JP3214100U - 測定装置、及び分類装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品の特性を測定する装置において、測定値を安定させる。【解決手段】測定装置100は、裏面に端子を有する電子部品を載せることで塞がれる貫通孔を含む搬送台10と、通電孔h1を通じて発光素子Lの端子に接触することで通電するプローブ40と、搬送台から離間する第1位置と、電子部品が収まる閉空間Cを搬送台と共に形成する第2位置との間を移動可能な閉空間形成手段30と、閉空間C内の気圧が貫通孔内の気圧よりも高くなるように閉空間内に気体を注入する注入部80と、を有する。【選択図】図3
Description
本考案は、測定装置、及び測定装置を含む分類装置に関する。
従来、発光素子などの電子部品の特性を測定し、測定結果に応じて電子部品を分類する装置が知られている。このような装置において、発光素子を載せる測定台に形成される孔を通じて、発光素子の端子にプローブを接触することで通電し、発光素子の光学特性を測定するものがある。プローブを発光素子の端子に接触させる際に、プローブの押圧力により発光素子の位置ずれが生じないよう、何らかの工夫を施す必要がある。そこで、例えば、特許文献1においては、プローブが接触する方向の反対側から発光素子の発光面の縁部分を押さえ込むことにより、発光素子の位置ずれを抑制している。
しかしながら、近年、発光素子の微少化が進んでおり、そのような発光素子においては発光面の縁部分の面積が小さく、位置ずれが生じないよう縁部分を押さえつけることが困難な場合がある。また、発光面の縁部分を押さえつける部材が発光面に重なり、光学特性の測定値が不安定になるという問題も生じうる。
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電子部品の特性を測定する装置において、測定値を安定させることである。
上記課題を解決するため、本考案の測定装置は、裏面に端子を有する電子部品を載せることで前記電子部品に塞がれる貫通孔を含む1以上の孔が設けられる測定台と、少なくとも1の前記孔を通じて前記端子に接触することで通電するプローブと、前記測定台から離間する第1位置と、前記電子部品が収まる閉空間を前記測定台と共に形成する第2位置との間を移動可能な閉空間形成手段と、前記閉空間内の気圧が前記貫通孔内の気圧よりも高くなるように前記閉空間内に気体を注入する注入手段と、を有する。
また、本考案の一態様において、前記電子部品は発光素子であり、前記閉空間を形成する壁のうち前記閉空間内に収まる前記発光素子の発光面と対向する壁は、光を透過する光透過部材からなり、前記光透過部材を介して、前記発光素子からの光を受光する受光手段を有する。
また、本考案の一態様において、前記プローブが前記端子に接触しない非通電位置から前記端子に接触する通電位置に移動する前に、前記閉空間内に気体を注入するよう前記注入手段を制御する制御手段を有する。
また、本考案の一態様において、前記測定台は、複数の前記電子部品を載せて、前記電子部品の測定を行う測定位置へ前記電子部品を順次搬送するように間欠回転する搬送台であり、前記制御手段は、前記搬送台により前記測定位置に搬送された前記電子部品を、前記閉空間に収めるように前記閉空間形成手段を前記第1位置と前記第2位置との間で移動させる制御を行う。
また、本考案の一態様において、前記1以上の孔は、吸引孔を含み、前記吸引孔内の気圧を小さくすることで、前記電子部品を前記測定台に対して引きつける吸引手段を有する。
また、本考案の一態様において、前記プローブが前記端子に接触する際に挿通される前記孔は、前記貫通孔である。
また、本考案の一態様において、前記閉空間内の気圧により前記電子部品に加わる力は、前記貫通孔内の気圧により前記電子部品に加わる力と、前記プローブが前記端子に接触することにより前記電子部品に加わる力との合計よりも大きい。
また、本考案の一態様において、前記閉空間形成手段と前記測定台との間に、前記閉空間を密閉するシール部材を有する。
また、本考案の分類装置は、少なくとも、前記測定装置と、前記測定装置による前記電子部品の特性に関する測定結果に応じて前記電子部品を分類する分類部と、を含む。
本考案によると、電子部品の特性を測定する装置において、測定値を安定させることができる。
図面を参照しつつ、本考案の実施形態(以下、本実施形態という)に係る分類装置について説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る分類装置1の構成の概要について説明する。図1は、本実施形態に係る分類装置の全体構成の概要を模式的に示す上面図である。分類装置1は、発光素子などの電子部品の特性を測定し、その結果に応じて電子部品を分類する装置である。
分類装置1は、発光素子Lを載せて、所定の角度で図中のR方向に間欠回転する搬送台10を含む。搬送台10は、円盤形状であり、その縁の沿うように複数の発光素子Lを載せる。また、搬送台10は、間欠回転することにより、複数の発光素子Lを、図1に示す、供給部11、位置調整部12、特性測定部13、有無検査部14、分類部15へ順次搬送する構成となっている。そして、搬送された発光素子Lに対して、各部において各処理が行われる。なお、発光素子Lは、発光面を表面として、搬送台10に載せられており、発光面の裏面に端子を有する。
供給部11においては、例えば、ダイシングされた発光素子Lが貼り付けられたシートから、搬送台10へと発光素子Lが供給される。位置調整部12においては、後述の特性測定部13における光学特性の測定に先立って、供給部11から供給されて搬送台10上に載せられた発光素子Lの位置調整が行われる。位置調整は、例えば、搬送台10により搬送される発光素子Lが接触するガイド部材等を設けることにより行うとよい。
特性測定部13においては、発光素子Lの光学特性の測定が行われる。詳細については後述する。
有無検査部14においては、発光素子Lが搬送台10から落下する等何らかの不具合が生じていないか否か、すなわち発光素子Lが正規の位置に存在するか否かが検査される。分類部15においては、特性測定部13における測定結果に応じて発光素子Lが分類される。例えば、輝度の大きさをランク付けし、ランクに応じて発光素子Lを複数のグループに分類するとよい。分類された発光素子Lはダイシングシートに貼り付けられて、搬送台10から次の処理を行う工程へと送られるとよい。また、分類部15の下流に設けられる排出部16が、何らかの不具合により搬送台10上に残ってしまった発光素子Lを搬送台10から取り除くとよい。これにより、供給部11により発光素子Lが供給される際に、供給先の搬送台10上に、既に測定済みの発光素子Lが残ってしまっていることを防止することができる。
なお、図1に示す分類装置1は一例であって、これに限られるものではない。すなわち、上述した処理以外の処理を発光素子Lに対して行うための構成を追加したり、上述した処理を行う構成の一部を省略したり、処理内容を適宜変更しても構わない。
次に、図1〜図6を参照して、本実施形態に係る分類装置1に含まれる測定装置100について説明する。図2は、本実施形態に係る測定装置の断面及びブロック構成の概要を模式的に示す図であって、発光素子の光学特性の測定前後の状態を示す図である。図3は、本実施形態に係る測定装置の断面及びブロック構成の概要を模式的に示す図であって、発光素子の光学特性の測定中の状態を示す図である。図4は、ガラス保持部を示す斜視図であって、ガラス保持部がガラスを保持する前の状態を示す図である。図5は、搬送台に載せられる発光素子を拡大して示す拡大上面図である。図6は、図5のVI−VI線で切断した測定装置の断面を示す断面図である。
測定装置100は、図1で示した特性測定部13に配置され、発光素子Lの光学特性を測定するための装置である。具体的には、測定装置100は、搬送台10に載せられる発光素子Lにプローブ40を接触することで給電して発光素子Lを発光させ、発光素子Lからの光を受光部90で受光し、発光素子Lの光学特性を測定するものである。ここで。光学特性とは、発光素子Lの輝度や発光面積等である。以下、さらに詳細について説明する。
測定装置100は、図2、図3に示すように、発光素子Lが載せられる搬送台10と、制御部20と、閉空間形成手段30と、プローブ40と、第1昇降機構50と、第2昇降機構60と、給電部70と、注入部80と、受光部90を含む。
搬送台10は、図1を参照して上述したように、円盤形状であり、間欠回転することにより、搬送台10の縁に沿うように載せられる複数の発光素子Lを特性測定部13へ順次搬送する。図2は、複数の発光素子のうち1の発光素子Lが特性測定部13にある状態を示している。
測定装置100が備える各構成は、制御部20によってその動作が制御されている。制御部20は、CPU(中央演算装置)及びその作業領域であるRAM(Random Access Memory)等を含んだコンピュータ又はPLC(Programmable Logic Controller)として構成されている。また、制御部20は、CPUの動作に必要なプログラム及びデータを記憶する記憶装置を含んでいる。
給電部70は、制御部20からの指令に応じて、プローブ40を通じて発光素子Lに給電し、発光素子Lを発光させるものである。受光部90は、例えば、カメラ等の撮像装置であって、発光素子Lの発光面に対向して配置されており、発光素子Lからの光を受光する。そして、光学特性の測定用の測定コンピュータ91が、画像データ等の発光素子Lの光学特性に関する情報を取り込み、測定結果及び測定が終わったことに関する情報を制御部20へと送る。測定が終わったことに関する情報を受け取った制御部20は、次の発光素子Lの光学特性の測定を行うための動作を開始する。
閉空間形成手段30は、図1〜図3に示すように、上面視において、搬送台10のうち発光素子Lの光学特性の測定が行われる測定位置と一部が重なるように配置されるアーム形状の部材である。閉空間形成手段30は、後述の閉空間Cを形成するためのガラス保持部31を有する。ガラス保持部31は、測定位置にある発光素子L上に配置される。また、閉空間形成手段30は、第1昇降機構50が駆動することにより、昇降する。具体的には、閉空間形成手段30は、搬送台10から離間した第1位置と、搬送台10に接触し、発光素子Lが収まる閉空間Cを搬送台10と共に形成する第2位置との間を移動する。図2は、閉空間形成手段30が第1位置にある状態を示しており、図3は、閉空間形成手段30が第2位置にある状態を示している。昇降機構50は、例えば、モータと、モータの軸回転によって駆動する歯車やカム等の各種機械要素と、を含む機構であるとよい。
ガラス保持部31は、図4に示すように、閉空間Cを形成するための第1空間C1と、ガラス32が保持される第2空間C2とを含む円筒状の部材である。ガラス32は、第2空間C2の形状、大きさに対応した円盤状の部材である。第1空間C1の径は、第2空間C2の径よりも小さいため、ガラス32を第2空間C2に嵌めた状態において、ガラス32はガラス保持部31により保持されることとなる。なお、ガラス32は、その周面が第2空間C2を形成する側壁に対して接着材等により接着され、ガラス保持部31に対して隙間無く勘合されるとよい。
また、ガラス保持部31は、閉空間形成手段30の本体に対して接着材等により接着され、閉空間形成手段30の本体に対して隙間無く設けられるとよい。また、ガラス保持部31のうち搬送台10に接触する接触領域35(図6参照)に、Oリング34が設けられるとよい。Oリング34が設けられることにより、閉空間形成手段30が第2位置にある状態において、閉空間Cの気密性が保たれる。なお、Oリング34は閉空間形成手段30ではなく、搬送台10に埋め込まれるように設けられていてもよい。なお、Oリング34に限られるものではなく、閉空間Cを密封するものであれば他のシール部材を用いてもよい。なお、図4においては、Oリング34の図示は省略している。
また、ガラス保持部31は、第1空間C1を形成する側壁に、注入孔H1を有する。注入孔H1は、閉空間形成手段30の本体に形成される注入経路H2と繋がっている。注入経路H2には気体の経路となるチューブ等が設けられるとよい。このような構成により、閉空間Cは、注入孔H1及び注入経路H2を通じて注入部80と繋がっている。注入部80は、閉空間Cへ圧縮空気等の気体を注入し、閉空間C内の気圧を高くするものであればよい。
なお、本実施形態においては、ガラス32を例に挙げたが、これに限られるものではなく、発光素子Lからの光が透過し、閉空間Cの外部へ放射されるものであれば、他の光透過部材であっても構わない。
閉空間形成手段30は、第2位置にある状態において、搬送台10と共に閉空間Cを形成する。閉空間Cは、気密空間であるとよいが、気体が注入された際に内部の気圧が高くなる程度に密封された空間であればよい。また、閉空間形成手段30は、閉空間C内の気圧を高くした場合においても、閉空間C内の気密性を維持できる程度の剛性、重量、強度を有するとよい。
プローブ40は、図2等に示すように、給電部70に電気的に接続されており、プローブ保持部41に保持されている。プローブ保持部41は、第2昇降機構60が駆動することにより、昇降する。プローブ40は、プローブ保持部41が昇降することにより、発光素子Lの端子から離間した非通電位置と、搬送台10に形成される給電孔h1に挿通されて発光素子Lの端子に接触し通電する通電位置との間を移動する。図2は、保持部41が非通電位置にある状態を示しており、図3は、保持部41が通電位置にある状態を示している。第2昇降機構60は、例えば、モータと、モータの軸回転によって駆動する歯車やカム等の各種機械要素と、を含む機構であるとよい。
給電孔h1は、プローブ40の形状、数に対応して設けられるとよい。本実施形態においては、プローブ40がプローブ保持部41に4本保持され、給電孔h1が4つ設けられる例について示す(図5参照)。ただし、プローブ40及び通電孔h1の数はこれに限られるものではなく、本実施形態で示す例よりも少なくても多くても構わない。
搬送台10には、給電孔h1に加えて、閉空間Cと外部空間とを繋げる貫通孔h2が設けられる。給電孔h1及び貫通孔h2は、測定位置にある発光素子Lに覆われるように設けられる。図5は、搬送台10に載せられる発光素子Lを示しており、図5中の破線は給電孔h1及び貫通孔h2を示している。
ここで、発光素子Lの光学特性を測定するために、プローブ40を発光素子Lの端子に接触させた際に、プローブ40からの押圧力により発光素子Lが移動し、位置ずれを生じてしまうおそれがある。発光素子Lの位置がずれてしまうと、プローブ40からの給電に失敗する等、測定値が不安定になるおそれがある。
そこで、本実施形態に係る測定装置100においては、閉空間Cの気圧を高くすることにより、プローブ40が接触した際に発光素子Lの位置がずれることを抑制する構成を採用した。具体的には、注入部80が注入孔H1及び注入経路H2を通じて、閉空間C内に気体を注入し、閉空間C内の気圧を高くする。これにより、閉空間C内の気圧は、貫通孔h2内の気圧よりも高くなり、発光素子Lは搬送台10に対して押しつけられ、位置ずれの発生が抑制される。本実施形態においては、位置ずれを抑制するための発光素子Lに対して物理的に接触力等を加える必要がない。そのため、全体の面積に対して発光面の占める面積が高く発光面の縁部分の領域が小さい発光素子Lの光学測定において特に有効である。また、縁部分の領域が小さい発光素子Lであっても、発光面の全面が露出した状態で光学測定を行うことができるため、測定値が安定する。
図6を参照して、発光素子Lが搬送台10に対して押しつけられる原理について説明する。発光素子Lのうち貫通孔h2を塞ぐ領域の面積をSとし、閉空間C内の気圧をP1とし、貫通孔h2内の気圧をP2とする。この場合、閉空間Cの内部気圧の影響により発光素子Lの発光面側に対して加わる力F1は、F1=P1×Sとなる。また、貫通孔h2内の内部気圧の影響により発光素子Lの裏面側に対して加わる力F2は、F2=P2×Sとなる。また、1つのプローブ40が接触することにより発光素子Lに加わる力をf3とし、複数のプローブ40が接触することにより発光素子Lに加わる力の合計をF3とする。この場合、貫通孔h2の内部気圧の影響及びプローブ40の接触により発光素子Lの裏面側に加わる力F4は、F4=F2+F3となる。なお、ここでは、プローブ40が通電孔h1に隙間無く挿通されており、通電孔h1内の気圧の影響による力は無視できるものと仮定する。
F1>F4の関係を満たす場合、発光素子Lの裏面側にかかる力よりも発光面側にかかる力が大きくなり、発光素子Lは搬送台10に対して押しつけられることとなる。そのため、実施形態においては、F1>F4となるように、閉空間C内の気圧P1を調整した。すなわち、P1×S>P2×S+F3となるように、気圧P1を調整した。このような関係を満たすことにより、閉空間C内に収容される発光素子Lは、搬送台10に対して押さえつけられることとなり、発光素子Lの裏面の端子にプローブ40が接触しても、発光素子Lは搬送台10に接触する状態を維持する。これにより、発光素子Lの位置ずれにより光学測定の測定結果が不安定になることが抑制される。また、発光素子Lを搬送台10に対して押しつけることにより、発光素子Lをプローブ40に対しても押しつけることとなり、プローブ40と発光素子Lの接触状態を維持し、確実に給電を行い、安定した測定結果を得ることが可能となる。
なお、上記のような関係に限られるものではなく、少なくともP1>P2の関係を満たすように、閉空間C内と貫通孔h2内との間に気圧差を設けるとよい。これにより少なくとも、気圧の影響により発光素子Lにかかる力が、発光素子Lの裏面側より発光面側の方が大きくなり、発光素子Lは位置ずれを生じにくくなるためである。なお、図5に示すように、貫通孔h2は、測定位置にある発光素子Lの略中心に対応する位置に設けられるとよい。これにより、発光素子Lの位置精度がより安定することとなる。
図7を参照して、発光素子Lの光学特性の測定における制御部20の動作について説明する。図7は、光学特性の測定を行う際の制御部の動作を示すフロー図である。
まず、制御部20は搬送台10を間欠回転させて、光学特性の測定の対象となる発光素子Lを特性測定部13へと搬送する(S1)。これにより、測定装置100は図2に示す状態となる。そして、制御部20は、第1昇降機構50を駆動させて閉空間形成手段30を下降させることにより、閉空間Cを形成する(S2)。これにより、測定装置100は図3に示す状態となる。
そして、制御部20は、注入部80を駆動させることにより、閉空間C内の気圧を高くする。具体的には、注入部80が、貫通孔h2内の気圧よりも閉空間C内の気圧が高くなるように、閉空間C内に気体を注入する(S3)。
その後、制御部20は、第2昇降機構60を駆動させてプローブ40を保持するプローブ保持部41を上昇させることにより、給電孔h1を通じてプローブ40を発光素子Lの端子に接触させる(S4)。これにより、発光素子Lが発光する。そして、発光素子Lからの光を受光部90が受光し、制御部20は、発光素子Lの光学特性に関する情報を取得する(S5)。
その後、制御部20は、第2昇降機構60を駆動させてプローブ保持部41を下降させて(S6)、注入部80による気体の注入を停止させる(S7)。さらに、第1昇降機構50を駆動することにより、閉空間形成手段30を上昇させる(S8)。これにより、測定装置100は図2に示す状態になる。さらに、制御部20は、搬送台10を間欠回転させることにより、次の測定対象となる発光素子Lを特性測定部13へと搬送し(S1)、S2〜S8の各ステップを繰り返し実行する。
なお、本実施形態においては、電子部品として発光素子Lを例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、プローブ40を接触させることで給電し、その特性が測定されるものであれば他の電子部品でも構わない。その場合、例えば、給電された電子部品の電圧値等を測定値として測定するとよい。なお、発光素子L以外の電子部品の測定を行う場合、測定装置100は、ガラス保持部31及び受光部90を有しない構成としてよい。
また、本実施形態においては、間欠回転する搬送台10に発光素子Lを載せる例について説明したが、これに限られるものではなく、発光素子Lが載せられるものであれば回転等の移動を行わない他の測定台を用いても構わない。この場合、例えば、発光素子Lを測定台へ受け渡しや引き取り可能な吸着機構やアーム機構等を用いるとよい。
また、本実施形態においては、搬送台10が貫通孔h2を有し、貫通孔h2内部の気圧が大気圧と同等になっている例について示したが、これに限られるものではなく、例えば、貫通孔h2が真空器等の吸引部と繋がっており、吸引部が貫通孔h2の気圧を下げる構成を採用してもよい。このような構成とすることにより、閉空間C内と貫通孔h2内の気圧差を大きくすることができ、発光素子Lをより強い力で搬送台10に対して押しつけることができる。なお、吸引部による吸引動作は、測定装置100による光学特性の測定中にのみ行われてもよいが、搬送台10により発光素子Lを搬送する間常に行われてもよい。これにより、搬送台10が間欠回転する際に発光素子Lに位置ずれが生じることを抑制できる。
また、図6においては、搬送台10に貫通孔h2が形成される例について示したが、これに限られるものではなく、閉空間形成手段30に貫通孔が形成されていてもよい。この場合、閉空間形成手段30のうち閉空間Cを形成する側壁に貫通孔が形成されるとよい、そして、発光素子Lが、閉空間C内に納められた測定位置において、その側面が閉空間Cの側壁に接触するように設けられるとよい。このような構成においては、閉空間C内の気圧が貫通孔内の気圧よりも高くなることにより、発光素子Lは、閉空間形成手段30に対して押しつけられる。その結果、発光素子Lの位置ずれが生じにくくなり、光学測定の測定結果が安定することとなる。
また、給電孔h1を貫通孔とし、プローブ40と給電孔h1との間に隙間を設けることにより、貫通孔h2を省略してもよい。このような構成においては、発光素子Lを搬送台10に対して押しつけるよう、閉空間C内と給電孔h1内との間に気圧差を設けるとよい。
以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。
1 分類装置、10 搬送台、11 供給部、12 位置調整部、13 特性測定部、14 有無検査部、15 分類部、16 排出部、20 制御部、30 閉空間形成手段、31 ガラス保持部、32 ガラス、34 Oリング、35 接触領域、40 プローブ、41 プローブ保持部、50 第1昇降機構、60 第2昇降機構、70 給電部、80 注入部、90 受光部、h1 給電孔、h2 貫通孔、H1 注入孔、H2 注入経路、L 発光素子。
Claims (9)
- 裏面に端子を有する電子部品を載せることで前記電子部品に塞がれる貫通孔を含む1以上の孔が設けられる測定台と、
少なくとも1の前記孔を通じて前記端子に接触することで通電するプローブと、
前記測定台から離間する第1位置と、前記電子部品が収まる閉空間を前記測定台と共に形成する第2位置との間を移動可能な閉空間形成手段と、
前記閉空間内の気圧が前記貫通孔内の気圧よりも高くなるように前記閉空間内に気体を注入する注入手段と、
を有する測定装置。 - 前記電子部品は発光素子であり、
前記閉空間を形成する壁のうち前記閉空間内に収まる前記発光素子の発光面と対向する壁は、光を透過する光透過部材からなり、
前記光透過部材を介して、前記発光素子からの光を受光する受光手段を有する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記プローブが前記端子に接触しない非通電位置から前記端子に接触する通電位置に移動する前に、前記閉空間内に気体を注入するよう前記注入手段を制御する制御手段を有する、
請求項1又は2に記載の測定装置。 - 前記測定台は、複数の前記電子部品を載せて、前記電子部品の測定を行う測定位置へ前記電子部品を順次搬送するように間欠回転する搬送台であり、
前記制御手段は、前記搬送台により前記測定位置に搬送された前記電子部品を、前記閉空間に収めるように前記閉空間形成手段を前記第1位置と前記第2位置との間で移動させる制御を行う、
請求項3に記載の測定装置。 - 前記1以上の孔は、吸引孔を含み、
前記吸引孔内の気圧を小さくすることで、前記電子部品を前記測定台に対して引きつける吸引手段を有する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の測定装置。 - 前記プローブが前記端子に接触する際に挿通される前記孔は、前記貫通孔である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の測定装置。 - 前記閉空間内の気圧により前記電子部品に加わる力は、前記貫通孔内の気圧により前記電子部品に加わる力と、前記プローブが前記端子に接触することにより前記電子部品に加わる力との合計よりも大きい、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。 - 前記閉空間形成手段と前記測定台との間に、前記閉空間を密閉するシール部材を有する、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の測定装置。 - 少なくとも、請求項1〜8のいずれか1項に記載の測定装置と、前記測定装置による前記電子部品の特性に関する測定結果に応じて前記電子部品を分類する分類部と、を含む分類装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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