケット31に形成された挿入孔311に差し込まれ、プローブ38をポケット31内部に到達させ、ポケット31内部の発光素子Wの電極面と接触する。
As the
第2回転テーブル3の上面はカバー33で被覆されている。カバー33は、少なくとも、周方向に並ぶポケット31を光学特性測定ポジション37を除き完全に覆う。このカバー33は、第2回転テーブル3と従動せずに不動に設置されている。カバー33は、塵や埃がクリーンブースへ飛散するのを防止する。冷却区間36では、このカバー33とポケット31とにより区画された内部空間で発光素子Wが冷却される。そのため、カバー33は、高い放熱効果を有するステンレス等の金属製で組成されることが望ましい。
The upper surface of the second rotary table 3 is covered with a
カバー33には、厚み方向に該カバーを貫く出入口が受渡位置7に形成されている。この出入口は、第1回転テーブル2と第2回転テーブル3との間で発光素子Wを授受するために設けられている。そのため、出入口は、発光素子Wの外形と同一以上の大きさで拡がっている。
In the
また、カバー33には、厚み方向に該カバーを貫く光放射孔35が光学特性測定ポジション37に形成されている。この光放射孔35は、発光素子Wの放射光をカバー33の外部へ取り出すために設けられている。そのため、光放射孔35は、発光素子Wの発光面に露出する発光領域と同一の大きさ及び形状で拡がっている。但し、このカバー33は、光学特性の測定時の発光素子Wの位置固定手段にもなり、光放射孔35は、非発光領域を含む発光素子Wの全体面積よりも狭い。
The
このような第2回転テーブル3において、第1回転テーブル2で搬送された発光素子Wがポケット31に挿入されると、第2回転テーブル3は、複数回の間欠回転を繰り返し、発光素子Wに冷却区間36を通過させる。冷却区間36は、発光素子Wに対してポケット31とカバー33で囲まれた密閉空間内での冷却時間を与える。すなわち、発光素子Wは、カバー33により吸熱されて常温に向けて冷却される。
In such a second turntable 3, when the light emitting element W conveyed by the
第2回転テーブル3は、更に回転することで、発光素子Wを光学特性測定ポジション37に到達させる。光学特性測定ポジション37において、プローブ38は、第2回転テーブル3の下面に向けて移動し、貫通孔311に先端を差し入れ、ポケット31の内部に至る。プローブ38は、更にポケット31内部の発光素子Wを押し上げ、発光素子Wの非発光領域を光放射孔35の縁に当接させる。このとき、図5に示すように、プローブ38とカバー33は、発光素子Wを上下で挟持して位置を固定し、ポケット31は発光素子Wを四方で位置固定する。すなわち、カバー33は、防塵手段及び冷却手段の他、発光素子Wのクランプ手段としても機能する。
The second turntable 3 further rotates so that the light emitting element W reaches the optical
プローブ38による発光素子Wの電極面への接触、及びプローブ38とカバー33による発光素子Wの位置決め後、プローブ38は発光素子Wに電力を供給する。光放射孔35は、発光素子Wの光を受光素子39に向けて通過させる。光放射孔35は、発光領域のみを露出させ、カバー33とポケット31は、発光素子Wが収容されるポケット31に外乱光が侵入することを阻止している。すなわち、カバー33とポケット31は、外乱光の遮光手段としても機能する。より遮光効果を高めるべく、カバー33には、光放射孔35の表側縁に反射率の低い塗料を塗布しておいてもよい。
After the
受光素子39は、受光量を示す信号を架台12内部の解析機器に出力する。解析機器は、信号解析により発光素子Wの光学特性を得る。光学特性の測定終了の後、プローブ38は、下方に移動して第2回転テーブル3から離脱する。プローブ38の引き抜きによって、発光素子Wのカバー33への当接は解除される。
The
発光素子Wの位置固定が解除された後、第2回転テーブル3は、再び複数回の間欠回転を繰り返し、光学特性の測定が済んだ発光素子Wを受渡位置7へ戻す。受渡位置7では、第1回転テーブル2の空の吸着ノズル21が上方で待機している。すなわち、この待機中の吸着ノズル21は、1ポジション先行して受渡位置7に移動したポケット31に発光素子Wを挿入することで、発光素子Wの未保持となっている。
After the position fixing of the light emitting element W is released, the second rotary table 3 repeats intermittent rotation a plurality of times again, and returns the light emitting element W whose optical characteristics have been measured to the
受渡位置7で待機中の空の吸着ノズル21は、進退駆動装置23により下降し、吸引力発生により光学特性の測定が済んだ発光素子Wを保持する。また、進退駆動装置23が付与する下降力が解除されることにより、発光素子Wを保持した吸着ノズル21は再上昇する。これにより、光学特性の測定が済んだ発光素子Wは再び第1回転テーブル2に戻される。受渡位置7に存在したポケット31は空の状態となるため、次に受渡位置7に到達する吸着ノズル21が発光素子Wを挿入することとなる。
The
第1回転テーブル2に戻った発光素子Wは、外観検査ユニット9を経る。外観検査ユニット9は、CCDやCMOS等の受光素子を有するカメラを有し、発光素子Wを撮像する。撮像結果は、信号として架台12内のコンピュータにより画像解析され、傷等の有無が判定される。
The light emitting element W that has returned to the first rotary table 2 passes through the appearance inspection unit 9. The appearance inspection unit 9 includes a camera having a light receiving element such as a CCD or a CMOS, and images the light emitting element W. The imaging result is image-analyzed as a signal by a computer in the
更に、第1回転テーブル2が回転すると、外観検査ユニット9を経た発光素子Wは収容ユニット10に至る。収容ユニット10は、発光素子Wの載置箇所を収容予定位置に移動させる装置である。例えば、XYステージ、リングホルダ、発光素子Wを収容するポケットが形成されたテープを順次送り出すテーピングユニット等が挙げられる。本実施形態の収容ユニット10は、テーピングユニットである。
Further, when the
以上のように、光学測定装置1は、回転により発光素子Wを搬送する第2回転テーブル3を備えるようにした。そして、この第2回転テーブル3の上面には、発光素子Wを内部に収容するポケット31を形成し、第2回転テーブル3の上面を不動のカバー33で被覆するようにした。更に、カバー33を貫通する光放射孔35と、第2回転テーブル3の下面側に配置され、第2回転テーブル3の下面から挿入移動して上面に至るプローブ38と、第2回転テーブル3の上面側に配置される受光素子39を備えるようにした。
As described above, the optical measuring device 1 includes the second rotary table 3 that transports the light emitting element W by rotation. And the
これにより、発光素子Wは、発光領域が光放射孔35によって露出されるほかは、ポケット31とカバー33によってポケット31の内部空間に閉じ込められ、この内部空間には、ポケット31とカバー33により外乱光の侵入が防止される。すなわち、ポケット31とカバー33は遮光手段となる。また、ポケット31とカバー33は、プローブ38に接触する発光素子Wの四方及び上方への位置ズレを阻止する位置決め手段となる。
Thereby, the light emitting element W is confined in the internal space of the
そのため、本実施形態の光学測定装置1は、遮光手段として機能する積分球を必要としない。また、発光素子Wの入射位置や入射角を位置決めするクランプ手段を別途設ける必要がない。そのため、光学測定装置1において、従来必要であった大型の部品を排除でき、光学測定装置1の小型化を達成できる。 Therefore, the optical measuring device 1 of the present embodiment does not require an integrating sphere that functions as a light shielding unit. Further, it is not necessary to separately provide a clamping means for positioning the incident position and incident angle of the light emitting element W. Therefore, in the optical measuring device 1, large parts that have been conventionally required can be eliminated, and downsizing of the optical measuring device 1 can be achieved.
この光学測定装置1の占有面積の減少によれば、クリーンブースも小型化できる。そのため、クリーンブースの清浄維持等のコスト削減となり、発光素子Wの製造コストも削減できる。尚、光学測定装置1において外観検査等の他の処理を行わない場合には、第1回転テーブル2を排し、第2回転テーブル3の1機としてもよい。この場合、第2回転テーブル3の周囲に供給ユニット4と収容ユニット10を配置すればよい。 According to the reduction of the area occupied by the optical measuring device 1, the clean booth can be downsized. For this reason, the cost of the clean booth is reduced, and the manufacturing cost of the light emitting element W can be reduced. In the case where the optical measurement apparatus 1 does not perform other processes such as an appearance inspection, the first rotary table 2 may be omitted and the second rotary table 3 may be used as one machine. In this case, the supply unit 4 and the accommodation unit 10 may be disposed around the second turntable 3.
但し、発光素子Wを供給側から排出側まで搬送する第1回転テーブル2を設け、第1回転テーブル2に沿って発光素子Wを処理する一又は複数の処理手段を配置することにより、電気特性の測定や外観の検査といった複数種類の処理を1台の光学測定装置1で達成できる。従って、各種処理のための設備が全体として小型化する。そうすると、クリーンブースの清浄維持のコストが更に削減され、発光素子Wの製造コストを更に低下させることができる。
However, by providing the
特に、加熱ユニット5と電気特性測定ユニット6を光学測定装置1に設ける場合、光学特性測定ポジション37に到達前の区間が、カバー33とポケット31で密閉された冷却区間として機能する。つまり、高温環境下の電気特性の測定と光学特性の測定の両方を1台の装置で賄うと、この光学測定装置1の構成では、特別な冷却装置が不要となる恩恵を受けることができる。そのため、設備全体としての占有面積が更に削減し、クリーンブースの清浄維持のコスト及び発光素子Wの製造コストを更に低下させることができる。
In particular, when the heating unit 5 and the electrical property measurement unit 6 are provided in the optical measurement device 1, the section before reaching the optical
(変形例)
この光学測定装置1において、発光素子Wの外観検査では、3つの工程に分けて6面を検査するようにしてもよい。第1工程では発光素子Wの発光面の外観を検査する。第2工程と第3工程では、発光素子Wの電極面と発光素子の四方側面とを分けて検査する。すなわち、図6に示すように、光学測定装置1は、第2回転テーブル3の上方、第1回転テーブル2が備える吸着ノズル21の2点の停止位置に各々撮像部11a、11b、11cを配置する。
(Modification)
In the optical measuring device 1, in the appearance inspection of the light emitting element W, six surfaces may be inspected in three steps. In the first step, the appearance of the light emitting surface of the light emitting element W is inspected. In the second step and the third step, the electrode surface of the light emitting element W and the four side surfaces of the light emitting element are inspected separately. That is, as shown in FIG. 6, the optical measuring device 1 arranges the
第1回転テーブル2では、発光素子Wの発光面を吸着ノズル21で吸着されているために、発光素子Wの表裏を反転する処理をしなければ発光面の外観検査ができない。しかしながら、この光学測定装置1において、第2回転テーブル3は、発光素子Wを上面に載置し、しかも発光面を上に向けて搬送しているため、カバー33の一箇所に撮像光学系を通す貫通孔を設けておき、その貫通孔の上に撮像部11aを設置しておけば、表裏反転の必要なく、発光素子Wの発光面を外観検査することができる。
In the
(他の実施形態)
以上のように本発明の各実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
(Other embodiments)
Each embodiment of the present invention has been described above, but various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 光学測定装置
2 第1回転テーブル
21 吸着ノズル
22 ダイレクトドライブモータ
23 進退駆動装置
231 回転モータ
232 カム機構
233 ロッド
234 圧縮バネ
3 第2回転テーブル
31 ポケット
311 挿入孔
32 ダイレクトドライブモータ
33 カバー
35 光放射孔
36 冷却区間
37 光学特性測定ポジション
38 プローブ
381 スリーブ体
382 カムフォロア
383 カム
384 モータ
39 受光素子
4 供給ユニット
41 ピックアップユニット
411 吸着ノズル
5 加熱ユニット
51 ヒーティングテーブル
6 電気特性測定ユニット
7 受渡位置
9 外観検査ユニット
10 収容ユニット
11a 撮像部
11b 撮像部
11c 撮像部
12 架台
W 発光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
本発明に係る光学測定装置は、発光素子の光学特性を測定する光学測定装置であって、回転により発光素子を搬送する回転テーブルと、前記回転テーブルの上面に形成され、発光素子を内部に収容するポケットと、前記回転テーブルの上面を被覆する不動のカバーと、前記ポケットの移動軌跡上に形成され、前記カバーを貫通する光放射孔と、前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの下面側に配置され、前記回転テーブルの下面から挿入して前記ポケット内部に突出するプローブと、前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの上面側に配置される撮像素子と、を備える。 An optical measurement apparatus according to the present invention is an optical measurement apparatus for measuring optical characteristics of a light emitting element, and is formed on a rotary table that conveys the light emitting element by rotation and on the upper surface of the rotary table, and accommodates the light emitting element therein. A pocket that covers the upper surface of the rotary table, a light emission hole that is formed on a movement locus of the pocket and that penetrates the cover, and is positioned corresponding to the light emission hole, and the rotation A probe that is disposed on the lower surface side of the table, is inserted from the lower surface of the rotary table and protrudes into the pocket, and an imaging element that is positioned corresponding to the light emission hole and is disposed on the upper surface side of the rotary table; , Ru equipped with.
そして、前記ポケットと前記カバーは、発光素子の遮光手段であることを特徴とする。 The pocket and the cover are light shielding means for a light emitting element .
Claims (5)
回転により発光素子を搬送する回転テーブルと、
前記回転テーブルの上面に形成され、発光素子を内部に収容するポケットと、
前記回転テーブルの上面を被覆する不動のカバーと、
前記ポケットの移動軌跡上に形成され、前記カバーを貫通する光放射孔と、
前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの下面側に配置され、前記回転テーブルの下面から挿入して前記ポケット内部に突出するプローブと、
前記光放射孔に対応して位置し、前記回転テーブルの上面側に配置される撮像素子と、
を備えること、
を特徴とする光学測定装置。 An optical measuring device for measuring optical characteristics of a light emitting element,
A rotary table that conveys the light emitting element by rotation;
A pocket formed on the upper surface of the turntable and containing a light emitting element therein;
An immovable cover covering the upper surface of the rotary table;
A light emitting hole formed on the movement locus of the pocket and penetrating the cover;
A probe located corresponding to the light emitting hole, disposed on the lower surface side of the rotary table, inserted from the lower surface of the rotary table, and protruding into the pocket;
An image sensor that is positioned corresponding to the light emission hole and disposed on the upper surface side of the turntable;
Providing
An optical measuring device characterized by the above.
を特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。 The pocket and the cover are light-shielding means of a light-emitting element;
The optical measuring device according to claim 1.
を特徴とする請求項1又は2に記載の光学測定装置。 The pocket and the cover are positioning means for supporting the light emitting element in contact with the probe from all sides and from above;
The optical measuring device according to claim 1 or 2.
前記別の回転テーブルに沿って配置され、発光素子を処理する一又は複数の処理手段と、
を更に備え、
前記回転テーブルは、前記別の回転テーブルと経路上連接し、前記別の回転テーブルから離脱した発光素子を回転により搬送し、該発光素子を前記別の回転テーブルに戻すこと、
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の光学測定装置。 Another rotary table for transporting the light emitting elements from the supply side to the discharge side;
One or a plurality of processing means arranged along the other rotary table and processing the light emitting elements;
Further comprising
The rotary table is connected to the other rotary table in a path, conveys the light emitting element detached from the other rotary table by rotation, and returns the light emitting element to the other rotary table;
The optical measuring device according to claim 1, wherein
前記処理手段の一つとして、前記別の回転テーブルの周囲に、前記加熱手段と前記回転テーブルとの間に位置し、前記加熱手段により加熱された発光素子の電気特性を検査する電気特性測定手段と、
前記回転テーブルの前記光放射孔到達前に設けられ、前記カバーで被覆された前記回転テーブルの内部で発光素子を冷却する冷却区間と、
を備えること、
を特徴とする請求項4記載の光学測定装置。 As one of the processing means, a heating means that heats the light emitting element, located around the other rotary table, upstream of the rotary table and in the rotational direction;
As one of the processing means, an electrical characteristic measuring means for inspecting electrical characteristics of a light emitting element located between the heating means and the rotary table around the other rotary table and heated by the heating means When,
A cooling section that is provided before the light radiation hole of the turntable reaches and cools the light emitting element inside the turntable covered with the cover;
Providing
The optical measuring device according to claim 4.
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