JP5373043B2 - Ｌｅｄ用試験装置 - Google Patents

Description

本発明はＬＥＤ用試験装置、特にフリップチップＬＥＤを測定することができ、同時に測定誤差を減らすことができる試験装置に関する。

照明システムは科学的および技術的達成において、積極的な進歩をしただけでなく、文明の一里塚にもなった。産業革命の後、人類は生産強化のため都市生活を始めた。このため、照明のニーズはより必要である。フィラメントランプ、管状蛍光灯、小型電光管、及び強力放電灯などのよく知られ、一般的に使用される多くの照明装置がある。しかし、上記照明装置にはエネルギー変換効率が低いという共通した欠点が存在する。従って、より効率的な照明の開発は世界のエネルギー不足を解決するのに役立つ。

光放射ダイオード（ＬＥＤ）は半導体光源である。ＬＥＤは多くの装置で表示灯として使用され、他の照明にも使用が増加している。最近、ＬＥＤの製造コストの削減と輝度の増加により、照明システムの照明効率を改善することが期待される。更に、ＬＥＤは、低エネルギー消費、長寿命、改良された堅牢性、小型化、高速スイッチング、及び耐久性と信頼性の向上など、白熱光源に対して多くの利点を示す。従って、ＬＥＤは近年、より人気になり、将来主要なトレンドになるであろう。

今までのところ、ＬＥＤチップには３つの主な種類、即ち水平型、垂直型及びフリップチップが存在する。水平型の電極は光放射層上に構築され、電極により光放射面積が減少し、照明効率を低下させる。同様に、垂直型は同様の問題を有する。しかし、フリップチップは、電極と光放射層が夫々基板の２つの反対面上に構築されるので、前の２つとは異なる。換言すると、電極は光放射層には影響せず、従ってフリップチップＬＥＤは比較的高い照明効率を有する。

ＬＥＤチップを実用に供する前に、適正検査が必要である。試験工程中、ＬＥＤチップのウェハーは試験装置の支持台上に配置され、プローブモジュールが電極に接触する場合、ＬＥＤは光を放射する。次に光検出器は、更に、光信号を電気信号に変換し、同時にプローブモジュールはＬＥＤの電気的特性を測定することができる。一般にプローブモジュールは、通常固定され、支持台はプローブモジュールとの接触のためＬＥＤ位置を制御することができる。従ってＬＥＤを固定し、ＬＥＤの滑りによるオフセットエラーを回避するために、支持台とＬＥＤの間に接着テープ又は接着剤が必要である。

フリップチップＬＥＤの電極と光放射層は異なる面にあるため、水平型と垂直型の試験装置は適用できない。従って、フリップチップＬＥＤ用の新型の試験装置を設計することが必要である。図１Ａを参照されたい。図１Ａは従来技術によるフリップチップＬＥＤ用試験装置の支持台１を図示する概略図である。図１Ａに示すように、支持台１は基板１０と支持部材１２からなり、基板と支持部材は高光伝達材料から作られ、更に、基板１０と支持部材１２は閉空間を形成する。更に、抽出装置１４は閉空間から空気を吸い出すことができる。支持部材１２は多くの換気孔１２０を含み、抽出装置１４が閉空間から空気を吸い出す場合、それらの換気孔１２０を通して負圧を発生させ、支持部材１２の透明な支持台１６を固定させる。その場合、フリップチップＬＥＤ２は、接着テープ又は他の接着剤を使用して透明な支持台１６上に固定することができる。従って、フリップチップＬＥＤ２により放射された光は透明な支持台１６、支持部材１２及び基板１０を貫通することができ、次に光検出器により検出することができる。

しかし、上記試験装置のように、換気孔１２０は試験結果に影響を与える。図１Ｂを参照されたい。図１Ｂは図１Ａによる支持部材上に固定されたフリップチップＬＥＤを図示する概略図である。図１Ｂに示すように、換気孔１２０近辺の透明な支持台１６の位置は、負圧で生じる変形を発生させ、更にそれがフリップチップＬＥＤ２の曲がりを起こす。フリップチップＬＥＤ２の曲がりにより、試験結果は測定エラーで不正確になる。従って、換気孔１２０近辺のフリップチップＬＥＤ２は換気孔１２０から離して再度試験しなければならない。同時に多くの換気孔１２０は、透明な支持台１６の支持部材１２上での固定を維持するため、支持部材１２上に広く分布させるべきである。換言すると、上記フリップチップＬＥＤ用試験装置は、フリップチップＬＥＤの更なる改良のため、非常に多くの資源消費を発生させる。

従って、本発明の範囲は、フリップチップＬＥＤを測定することができ、かつ同時に従来技術の問題を改善することができる新型の試験装置を提供することである。

本発明の実施例によると、ＬＥＤ用試験装置は、透明基板、スペーサ部材、柔軟で透明な支持台、及び真空発生機からなる。透明な基板は第一表面を含み、スペーサ部材は透明な基板の第一表面上に構築される。柔軟で透明な基板は、閉空間が柔軟で透明な基板、スペーサ部材、及び、透明な基板の第一表面により形成されるように、スペーサ部材に取り外し可能に組み込まれる。真空発生機は閉空間から空気を吸い出すための閉空間へ接続される。

本発明の実施例において、真空発生機が閉空間から空気を吸い出す場合、柔軟で透明な支持台には圧力による変形が発生する。次に、柔軟で透明な支持台の中心部は透明な基板の第一表面に張り付き、フリップチップＬＥＤを配置するための試験領域を形成する。

本発明の他の多くの利点と特徴は、詳細説明と付属図面により更に理解されるだろう。

従来技術によるフリップチップＬＥＤ用試験装置の支持台を図示する概略図である。 図１Ａによる支持部材上に固定されたフリップチップＬＥＤを図示する概略図である。 本発明によるＬＥＤ用試験装置の実施例を図示する断面図である。 図２によるＬＥＤ用試験装置の閉空間から空気を吸い出す真空発生機を図示する断面図である。 本発明によるフリップチップＬＥＤ測定用試験装置の別の実施例を図示する断面図である。 本発明によるＬＥＤ用試験装置の別の実施例を図示する断面図である。

理解を促進するため、図に共通な同一要素を指すことが可能な場合、同一参照番号が使用される。

本発明は新型の試験装置について開示する。より詳細には、本発明はフリップチップＬＥＤを測定することができ、かつ同時に従来技術の問題を改善することができる試験装置について開示する。図２を参照されたい。図２は本発明によるＬＥＤ３用試験装置の実施例を図示する断面図である。図２に示すように、ＬＥＤ３用試験装置は、透明な基板３０、スペーサ部材３２、柔軟で透明な支持台３４、及び真空発生機３６からなる。実際、透明な基板は光透過性の高いガラス基板でよい。

実施例で、スペーサ部材３２は透明な基板３０の第一表面３００上に構築され、第一表面３００上のある領域を包囲する。柔軟で透明な支持台３４はスペーサ部材３２へ取り外し可能に組み込まれる。それは柔軟で透明な支持台３４とスペーサ部材３２との間が密着するように、接続部へ力を加えることができる。例えば、スペーサ部材３２への力が透明な支持台３４とスペーサ部材３２の接続部へ加えられる場合、密着状態は強く押すことにより形成される。従って、柔軟で透明な支持台３４はスペーサ部材３２と密着し、スペーサ部材３２は第一表面３００の領域上を密封することができ、その結果、閉空間Ｓ１は柔軟で透明な支持台３４、スペーサ部材３２、及び第一表面３００により形成される。

スペーサ部材３２を横断する空気通路３６０を有する真空発生機３６は、閉空間Ｓ１から空気を吸い出すための閉空間Ｓ１へ接続される。閉空間Ｓ１は密封されるため、空気が閉空間Ｓ１から吸い出される場合、負圧の発生が可能となる。更に、柔軟性を備える柔軟で透明な支持台３４は圧力により変形を発生させ、閉空間Ｓ１方向へ凹む。

図３を参照されたい。図３はＬＥＤ３用試験装置の閉空間Ｓ１から空気を吸い出す真空発生機３６を図示する断面図である。図３に示すように、真空発生機３６が閉空間Ｓ１から空気を吸い出す場合、柔軟で透明な支持台３４の中心部は凹み、閉空間Ｓ１へ張り付き、試験領域３４０を形成する。試験領域３４０はＬＥＤの配置において、より詳細にはフリップチップＬＥＤを配置するために使用することができる。実際、フリップチップＬＥＤはスコッチテープや透明ジェルにより試験領域上へ固定することができる。明瞭化のため、スコッチテープや透明ジェルは図３には示していない。

実用化において、柔軟で透明な支持台の変形は最初に試験されるべきで、このため試験領域を画定することができる。フリップチップＬＥＤ用試験工程の間に、ＬＥＤチップウェハは、最初にスコッチテープ又は透明ジェルにより試験領域へ固定され、次に真空発生機は、試験領域が透明な基板へ張り付くまで閉空間から空気を吸い出す。次に試験のため、負圧をしっかりと保持する。

図４を参照されたい。図４は本発明によるフリップチップＬＥＤ５へ適用されたＬＥＤ４用試験装置の別の実施例を図示する断面図である。図４に示すように、ＬＥＤ４用試験装置は透明な基板４０、スペーサ部材４２、柔軟で透明な支持台４４、真空発生機４６、プローブモジュール４８０、及び光検出器４８２からなる。ここでは透明な基板４０、スペーサ部材４２、柔軟で透明な支持台４４、及び真空発生機４６は、先に述べた実施例の構成要素に対応し、このように構成要素はこれ以上複数にする必要はない。

実施例において、プローブモジュール４８０は、試験領域上に配置されたフリップチップＬＥＤ５のＰ−Ｎ接合と接触するため、柔軟で透明な支持台４４の一側上に構築される。次に、プローブモジュール４８０はフリップチップＬＥＤ５のＰ−Ｎ接合用の試験電力を提供することができる。フリップチップＬＥＤ５が試験電力を提供される場合、光が光放射層から放射され、柔軟で透明な支持台４４と透明な基板４０を貫通する。次に光は透明な基板４０の一側上に構築された光検出器４８２により検出することができる。

更に、フリップチップＬＥＤ５は柔軟で透明な支持台４４の試験領域３４０上に構築され、試験領域３４０は、真空発生機４６が閉空間Ｓ２から空気を吸い出す場合、透明な基板４０の第一表面４００に張り付く。従って、光は妨げられることなく、フリップチップＬＥＤ５の光放射層から直接放射することができ、同時に屈折や全反射の発生を回避させることができる。従来技術と比較して、ＬＥＤ用試験装置の実施例はこれらの換気孔により、試験結果を不正確にはしない。

実際、先に述べた実施例の構成要素はプロセスコントロールシステムへ結合することができる。プロセスコントロールシステムは真空発生機と透明な基板を制御することができる。それにより、プローブモジュールはフリップチップＬＥＤの試験電力を提供するため、フリップチップＬＥＤのＰ−Ｎ接合と接触することができ、同時にフリップチップＬＥＤの電気的特性を測定することができる。更に、フリップチップＬＥＤの照明特性を光検出器により測定することができる。

先に述べた実施例で、柔軟で透明な支持台又はスペーサ部材の形状と寸法は実際のニーズに従って調整することができる。例えば、ウェハーを試験領域上に完全に配置させるため、柔軟で透明な支持台及び異なる寸法のスペーサ部材は様々なウェハーのＬＥＤ用に設計されるべきである。更に、柔軟で透明な支持台及び異なる寸法のスペーサ部材は試験領域の形状に応じて設計することができる。

図５を参照されたい。図５は本発明によるＬＥＤ６用試験装置の別の実施例を図示する断面図である。図５に示すように、ＬＥＤ６用試験装置は透明な基板６０、スペーサ部材６２、柔軟で透明な支持台６４、及び真空発生機６６からなる。先に述べた実施例と異なり、閉空間Ｓ３から空気を吸い出すための真空発生機６６の空気通路６６０は、透明な基板６０を越えて、この実施例での閉空間Ｓ３へ接続される。注目すべきは、先に述べた実施例の構成要素とこの実施例の構成要素は、概ね同じであり、従って構成要素はこれ以上複雑化する必要はない。

この実施例で、柔軟で透明な支持台６４の中心部は、閉空間Ｓ３から発生する負圧により、透明な基板６０の第一表面６００に張り付けられるべきである。閉空間Ｓ３の負圧をしっかりと保持し、試験領域６４０が平坦でなくなるのを回避させるため、空気通路６６０の開口は図５に示すようにスペーサ部材６２近辺に構築することができる。

上記によると、本発明はフリップチップＬＥＤ用試験装置を提供することであり、その真空吸引システムを利用して、柔軟で透明な支持台を透明な基板へ張り付かせる。従来技術と比較して、本発明は試験の不正確な結果を防止することができる。換言すると、本発明はフリップチップＬＥＤの照明特性をより効率的に検査することができ、資源消費を削減することができる。

上記例と説明で、本発明の特徴と精神は希望的によく記述されるだろう。本装置の多くの修正と変更を本発明の教示を維持しつつ行ってもよいことを当事者は直ちに観察するだろう。従って、上記開示は付属の請求項の範囲によってのみ限定されると解釈されるべきである。

１：支持台
１０：基板
１２：支持部材
１４：抽出装置
１６：透明な支持台
３２、４２、６２：スペーサ部材
３４、４４、６４：柔軟で透明な支持台
４０、６０：透明な基板
４６、６６：真空発生機
１２０：換気孔
３００、４００、６００：第一表面
３４０、６４０：試験領域
３６０、６６０：空気通路
４８０：プローブモジュール
４８２：光検出器

Claims (7)

1. 第１表面を有する透明な基板と、
   前記透明な基板の第１表面上に構築されるスペーサ部材と、
   柔軟で透明な支持台、前記スペーサ部材、及び前記透明な基板の第１面により閉空間を形成するための前記スペーサ部材に取り外し可能に組み込まれる前記柔軟で透明な支持台と、前記閉空間から空気を吸い出すための前記閉空間に接続される真空発生機と、からなり、
   前記柔軟で透明な支持台が前記スペーサ部材へ組み込まれ、前記真空発生機が前記閉空間から空気を吸い出す場合、前記柔軟で透明な支持台の一部が前記第１表面に張り付き、前記フリップチップＬＥＤを配置するための試験領域を形成することを特徴とするフリップチップ用試験装置。
   
2. 前記透明な基板を通して光を受けるための光検出器からさらになる、請求項１に記載の試験装置。
3. 前記試験領域上に配置される前記フリップチップＬＥＤのＰ−Ｎ接合と接触し、前記Ｐ−Ｎ接合に試験電力を提供するためのプローブモジュールからさらになる、請求項１に記載の試験装置。
4. 前記プローブモジュールが前記試験領域上に配置される前記フリップチップＬＥＤのＰ−Ｎ接合に接触し、前記Ｐ−Ｎ接合に試験電力を提供する場合、前記フリップチップＬＥＤは、前記柔軟で透明な支持台の試験領域と前記透明な基板を通して、前記試験電力に対応して光を放射することを特徴とする、請求項３に記載の試験装置。
   
   
   
5. 前記透明な基板はガラス基板であることを特徴とする、請求項１に記載の試験装置。
6. 前記真空発生機は前記閉空間から空気を吸い出すための空気通路からなり、前記空気通路は前記スペーサ部材を通して前記閉空間へ接続されることを特徴とする、請求項１に記載の試験装置。
7. 前記真空発生機は前記閉空間から空気を吸い出すための空気通路からなり、前記空気通路は前記透明な基板を通して前記閉空間へ接続されることを特徴とする、請求項１に記載の試験装置。