JP6082758B2 - Light intensity measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体発光素子用の光量測定装置に関する。 The present invention relates to a light amount measuring device for a semiconductor light emitting element.
半導体発光素子の製造工程は、多数の工程を有し、品質保証のため、最終製品前のチップの段階などで、発光量の測定が行われる。この測定においては、素子の特性そのものに影響を与えずに行い、かつ正確な測定が求められる。このような光量測定の工程において、半導体発光素子の光量を測定する装置には、例えば、特許文献1のLEDチップの光学特性測定装置がある。 The manufacturing process of a semiconductor light emitting device has a number of processes, and the amount of light emission is measured at the stage of a chip before the final product for quality assurance. This measurement is performed without affecting the characteristics of the element itself, and accurate measurement is required. In such a light quantity measurement step, an apparatus for measuring the light quantity of a semiconductor light emitting element is, for example, an optical characteristic measurement apparatus for LED chips disclosed in Patent Document 1.
特許文献1には、透明なプレートの上に粘着シートを介してLEDチップを載置し、プレートの下方に設けられた光学検出手段によって、その光学特性を測定する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique in which an LED chip is placed on a transparent plate via an adhesive sheet, and its optical characteristics are measured by optical detection means provided below the plate.
また、特許文献2には、表面と裏面の両面から光を出射する発光素子を透明のステージ上に配置し、上側と下側の両方に光検出手段を備える技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique in which light emitting elements that emit light from both the front and back surfaces are arranged on a transparent stage, and light detection means are provided on both the upper side and the lower side.
しかしながら、特許文献1の技術では、粘着シートと透明なプレートによる光学特性への影響を考慮するため基準光をLEDチップがないところに照射する必要があり、また、その基準光の光学特性を検出する光学検出手段を必要とする。このため装置構成が複雑となる。 However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to irradiate the reference light to a place where there is no LED chip in order to consider the influence on the optical characteristics of the adhesive sheet and the transparent plate, and the optical characteristics of the reference light are detected. Requires optical detection means. This complicates the device configuration.
特許文献2では、発光素子からの光量を上側光検出手段と下側検出手段によって検出するため高精度で測定できるものの、上側光検出手段以外に下側検出手段も必要となり、装置構成が複雑となる。また、上記従来の技術では、LEDなどの発光素子の端子を介して電圧を印加するプローブが、発光素子の発光面に対して垂直方向や端子に対して斜め上方から接触させることによる問題があった。 In Patent Document 2, although the amount of light from the light emitting element is detected by the upper light detection means and the lower detection means, it can be measured with high accuracy. However, in addition to the upper light detection means, the lower detection means is required, and the apparatus configuration is complicated. Become. In addition, the above-described conventional technique has a problem that a probe that applies a voltage via a terminal of a light emitting element such as an LED is brought into contact with the light emitting surface of the light emitting element perpendicularly or obliquely to the terminal. It was.
例えば、垂直方向からプローブを接触させる場合には、発光面からの発光量を精度よく測るためにフォトディテクタを近接し、より多くの光を測定する必要があるが、プローブが存在するため、近接できず、精密に測定ができない問題がある。また、特許文献1の技術では垂直方向であっても、端子に対して斜め上方からであっても、プローブが端子に接触する際のタイミングや複数のプローブ間での押圧力の差により、発光素子がめくれたり、ずれたり、飛び跳ねたり、回転してしまい、たくさんある検査対象となる発光素子の発光量測定を効率よくできないという問題がある。さらに、プローブの端子に対する接触角度と押圧力によっては、プローブ先端が端子に刺さってしまい、プローブ動作時に発光素子ごと、移動してしまう問題もある。また、電圧印加時にプローブ先端が端子に溶着し、プローブ動作時に発光素子ごと移動し、効率的な測定を妨害してしまう問題もある。
この問題は、チップを弱い力で固定した場合に発生しやすい。これを避けるために粘着力の強い粘着シートを使用すると、検査後のチップ分別工程で、チップが粘着シートから剥がれ難いなどの問題が起きてしまう。
理想的には、広い角度で大量の光量を測定し、裏面も同時に測定する方法がよい。さらに、チップが軽量でずれやすいので、真上から均等に荷重を加えて触針するのがよい。For example, when contacting the probe from the vertical direction, it is necessary to bring the photodetector close to measure the amount of light emitted from the light emitting surface with high accuracy, and more light must be measured. Therefore, there is a problem that it cannot be measured accurately. Further, in the technique of Patent Document 1, light emission occurs depending on the timing when the probe contacts the terminal and the difference in the pressing force between the plurality of probes, whether in the vertical direction or obliquely above the terminal. There is a problem that the amount of light emitted from the light emitting elements to be inspected cannot be measured efficiently because the elements are turned over, displaced, jumped, and rotated. Further, depending on the contact angle and the pressing force of the probe with respect to the terminal, there is a problem that the tip of the probe is stuck in the terminal and moves together with the light emitting element during the probe operation. There is also a problem that the tip of the probe is welded to the terminal when a voltage is applied, and the light emitting element moves together during the probe operation, thereby hindering efficient measurement.
This problem is likely to occur when the chip is fixed with a weak force. If a pressure-sensitive adhesive sheet having a strong adhesive force is used in order to avoid this, problems such as the chip being difficult to peel off from the pressure-sensitive adhesive sheet occur in the chip sorting step after the inspection.
Ideally, a method of measuring a large amount of light at a wide angle and simultaneously measuring the back surface is also preferable. Furthermore, since the tip is light and easily displaced, it is preferable to apply a load evenly from directly above and touch the stylus.
特許文献1および特許文献2の技術は、装置構成が複雑となり、測定に時間がかかる上、コストが高くなる。また、これらの技術は、発光量測定においては粘着シートにより拡散されたり、減衰されたりするため、素子本来の特性を正確に、精度よく測定できるものではない。このためステムやパッケージに実装された状態に近い状態での発光特性の測定が困難となっている。さらに、プローブの配置位置や形状や動作などによる非効率が生じている。これらの問題は、粘着シートを使わずにチップを配置したうえで、触針の際にチップがずれない仕組みにし、より多くの光を測定することで解決できる。 The techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2 have a complicated apparatus configuration, take time for measurement, and increase cost. In addition, these techniques are not capable of measuring the original characteristics of the device accurately and accurately because they are diffused or attenuated by the pressure-sensitive adhesive sheet in the measurement of light emission. For this reason, it is difficult to measure the light emission characteristics in a state close to the state mounted on the stem or package. Furthermore, inefficiency is caused by the arrangement position, shape, and operation of the probe. These problems can be solved by arranging a chip without using an adhesive sheet and measuring a larger amount of light by using a mechanism that prevents the chip from shifting when the stylus is used.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、簡単な構成で効率的かつ、実装された状態に近い高精度な測定を実現できる光量測定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an example of the object thereof is to provide a light quantity measuring device that can realize a highly accurate measurement close to a mounted state efficiently with a simple configuration. is there.
このような課題を解決するために、本発明に係る光量測定装置は、放射状に光を発光す
る半導体発光素子を載置するテーブルと、前記半導体発光素子の端子に接触し、電力を供
給して前記半導体発光素子を発光させるプローブと、前記半導体発光素子から発光された
光を受光し、その光量を測定する受光部と、を有し、前記プローブは、前記テーブルに対
して近接および離間する方向に移動可能に形成されており、前記プローブの先端側に、プ
ローブ本体部よりも前記テーブルに対して近接する方向に曲折しているプローブ先端部、
及び当該プローブ先端部に連なる略水平に配置されたプローブ本体部を有し、前記プロー
ブが前記テーブルに対して近接する方向に移動することによって、前記プローブは前記端
子に接触し、前記受光部における測定は、前記プローブを前記テーブルに向けて移動させ
た移動量に対して前記端子から前記プローブが受ける反力が一定となった状態で行われる。
In order to solve such a problem, a light quantity measuring device according to the present invention is configured to contact a terminal on which a semiconductor light emitting element that emits light radially and a terminal of the semiconductor light emitting element and supply power. A probe that emits light from the semiconductor light-emitting element; and a light-receiving unit that receives light emitted from the semiconductor light-emitting element and measures the amount of light; A probe tip that is bent in a direction closer to the table than the probe body, on the tip side of the probe,
And a probe main body portion arranged substantially horizontally connected to the probe tip, and the probe moves in a direction approaching the table so that the probe contacts the terminal, and in the light receiving portion The measurement is performed in a state where the reaction force received by the probe from the terminal is constant with respect to the amount of movement of the probe toward the table .
<発光ダイオードの発光状況について>
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置で測定する半導体発光素子101の発光状況の説明図である。本実施形態では、半導体発光素子の一例として発光ダイオード(以下、「LED(Light Emitting Diode)」という)を用いる。<Light emission status of light emitting diode>
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a light emission state of a semiconductor
図1(a)に示すように、LED101は、発光面101aから光を放射状に出射する。本発明の一実施形態に係る光量測定装置によれば、両面から発光するLEDであっても測定可能であるが、説明のため、ここでは、LED101の発光面101aが、LED101の上面となっている状態のものを例にして説明する。LED101の発光面101aの法線を発光中心軸LCAという。
As shown to Fig.1 (a), LED101 radiate | emits light radially from the
発光面101aを含む平面上の一方向を基準軸(X軸)とした場合に、当該平面上のX軸からの反時計回りの角度をφとする。また、φを固定した場合における、発光中心軸LCAとなす角度をθと定義する。LED101が発光して、発光面101aから出射される光の強度は、発光中心軸LCAからの角度θ等によって異なる。
When one direction on a plane including the
光量は、φの値が0°から360°について、θの値が0°から90°までの範囲内にある光の強度を全て積算し、LED101の裏側についても行い、両者を加算した値である。この光量によって、そのLED101が各種の使用に適切であるか否かを検査することが可能となる。
The amount of light is the value obtained by accumulating all the intensities of light in the range from 0 ° to 90 ° for θ values from 0 ° to 360 °, and also for the back side of
LED101から放射状に出射される光の強度は、θおよびφ毎に異なる値となる。図1(b)で、光の強度を視覚的に表わす。図1(b)において、X軸とY軸との交点部分がθ=0°を表わしている。円上の各点がθ=90°の各φの位置をそれぞれ表わしている。図1の(c)は、φの値が一定の位置における断面図である。
The intensity of the light emitted radially from the
ここで、LED101からの同一の距離、かつ、発光中心軸LCAからの角度θの位置における、光の強度を配光強度E(θ)と定義する。この配光強度E(θ)を各θに応じて図示したものが配光強度分布である。
Here, the light intensity at the same distance from the
なお、図1の説明では、LED101から十分に遠い位置で測定することによって、LED101がほぼ点として考えることができると仮定している。LED101は、通常、発光された光を検出するフォトディテクタと比較すると極めて小さいことから、このように仮定することが可能である。図2以降の説明においても、特に記載のない限り、同様とする。
In the description of FIG. 1, it is assumed that the
図2は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置で測定する半導体発光素子の配光強度分布ついての説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the light distribution intensity distribution of the semiconductor light emitting element measured by the light amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2(a)は、図1(c)と同じくφの値が一定の位置における断面図である。図2(a)で示すように、配光強度E(θ)は、LED101からの距離rが一定の位置において、一定のφの角度での、各θにおける光の強度のことである。LED101は、通常、その製造誤差等によってLED101毎に異なる配光強度分布を有する。この異なるLED101の配光強度分布として、図2(b)で示すようなcos(コサイン)型や、図2(c)で示すようなドーナツ型などが存在し得る。
FIG. 2A is a cross-sectional view at a position where the value of φ is constant, as in FIG. As shown in FIG. 2A, the light distribution intensity E (θ) is the intensity of light at each θ at a constant φ angle at a position where the distance r from the
配光強度分布がcos型やドーナツ型のLED101は、あくまで例であり、この2つの特性を有するLED101を測定の対象に限定する趣旨ではない。通常のLED101では、θ=0°にピーク強度を有するcos型と、θ=30°付近にピーク強度を有するドーナツ型との間の特性を有することが多い。すなわち、検査対象の通常のLED101は、θが0°〜30°の範囲にピーク強度を有する場合がほとんどであることが知られている。
The
<光量測定装置について>
次に、図3を用いて、本発明の一実施形態に係る光量測定装置の構成について説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置である。<About the light quantity measuring device>
Next, the configuration of the light quantity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a light amount measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
光量測定装置1は、LED101の発光光量および波長を同時に測定可能な装置である。光量測定装置1は、テーブル10と、プローブ20と、フォトディテクタ30と、後述するプローブ20をテーブル10に対して相対的に近接および離間する方向に移動可能にするマニピュレータ部を有する。
The light quantity measuring apparatus 1 is an apparatus that can simultaneously measure the light emission quantity and wavelength of the
プローブ20は、プローブ先端部21aとプローブ本体部21とプローブ保持部22を有する。プローブ20の先端側に、プローブ本体部21よりもテーブル10に対して近接する方向に曲折しているプローブ先端部21a、及び当該プローブ先端部21aに連なる略水平に配置されたプローブ本体部21を有している。また、プローブ20のプローブ本体部21は、テーブル10の上面に対して平行に近い、つまり水平に近い状態になっており、たわみ易くなっている。したがって、プローブ20として、上下方向に可撓性を有している。プローブ20は、当該プローブ20を保持する部材側に、プローブ保持部22を有し、プローブ保持部22がプローブ本体部21よりもテーブルに対して離間する方向に屈曲している。つまり、プローブ保持部22は、テーブル10の水平面とプローブ保持部22の延長線が作る角度が、テーブル10の水平面とプローブ本体部21の延長線が作る角度に比べて大きくなっている。プローブ保持部22はさらに、プローブ高さを調整するマニピュレータ部に接続されている。
The
なお、プローブの一部に脆弱性を有し、プローブ全体として可撓性を有するようなプローブであっても良い。具体的には、例えば、プローブ本体部の一部を細く形成したり、一部、例えば、保持部に近い部位をプローブ本体部21とは別の可撓性を有する物質で形成するなどしてもいい。
In addition, the probe which has a weakness in a part of probe, and has flexibility as a whole probe may be used. Specifically, for example, a part of the probe main body part is formed thin, or a part, for example, a part close to the holding part is formed of a flexible material different from the probe
マニピュレータ部は、テーブル10に対して平行に設けられたステージ40と、ステージ40に対して垂直方向に設けられ、ステージ40の高さを上下に変化させるネジ部41と、プローブ保持部22と接続するプローブ固定部42と、プローブ固定部42に設けられた接点42aとステージ40に設けられた接点40aとの接触状況によって高さを検知するタッチハイトセンサ43と、プローブ固定部42とステージ40との微小な高さ調整やプローブ20に柔軟性を持たせるためのバネ44から構成される。バネ44の調整によるプローブ固定部42の制御によって、プローブ20の高さが厳密に制御される。
The manipulator unit is connected to the
テーブル10は、検査対象のLED101を載置する平面をもつ測定試料台であり、略水平に設置される。テーブル10のLED101を載置する平面は、高反射率特性を有し、正反射面を構成するものを用いる。これによりLED101の裏面から発光する光も、LED101の上面に配置した受光部であるフォトディテクタ30によって測定することができる。なお、フォトディテクタ30における測定は、プローブ20をテーブル10に向けて移動させた移動量に対して端子102からプローブ20が受ける反力が飽和状態となった領域で行われる。フォトディテクタ30は、プローブ20が上述のようにLED101の側面側から接触するように設けられているため、LED101の発光面101aに近接しやすい。
The table 10 is a measurement sample stage having a plane on which the
テーブル10におけるLED101を載置する平面と、これに載置されたLED101とは、互いに略平行となる。なお、テーブル10は、単一の部品だけでなく、複数の部品で構成されてもよい。
The plane on which the
テーブル10は、例えば、ガラスや金属、樹脂、セラミックス材料、サファイア、水晶、溶融石英ガラス、硬質ガラス等の材料で形成された平面テーブルと、フォトディテクタ30側の表面に正反射面の反射平面を具備する反射板とで構成する。この反射板の正反射面は、例えば、金属の鏡面仕上げでもよいし、誘電体多層膜により反射面を形成してもよい。なお、LED101は、反射板の正反射面に直接載置することが好ましい。但し、正反射面への傷を避けるための保護用として、薄く透明な保護膜を正反射面上に設けたり、1mm程度の透明なガラスをLED101との間に挟んだりしてもよい。
The table 10 includes, for example, a flat table formed of a material such as glass, metal, resin, ceramic material, sapphire, crystal, fused silica glass, and hard glass, and a reflection plane of a regular reflection surface on the surface of the
なお、テーブル10の反射板として、種々の反射率特性を有する部材を用いることが可能である。一例としては、Ag反射板(反射率98%)、MIRO(登録商標)反射板(反射率95%)、Al反射板(反射率80%)、誘電体多層鏡等の部材がある。反射板が高反射率特性(好適には95%以上100%未満)を有する部材で形成されていると、LED101から出射された光を漏れなくフォトディテクタ30に受光させることができる。
In addition, it is possible to use the member which has various reflectance characteristics as a reflecting plate of the table 10. FIG. Examples include members such as an Ag reflector (reflectance 98%), a MIRO (registered trademark) reflector (reflectivity 95%), an Al reflector (
反射板は、材質や反射率の異なる複数種類を備え、適宜変更できる。ユーザーは、検査工程の検査基準となるLEDがどのような実装形態であるかによって、反射板の種類を適宜選択し、交換することができる。具体的には、ユーザーは、反射板の種類を、検査基準となるLEDが実装される被実装物の反射率と同一又は略同等の反射率特性を有するものに選択し、変換することができる。 The reflection plate includes a plurality of types having different materials and reflectivities, and can be changed as appropriate. The user can appropriately select and replace the type of the reflector depending on the mounting form of the LED that serves as the inspection standard of the inspection process. Specifically, the user can select and convert the type of the reflector to one having a reflectance characteristic that is the same as or substantially equivalent to the reflectance of the mounted object on which the LED serving as the inspection standard is mounted. .
プローブ20は、LED101に電力を供給してLED101を発光させる。プローブ先端部21aが、LED101の発光面101aの端子に接触する。LED101の光学特性(光量、波長)測定時に、プローブ20は、LED101の端子(電極)に接触して電力を供給する。また、プローブ20は、後述する光量測定装置1の電気特性計側部50と接続されており、LED101の電気特性も同時に測定することができる。
The
プローブ20をLED101に接触させる際、テーブル10およびLED101が固定されている状態で、プローブ20を移動させてもよい。逆に、プローブ20が固定されている状態で、テーブル10およびLED101を移動させてもよい。本実施形態では、テーブル10およびLED101が固定されている状態で、プローブ20を移動させる例で説明する。
When the
LED101から発光された光は、フォトディテクタ30によって受光される。LED101の裏面から出射された光は、テーブル10の反射板の表面で正反射され、フォトディテクタ30側へ進行する。特に、テーブル10の反射板が略一様な平板形状に形成されているため、LED101から出射された光は、漏れなくフォトディテクタ30側に進行させることができる。以上のように、LED101の表面からだけでなく、裏面から発光する光も、高反射率特性を有し、正反射面を構成するテーブル10の平面からの反射により、フォトディテクタ30によって受光することができ、測定精度を向上させることができる。また、1つのフォトディテクタ30で測定可能なため、装置構成を簡略化できる。
Light emitted from the
図4は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置の制御・測定系についての説明図である。光量測定装置1は、テーブル10と、プローブ20と、フォトディテクタ30と、電気特性計側部50と、演算部60と、出力部70と、を少なくとも有する。フォトディテクタ30は、LED101の発光によって出射された光を受光し、受光した光の全ての強度を積算した量に応じて、アナログ信号を生成する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a control / measurement system of the light amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. The light quantity measuring device 1 includes at least a table 10, a
フォトディテクタ30は、さらに生成したアナログ信号を、アンプ(AMP)31に出力する。このアナログ信号は、受光した光の光量情報に相当する。フォトディテクタ30は、受光した光のθ毎の強度から、φ方向で積算した配光強度分布を測定することもできる。アンプ31は、フォトディテクタ30から出力されたアナログ信号に対して増幅およびAD変換を行い、演算部が検出可能な電圧値に変換し演算部へ出力する。
The
次に、波長測定部80を説明する。波長測定部80は、導光部81と、光ファイバ82と、分光器83と、を少なくとも有する。
Next, the
導光部81は、LED101から出射された光を受けて、導光部81の内部に光が入射する入射面を有している。入射面から入射した光は、導光部81の長手方向と略平行に導光される。導光部81は、フォトディテクタ30が受光する光の最外周ラインK上に配置されている。導光部81は、測定対象のLED101から等距離に保持されている。また、導光部81は、θおよびφの角度方向に回動可能に保持されている。いずれにしても、導光部81は、フォトディテクタ30での受光に影響の無い位置に保持されている。導光部81は、導光部81の入射面から入射した光を、光ファイバ82を介して分光器83へ導光する。分光器83は、導光部81によって導光された光の波長および強度(配光強度を含む)を測定し、演算部60へ出力する。
The
光量測定装置1は、所定角度までの光量と所定角度における波長を同時に測定することができる。このため、光量測定装置1は、連続してかつ高速にLED101の各測定を行うことが可能となる。
The light quantity measuring device 1 can simultaneously measure the light quantity up to a predetermined angle and the wavelength at the predetermined angle. For this reason, the light quantity measuring apparatus 1 can perform each measurement of the
次に、電気特性計側部50を説明する。電気特性計側部50は、HVユニット51と、ESDユニット52と、切替えユニット53と、位置決めユニット54と、を少なくとも有する。
Next, the electrical characteristic
位置決めユニット54は、プローブ20を位置決め固定する。具体的には、位置決めユニット54は、テーブル10が移動する形式のものであれば、プローブ先端部21aの位置を一定の位置に保持する機能を有する。逆に、位置決めユニット54は、プローブ20が移動する形式のものであれば、プローブ先端部21aの位置をLED101が載置されるテーブル10上の所定の位置に移動させ、その後その位置に保持する機能を有する。本実施形態ではマニピュレータ部が位置決めユニット54として機能している。
The
HVユニット51は、定格電圧を印加して、定格電圧に対するLED101での各種電気特性を検出する役割を有している。通常、このHVユニット51からの電圧の印加状態で、LED101が発光する光をフォトディテクタ30が測定を行う。HVユニット51が検出した各種特性情報は演算部60に出力される。
The
ESDユニット52は、LED101に一瞬の間大きな電圧をかけて静電気放電させ静電気破壊されないか等の検査を行うユニットである。ESDユニット52が検出した静電破壊情報は演算部60に出力される。
The
切替えユニット53は、HVユニット51とESDユニット52との切替えを行う。切替えユニット53によって、プローブ20を介してLED101に印加される電圧が変更される。そして、この変更によって、LED101の検査項目が、定格電圧での各種特性を検出、又は、静電破壊の有無を検出にそれぞれ変更される。
The switching
演算部60は、アンプ31によって出力された受光光量および配光強度の情報、分光器83からの光の波長および配光強度の情報、HVユニット51が検出した各種電気特性情報、ESDユニット52が検出した静電破壊情報、の入力を受ける。演算部60は、これらの入力からLED101の各種特性を分別・分析を行う。各種特性の分析後、演算部60は、その分析結果を必要に応じて、出力部70から画像出力、情報出力等する。
The
次に本実施形態に係る光量測定装置の一部拡大図を用いて、説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置の要部拡大図である。図6は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置のプローブの拡大図である。 Next, it demonstrates using the partially expanded view of the light quantity measuring apparatus which concerns on this embodiment. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the light amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view of the probe of the light amount measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
高反射率特性を有し、正反射面を構成するテーブル10の平面上にLED101が載置されている。LED101には、少なくとも2つの端子102が形成されている。この端子102に対して、プローブ20のプローブ先端部21aが接する。プローブ先端部21aは、プローブ本体部21よりもテーブル10に対して近接する方向に曲折している。プローブ本体部21はさらに、プローブ20を保持する部材側に、プローブ保持部22を有し、このプローブ保持部22がプローブ本体部21よりもテーブルに対して離間する方向に屈曲している。
The
次に本実施形態に係る光量測定装置による電力供給時の動作を説明する。図7は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置による電力供給時の動作を示す図である。 Next, the operation at the time of power supply by the light amount measuring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an operation at the time of power supply by the light amount measurement apparatus according to the embodiment of the present invention.
硬いテーブル10の平面上に載置されたLED101に対して、プローブ20が近づいていく(図7のAからB)。プローブ20は、前述した位置決めユニット54によって制御され、プローブ20のプローブ先端部21aがLED101の端子102に近づいていく。端子102は非常に小さく、また、LED101の厚みも薄く、LED101が軽いため、粘着シートなどを利用せずにテーブル上に固定されていないLED101に対しては、プローブ先端部21aの高さを厳密に制御する必要がある。プローブ先端部21aの高さを厳密に制御しない場合、左右のプローブ20が端子に接触する際のタイミングや左右のプローブ間での押圧力の差により、またテーブル10が硬いこともあり、LED101がめくれたり、ずれたり、飛び跳ねたり、回転してしまう。
The
そこで、本実施形態では、複数のプローブを備え、それぞれのプローブの先端部におけるLED101と接触する高さ位置の互いのズレ量が、所定範囲に含まれるように調整する接触位置調整部を備える(図3参照のこと)。接触位置調整部は、プローブ固定部42に設けられた接点42aとステージ40に設けられた接点40aとの接触状況によって高さを検知するタッチハイトセンサ43と、プローブ固定部42とステージ40との微小な高さ調整やプローブ20に柔軟性を持たせるためのバネ44によって構成される。プローブ先端部21aの高さの厳密な制御は、この接触位置調整部によって行われる。具体的には、タッチハイトセンサ43からの検出信号と、バネ44の制御によって、プローブ先端部21aの高さの厳密な制御が実現される。これにより、複数のプローブがLEDに接触するタイミングや押圧力も制御できる。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of probes are provided, and a contact position adjustment unit that adjusts the amount of displacement of the height positions of the tips of the probes that come into contact with the
以上により、図7Bで示すように、プローブ20のプローブ先端部21aがLED101の端子102に接触する。この状態で、電力が供給され、LED101が発光する。図7Cは、図7Bの状態を上側から見た図である。2つの端子102は、LED101の左右離間した位置であって、さらに、奥行方向にも離間した位置に設けられる。これにより、プローブ20のプローブ先端部21aが互いの端子102に接触しずらくなる。
As described above, as shown in FIG. 7B, the
次に本実施形態に係る光量測定装置による電力供給後の動作を説明する。図8は、本発明の一実施形態に係る光量測定装置による電力供給後の動作を示す図である。 Next, the operation after power supply by the light quantity measuring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating an operation after power supply by the light amount measurement apparatus according to the embodiment of the present invention.
図8Aは、テーブル10の平面上に載置されたLED101に対して、プローブ20のプローブ先端部21aが接触し、電力の供給が終了した状態を示している。ここで、プローブ20の端子102に対する接触角度と押圧力によっては、プローブ先端部21aが端子102に刺さってしまったり、電力供給時にプローブ先端部21aが端子102に溶着してしまうことがある。このようになった場合には、プローブ20動作時にLED101ごと、移動してしまい、測定の効率が落ちてしまう。
FIG. 8A shows a state in which the
そこで、プローブ20がLED101に接触し、電力供給を行い、測定後、LED101からプローブ20を離す前に更に押圧動作を行う。これにより、プローブ先端部21aが端子102の表面を滑り、溶着している部分がなくなり、また、刺さった部分も押圧動作により外れやすくなる。従って、プローブ20をLED101から完全に離すことが可能となる。
Therefore, the
図8Bは、押圧動作を示している。プローブ20を押し込む動作を行うことで、プローブ先端部21aが、プローブ20の可撓性または、プローブ本体部21とプローブ先端部21aによる可撓性により、端子102に接しているプローブ先端部21aがΔx分だけLED101の内側方向に移動する。
FIG. 8B shows the pressing operation. By performing the operation of pushing the
図8Cは、押圧動作後のLED101を上からみた図を示している。ここで示すように、プローブ先端部21aが刺さっていた部分またはプローブ先端部21aが端子102と溶着していた部分の小さな跡が、押圧動作によりLED101の内側方向に広がっている。これにより、溶着している部分がなくなり、また、刺さった部分も押圧動作により外れやすくなる。
FIG. 8C shows the
したがって、図8Dで示すように、プローブ20をLED101から完全に離すことが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 8D, the
次に、本実施形態に係る光量測定装置におけるプローブの端子に対する加重と押込み量と関係について説明する。図9は、ストレートプローブを備えた光量測定装置である。図10は、光量測定装置におけるプローブの端子に対する加重と押込み量と関係について示した図である。 Next, the relationship between the load on the probe terminal and the push-in amount in the light amount measuring apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 9 shows a light quantity measuring device provided with a straight probe. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the load on the probe terminal and the push-in amount in the light amount measuring apparatus.
図9は、プローブ20をストレートプローブ25に替えた光量測定装置である。図3と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。ストレートプローブ25がLED101に対して斜め上方からLED101の端子102に接触している状態を示している。
FIG. 9 shows a light quantity measuring device in which the
図9のようなストレートプローブ25を用いた場合、図10で示すように、押込み量に応じて、加重(gf)が線形的に増えていく。一方、本実施形態のようにプローブ先端部21aが曲折しており、プローブ本体部21が水平に近い状態であるためにたわみ易く、可撓性を有するプローブ20である場合には、押込み量、つまりプローブ20をテーブル10に向けて移動させた移動量に対して、加重、つまり端子102からプローブ20が受ける反力が飽和状態となる。この飽和状態の領域において、プローブ20を端子102に接触させる。実施例では、触針からの押込み量50μm、荷重は約5gfの飽和状態の領域で接触している。この状態で電力を供給することで、端子102の変形を抑え、かつ加重を最小限に抑えられる。これにより、プローブ先端部21aが刺さったりすることも抑えることができ、効率的に測定を行うことができる。チップから外す際には、さらに50μmの押込み動作を行うことで、位置ずれを起こすことなく、また電力供給時に発生する溶着があっても完全に離すことができる。外す時の荷重は最大で5.5gf以下であった。
When the
1 光量測定装置
10 テーブル
20 プローブ
21 プローブ本体部
21a プローブ先端部
22 プローブ保持部
25 ストレートプローブ
30 フォトディテクタ
31 アンプ
40 ステージ
41 ネジ部
42 プローブ固定部
43 タッチハイトセンサ
44 バネ
50 電気特性計側部
60 演算部
70 出力部
80 波長測定部
101 LED
101a 発光面
102 端子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light
101a
Claims (7)
前記半導体発光素子の端子に接触し、電力を供給して前記半導体発光素子を発光させるプローブと、
前記半導体発光素子から発光された光を受光し、その光量を測定する受光部と、
を有し、
前記プローブは、前記テーブルに対して近接および離間する方向に移動可能に形成されており、
前記プローブの先端側に、プローブ本体部よりも前記テーブルに対して近接する方向に曲折しているプローブ先端部、及び当該プローブ先端部に連なる略水平に配置されたプローブ本体部を有し、
前記プローブが前記テーブルに対して近接する方向に移動することによって、前記プローブは前記端子に接触し、
前記受光部における測定は、前記プローブを前記テーブルに向けて移動させた移動量に対して前記端子から前記プローブが受ける反力が一定となった状態で行われる光量測定装置。 A table on which semiconductor light-emitting elements that emit light radially are placed;
A probe that is in contact with a terminal of the semiconductor light emitting element and supplies power to cause the semiconductor light emitting element to emit light;
A light receiving unit that receives light emitted from the semiconductor light emitting element and measures the amount of light;
Have
The probe is formed to be movable in a direction approaching and separating from the table,
On the tip side of the probe, it has a probe tip part bent in a direction closer to the table than the probe body part, and a probe body part arranged substantially horizontally connected to the probe tip part,
By moving the probe in a direction approaching the table, the probe contacts the terminal;
The measurement in the light receiving unit is a light quantity measuring apparatus in which a reaction force received by the probe from the terminal is constant with respect to an amount of movement of the probe toward the table.
前記保持部は、前記プローブ本体部よりも前記テーブルに対して離間する方向に屈曲している請求項1または2に記載の光量測定装置。 The probe has a holding portion on the member side holding the probe,
The light quantity measuring device according to claim 1, wherein the holding portion is bent in a direction away from the table from the probe main body portion.
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