JPH0743112A - Light emitting point detecting method and positioning device for luminous element - Google Patents

Light emitting point detecting method and positioning device for luminous element

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JPH0743112A
JPH0743112A JP19106593A JP19106593A JPH0743112A JP H0743112 A JPH0743112 A JP H0743112A JP 19106593 A JP19106593 A JP 19106593A JP 19106593 A JP19106593 A JP 19106593A JP H0743112 A JPH0743112 A JP H0743112A
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light
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semiconductor laser
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久彰 小島
Mamoru Okanishi
守 岡西
Takayoshi Yamamoto
隆好 山本
Fumio Torimatsu
文夫 鳥松
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Abstract

PURPOSE:To precisely and simply detect the position and direction of the light emitting point of a luminous element with directivity such as a semiconductor laser beam. CONSTITUTION:Light from a semiconductor laser chip l is received with a lens 30 and the image thereof is projected on a CCD image pick-up element 31. This element 31 is positioned off the image point B of the chip 1 and as a result, what is called out-of-focus image is projected on the element 31. In this case, scattered light incident on the lens 30 is projected as a spread circular image, but the beam thereof is projected as one point, even if positioned off the image point B, because the light is not spread. Also, the required computation is undertaken, on the basis of a positional relationship among three of the optical axis of the lens 30, the center of the circular image and the beam image, thereby enabling the deviation (d) and inclination gamma of the chip l from the optical axis to be obtained through a calculation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は半導体レーザチップな
どの発光素子をステムなどの取付位置に精度よく取り付
けるための発光点検出方法および位置決め装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting point detecting method and a positioning device for accurately attaching a light emitting element such as a semiconductor laser chip to a mounting position such as a stem.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは、CDプレーヤなどの極
めて高精度な装置に用いられるため、チップの本体への
取り付け時には高精度の発光点位置決定が必要である。
このため、従来は、分割されたチップの形状をCCDカ
メラなどによって画像認識し、これに基づいて搬送姿勢
を修正してダイボンディングしていた。
2. Description of the Related Art Since a semiconductor laser is used in an extremely high-accuracy device such as a CD player, it is necessary to determine the light-emitting point position with high accuracy when the chip is attached to the main body.
For this reason, conventionally, the shape of the divided chips is image-recognized by a CCD camera or the like, and the carrying posture is corrected based on the image recognition for die bonding.

【0003】上記位置決めのための装置を図8に示す。
この装置は、位置決め・修正のための中間ステーション
103を有している。この中間ステーション103には
分割された半導体レーザチップ100が搬送されてく
る。この半導体レーザチップ100は、トレイ101か
ら第1の吸着ノズル102によって搬送される。中間ス
テーション103の上方にはCCDカメラ104が設け
られており、中間ステーション103上にセットされた
半導体レーザチップ100の外形や電極パターンなどに
基づいてその位置を認識する。その位置がズレている場
合には、中間ステーション103の周囲に設けられた位
置修正用ツメ105を用いて半導体レーザチップ100
の位置を修正する。修正ののち、第2の吸着ノズル10
6を用いてこの半導体レーザチップ100を吸着しダイ
ボンド装置へ搬送する。
A device for the above positioning is shown in FIG.
This device has an intermediate station 103 for positioning and correction. The divided semiconductor laser chip 100 is conveyed to the intermediate station 103. The semiconductor laser chip 100 is transported from the tray 101 by the first suction nozzle 102. A CCD camera 104 is provided above the intermediate station 103, and its position is recognized based on the outer shape and electrode pattern of the semiconductor laser chip 100 set on the intermediate station 103. If the position is deviated, the position correction tab 105 provided around the intermediate station 103 is used.
Correct the position of. After correction, the second suction nozzle 10
The semiconductor laser chip 100 is adsorbed by using 6 and conveyed to the die bonder.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図8のような
位置決め装置では、以下のような欠点があった。
However, the positioning device shown in FIG. 8 has the following drawbacks.

【0005】まず、半導体チップの外観形状や電極位置
などに基づいて位置決めを行っているが、半導体レーザ
チップの発光点はその外形に対して必ずしも同一場所に
あるわけではなく一定の範囲のばらつきがあり、チップ
の外形に基づいて位置決めしていたのではこのばらつき
を補償することができない。
First, the positioning is performed based on the external shape and electrode position of the semiconductor chip. However, the light emitting point of the semiconductor laser chip is not always located at the same position with respect to its outer shape, and there are variations within a certain range. However, if the positioning is performed based on the outer shape of the chip, this variation cannot be compensated.

【0006】半導体レーザチップを中間ステーションに
セットして位置の修正を行いこれを再度吸着ノズルで吸
着してダイボンド装置に搬送するが、第2の吸着ノズル
で吸着する際に微小な位置ズレが生じる場合があり、位
置決め精度がいま一つ向上しない原因になっていた。
The semiconductor laser chip is set in the intermediate station, its position is corrected, and the semiconductor laser chip is again sucked by the suction nozzle and conveyed to the die bond device. However, when the semiconductor laser chip is sucked by the second suction nozzle, a slight positional deviation occurs. In some cases, the positioning accuracy was not improved.

【0007】この発明は発光素子における発光点のばら
つきを解消でき、且つ、搬送時における位置ズレを防止
することのできる発光素子の発光点検出方法および位置
決め装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a light emitting element detecting method and a positioning device for a light emitting element, which can eliminate the variation of the light emitting points in the light emitting element and can prevent the positional deviation during transportation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この出願の請求項1の発
光点検出方法は、指向性を有する発光素子を発光させ、
この光をレンズで受光して、その像点から外れた位置に
設けられた受光面に投影し、投影された前記発光素子の
像に基づいて前記発光素子の発光点の前記レンズの光軸
からのズレと傾きを検出することを特徴とする。
A light emitting point detecting method according to claim 1 of the present application is characterized in that a light emitting element having directivity is caused to emit light,
This light is received by a lens, projected on a light receiving surface provided at a position deviated from the image point, and based on the projected image of the light emitting element, from the optical axis of the lens of the light emitting point of the light emitting element. It is characterized by detecting the deviation and the inclination.

【0009】この出願の請求項2の位置決め装置は、分
割された発光素子チップを吸着して取付位置まで搬送す
る搬送機構と、この搬送途中で前記発光素子チップを発
光させ、この光を受光することによって前記発光素子チ
ップの発光点の位置と向きとを検出する発光点検出手段
と、この発光点検出手段の検出結果に基づいて前記発光
素子チップの搬送姿勢を修正する修正手段と、を設けた
ことを特徴とする。
A positioning device according to a second aspect of the present application has a carrying mechanism for adsorbing the divided light emitting element chips and carrying them to a mounting position, and causing the light emitting element chips to emit light during the carrying and receives the light. A light emitting point detecting means for detecting the position and the direction of the light emitting point of the light emitting element chip, and a correcting means for correcting the carrying posture of the light emitting element chip based on the detection result of the light emitting point detecting means. It is characterized by that.

【0010】この出願の請求項3の位置決め装置は、請
求項2の発明において、前記発光点検出手段を、前記発
光点の位置および向きを複数回検出してその平均値を検
出結果としたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present application, in the invention of the second aspect, the light emitting point detecting means detects the position and the direction of the light emitting point a plurality of times and the average value thereof is used as the detection result. Is characterized by.

【0011】この出願の請求項4の位置決め装置は、請
求項2,3の発明において、前記発光点検出手段の検出
結果が一定の範囲の値となるまで、前記修正手段および
前記発光点検出手段を繰り返し実行することを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the positioning device according to the second and third aspects, the correcting means and the light emitting point detecting means are provided until the detection result of the light emitting point detecting means reaches a value within a certain range. Is repeatedly executed.

【0012】[0012]

【作用】半導体レーザ等の指向性を有する発光素子は広
がりのない強い光(ビーム光)および広がりのある弱い
光(拡散光)を照射する。レンズでこれらの光を受光し
た場合、ビーム光は広がりがないため像点から外れた位
置で受光しても点として投影されるが、拡散光は、像点
においてはレンズによって集束され前記ビーム光と一致
する点として投影されるが、像点から外れた位置では、
収束せずレンズの形状(円形)に投影される。像点から
外れた位置において、レンズの光軸とこの拡散光の投影
像の中心位置およびビーム光の投影位置との関係は、発
光点の光軸からのズレや発光点の向き(ビーム光の向
き)の光軸からの傾きに対応している。したがって、レ
ンズの光軸,投影像の中心位置,ビーム光の投影位置間
の距離を計測し、発光素子−レンズ−受光面の距離に基
づいて所定の演算を行うことにより発光点のレンズの光
軸からのズレと傾きを検出することができる。
A light emitting element having directivity such as a semiconductor laser emits strong light (beam light) that does not spread and weak light (diffused light) that spreads. When these lights are received by the lens, the beam light does not spread and is projected as a point even if received at a position deviating from the image point, but the diffused light is focused by the lens at the image point and the beam light is Is projected as a point that coincides with, but at a position outside the image point,
It does not converge and is projected on the lens shape (circular shape). At a position deviated from the image point, the relationship between the optical axis of the lens and the center position of the projected image of this diffused light and the projected position of the beam light is as follows. Direction) corresponds to the inclination from the optical axis. Therefore, by measuring the distance between the optical axis of the lens, the center position of the projected image, and the projected position of the beam light, and performing a predetermined calculation based on the distance of the light emitting element-lens-light receiving surface, the light of the lens at the light emitting point is measured. It is possible to detect the deviation from the axis and the inclination.

【0013】また、請求項2の発明では、上記方法によ
り発光素子の発光点の位置および向きをレンズの光軸か
らのズレと傾きに基づいて検出する発光点検出手段を備
える。この作業を発光素子チップを吸着して取り付け位
置まで搬送する搬送機構の搬送途中で行う。さらに、検
出結果に基づいて搬送される発光素子チップの姿勢を修
正する。これにより、取付位置に搬送される搬送素子チ
ップは正確に位置決めされたものとなり、ダイボンドな
どの取り付け精度を高くすることができる。この場合に
おいて、位置決めが、発光点の位置そのものに基づいて
決定されるため外形と発光点とのズレが位置決め精度に
影響することはない。さらに、発光素子チップの位置を
修正した後搬送機構がこれを吸着しなおすことがないた
め、吸着値の位置ズレが生じる余地がない。
According to a second aspect of the present invention, there is provided light emitting point detecting means for detecting the position and direction of the light emitting point of the light emitting element based on the deviation and the inclination from the optical axis of the lens by the above method. This operation is performed during the transportation of the transportation mechanism that sucks the light emitting element chips and transports them to the mounting position. Further, the attitude of the light emitting element chip conveyed is corrected based on the detection result. As a result, the transport element chip transported to the mounting position is accurately positioned, and the mounting accuracy of die bonding or the like can be increased. In this case, since the positioning is determined based on the position of the light emitting point itself, the deviation between the outer shape and the light emitting point does not affect the positioning accuracy. Furthermore, since the transport mechanism does not re-suck the light-emitting element chip after correcting the position of the light-emitting element chip, there is no room for displacement of the suction value.

【0014】また、請求項3の発明では、前記発光点検
出手段を複数回行うことにより検出のばらつきを解消す
ることができる。
According to the third aspect of the invention, the detection variation can be eliminated by performing the light emitting point detection means a plurality of times.

【0015】さらに、請求項4の発明では、修正手段と
発光点検出手段を発光点検出手段の検出結果が一定の範
囲の値となるまで繰り返し実行することにより、位置決
め精度をより高めることができる。この場合において、
姿勢の修正を行うことによってノイズなどをキャンセル
し、検出精度を高めることもできる。
Further, in the invention of claim 4, the correcting means and the light emitting point detecting means are repeatedly executed until the detection result of the light emitting point detecting means reaches a value within a certain range, whereby the positioning accuracy can be further enhanced. . In this case,
By correcting the posture, noise and the like can be canceled and the detection accuracy can be improved.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、この発明の実施例が適用される半導
体レーザ搬送装置を示す図である。この半導体レーザ搬
送装置は、半導体レーザデバイスの製造装置に組み込ま
れるものであり、半導体レーザチップ1をトレイ10か
らダイボンド装置(図示せず)に搬送する装置である。
搬送途中(図示の位置)において、搬送姿勢を修正して
ダイボンド時の発光点を一定にする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser carrying device to which an embodiment of the present invention is applied. The semiconductor laser carrying device is incorporated in a semiconductor laser device manufacturing apparatus, and is a device for carrying the semiconductor laser chip 1 from the tray 10 to a die bonding device (not shown).
During the transportation (position shown in the figure), the transportation attitude is corrected to make the light emitting point constant during die bonding.

【0017】同図において、分割された半導体レーザチ
ップ1がトレイ10の上に複数個配列して載置されてい
る。吸着ノズル2がそのうち1個を吸着してダイボンド
装置まで搬送する。その搬送経路の途中に図示のような
導体レーザの位置決め装置が設置されている。吸着ノズ
ル2は半導体レーザチップ1を吸着してこの位置決め装
置の位置に達すると、一旦停止する。停止した吸着ノズ
ル2の下方には可動電極端子4が設けられており、この
可動電極端子4が上方に移動して半導体レーザチップ1
に接触する。一方、吸着ノズル2は他方の電極端子を兼
ねており、制御部5から吸着ノズル2および可動電極端
子4を介して半導体レーザチップ1に対して電流が供給
される。これによって半導体レーザチップ1は発光す
る。また、半導体レーザチップ1の発光部に対向してC
CDカメラ3が設けられている。このCCDカメラ3は
半導体レーザチップ1の光を受光してその映像を制御部
5に入力する。制御部5はCCDカメラ3の映像に基づ
いて半導体レーザチップ1の位置と向きを検出し、その
データに基づいて吸着ノズル2を制御して姿勢を修正す
る。なお、半導体レーザチップ1の発光点とCCDカメ
ラ3のレンズとの距離はaである。
In FIG. 1, a plurality of divided semiconductor laser chips 1 are arranged and mounted on a tray 10. The suction nozzle 2 sucks one of them and conveys it to the die bonder. A conductor laser positioning device as shown in the figure is installed in the middle of the transport path. When the suction nozzle 2 sucks the semiconductor laser chip 1 and reaches the position of this positioning device, it temporarily stops. A movable electrode terminal 4 is provided below the stopped suction nozzle 2, and the movable electrode terminal 4 moves upward to move the semiconductor laser chip 1.
To contact. On the other hand, the suction nozzle 2 also serves as the other electrode terminal, and a current is supplied from the controller 5 to the semiconductor laser chip 1 via the suction nozzle 2 and the movable electrode terminal 4. As a result, the semiconductor laser chip 1 emits light. In addition, C facing the light emitting portion of the semiconductor laser chip 1
A CD camera 3 is provided. The CCD camera 3 receives the light of the semiconductor laser chip 1 and inputs the image to the control unit 5. The control unit 5 detects the position and orientation of the semiconductor laser chip 1 based on the image of the CCD camera 3, and controls the suction nozzle 2 based on the data to correct the posture. The distance between the light emitting point of the semiconductor laser chip 1 and the lens of the CCD camera 3 is a.

【0018】ここで、CCDカメラ3はレンズ30(図
2参照),鏡筒およびCCD撮像素子31を備えている
が、CCD撮像素子は半導体レーザチップ1の発光点
(以下この説明においては、単に「半導体レーザチップ
1」という。)の像点から外れた位置に設けられてい
る。CCD撮像素子に投影される半導体レーザチップ1
の発光点の像を図2〜図5に示す。
Here, the CCD camera 3 is provided with a lens 30 (see FIG. 2), a lens barrel and a CCD image pickup device 31, but the CCD image pickup device is a light emitting point of the semiconductor laser chip 1 (hereinafter, simply in this description). "Semiconductor laser chip 1") is provided at a position deviated from the image point. Semiconductor laser chip 1 projected on CCD image sensor
2 to 5 show images of the light emitting points of.

【0019】上述のように半導体レーザチップ1はレン
ズ30に対してaの距離の位置に停止する。レンズ30
の焦点距離はfである。また、半導体レーザチップ1の
像点はレンズ30からbの距離である。さらに、CCD
撮像素子31はレンズ30からLの距離に設けられてい
る。このLは、L=b+cで表される。すなわち、CC
D撮像素子31はcだけ像点から外れて設けられてい
る。したがって、CCD撮像素子31に投影される像は
いわゆるピンボケ状態になっている。上述したように、
半導体レーザチップ1などの指向性を有する発光素子
は、ビーム光と拡散光を照射するが、ビーム光は広がり
のない光であるためCCD撮像素子31が像点から外れ
て設けられていてもその像は点となって現れる。一方、
拡散光はレンズ30の開口部全体に入光しそれらが像点
Bに集束するが、CCD撮像素子31が像点Bから外れ
て設けられているため、その像はレンズの開口と同じ円
形になる。
As described above, the semiconductor laser chip 1 stops at the position of the distance a with respect to the lens 30. Lens 30
Has a focal length of f. The image point of the semiconductor laser chip 1 is the distance b from the lens 30. Furthermore, CCD
The image sensor 31 is provided at a distance L from the lens 30. This L is represented by L = b + c. That is, CC
The D image pickup device 31 is provided so as to be separated from the image point by c. Therefore, the image projected on the CCD image pickup device 31 is in a so-called out-of-focus state. As mentioned above,
A light emitting element having directivity such as the semiconductor laser chip 1 emits a beam of light and a diffused light, but since the beam of light is light that does not spread, even if the CCD image pickup device 31 is provided outside the image point, The image appears as a dot. on the other hand,
The diffused light enters the entire aperture of the lens 30 and is focused on the image point B. However, since the CCD image pickup device 31 is provided off the image point B, the image has the same circular shape as the aperture of the lens. Become.

【0020】図2は、半導体レーザチップ1がレンズ3
0の光軸上でその向きがレンズ30の光軸に一致するよ
うにセットされた状態を示している。この状態ではレン
ズ30の光軸とCCD撮像素子31上に投影されたビー
ム光の像および拡散光による円形の像(円形像)の中心
がそれぞれ一致している。同図において、円形像の中心
に描かれた長楕円は半導体レーザチップ1の発光点から
照射されたビーム光の像を示している。半導体レーザチ
ップは活性層に幅があるためビーム光は横長となる。
In FIG. 2, the semiconductor laser chip 1 has a lens 3
It shows a state in which the orientation is set on the optical axis of 0 so as to match the optical axis of the lens 30. In this state, the optical axis of the lens 30 and the center of the image of the light beam projected on the CCD image pickup device 31 and the center of the circular image (circular image) formed by the diffused light coincide with each other. In the figure, a long ellipse drawn at the center of the circular image shows the image of the light beam emitted from the light emitting point of the semiconductor laser chip 1. Since the semiconductor laser chip has a wide active layer, the beam light is horizontally long.

【0021】図3は、半導体レーザチップ1がレンズ3
0の光軸上に置かれ、向きが光軸からθだけ傾いて状態
を示している。この状態でも拡散光は図2と同様に入光
するためCCD撮像素子31に投影される円形像は図2
と同様である。しかし、ビーム光は斜めに入光されるた
め像点Bを通過して円形像の中心からrだけ離れた位置
に投影される。このrはビーム光の傾きθおよび半導体
レーザチップ1とレンズ30との距離aで決定される。
すなわち、レンズ30におけるビーム光の光軸からのず
れeは、 e=a tanθ で表されるが、このeとrとの関係は、 e/b=r/c となる。したがって、rが求まれば、 e=r・b/c となり、 tanθ=(r・b)/(c・a) と表される。したがって、半導体レーザチップ1の傾き
θは、 θ= tan-1((r・b) /(c・a)) ‥‥ で求められる。このθだけ半導体レーザチップ1の向き
を回転修正してやれば半導体レーザチップは正しい姿勢
となる。
In FIG. 3, the semiconductor laser chip 1 has a lens 3
It is placed on the optical axis of 0, and the direction is inclined by θ from the optical axis. Even in this state, the diffused light enters as in the case of FIG. 2, so the circular image projected on the CCD image pickup device 31 is shown in FIG.
Is the same as. However, since the light beam is obliquely incident, it passes through the image point B and is projected at a position separated by r from the center of the circular image. This r is determined by the inclination θ of the light beam and the distance a between the semiconductor laser chip 1 and the lens 30.
That is, the deviation e of the light beam from the optical axis in the lens 30 is represented by e = a tan θ, and the relationship between e and r is e / b = r / c. Therefore, if r is obtained, then e = r · b / c and tan θ = (r · b) / (c · a). Therefore, the inclination θ of the semiconductor laser chip 1 is obtained by θ = tan −1 ((r · b) / (c · a)). If the direction of the semiconductor laser chip 1 is rotationally corrected by this θ, the semiconductor laser chip will be in the correct posture.

【0022】ここで、吸着ノズル2はトレイ10からダ
イボンド装置に半導体レーザチップを搬送する方向に動
作するのみならず、その垂直方向や回転方向に対しても
高精度に移動可能なものである(図1参照)。この吸着
ノズル2の姿勢制御は制御部置5によって行われる。
Here, the suction nozzle 2 not only operates in the direction in which the semiconductor laser chip is conveyed from the tray 10 to the die bonding apparatus, but also can move with high accuracy in the vertical direction and the rotation direction thereof ( (See FIG. 1). The control of the attitude of the suction nozzle 2 is performed by the controller 5.

【0023】図4は半導体レーザチップ1(ビーム光)
の向きはレンズ30の光軸と平行であるが半導体レーザ
チップ1の位置が光軸からbだけズレている場合の投影
像を示している。この場合、CCD撮像素子31に投影
される円形像は光軸からsだけズレたものとなってい
る。このsは、 s=(L/a)d :L=b+c であり、したがってdは、 d=(a/L)s ‥‥ で求められる。この場合には、半導体レーザチップ1を
dだけずらせれば正しい位置にすることができる。
FIG. 4 shows a semiconductor laser chip 1 (beam light).
The direction of is parallel to the optical axis of the lens 30, but shows the projection image when the position of the semiconductor laser chip 1 is displaced by b from the optical axis. In this case, the circular image projected on the CCD image pickup device 31 is shifted by s from the optical axis. This s is s = (L / a) d: L = b + c, and therefore d is calculated by d = (a / L) s. In this case, the semiconductor laser chip 1 can be moved to the correct position by shifting it by d.

【0024】さらに、この場合でも、ビーム光はレンズ
30の中心に入光しないため円形像の中心よりもさらに
光軸からズレた位置に投影される。円形像の中心とビー
ム光の像とのズレtは、 t=(c/b)d で表され、上式を代入して、 t=(c/b)(a/L)s ‥‥ となる。すなわち、sによってdが求められこのdとt
の関係が式のようになっていれば、半導体レーザチッ
プ1の向きは光軸に平行であることがわかる。
Further, even in this case, since the beam light does not enter the center of the lens 30, it is projected at a position further displaced from the optical axis than the center of the circular image. The deviation t between the center of the circular image and the image of the light beam is expressed by t = (c / b) d, and by substituting the above equation, t = (c / b) (a / L) s. Becomes That is, d is obtained by s, and this d and t
If the relationship is expressed by the equation, it is understood that the direction of the semiconductor laser chip 1 is parallel to the optical axis.

【0025】図5は半導体レーザチップ1がレンズ30
の光軸からずれてセットされており且つその向きも光軸
から傾いたものになっている場合の投影図を示す。半導
体レーザチップ1のズレはdであり傾きはθであるとす
る。この場合、図4と同様の演算(式)を用いること
により、円形像の中心の光軸からのずれsに基づいてd
を求めることができる。このようにして求められたdに
基づき式を用いてtが求められるが、このtとこの図
における円形像の中心とビーム光の像のズレuとは一致
しない。u=r+tとなっているからである。したがっ
て、uからtを引いた値が半導体レーザチップ1の傾き
θによるズレrである。この値rに基づき式を用いる
ことにより傾きθを求めることができる。
In FIG. 5, the semiconductor laser chip 1 has a lens 30.
2 is a projection view in the case where it is set off the optical axis and the direction is also tilted from the optical axis. The deviation of the semiconductor laser chip 1 is d and the inclination is θ. In this case, by using the same calculation (expression) as in FIG. 4, d based on the deviation s from the optical axis of the center of the circular image
Can be asked. Although t is obtained by using an equation based on d thus obtained, this t and the center of the circular image in this figure and the deviation u of the image of the light beam do not match. This is because u = r + t. Therefore, the value obtained by subtracting t from u is the deviation r due to the inclination θ of the semiconductor laser chip 1. The inclination θ can be obtained by using an equation based on this value r.

【0026】以上の演算によって求められたdおよびθ
だけ位置を修正することにより、ダイボンド装置に搬送
される半導体レーザチップ1の発光点の位置を常に同一
にすることができる。
D and θ obtained by the above calculation
By only correcting the position, the position of the light emitting point of the semiconductor laser chip 1 conveyed to the die bonding apparatus can be always made the same.

【0027】このようにこのCCDカメラ3では、CC
D撮像素子31を半導体レーザチップ1の像点Bから外
れた位置に設けたことによりビーム光の像と拡散光によ
る円形像とを別に投影することができ、それらの位置関
係に基づいてチップの位置と向きを同時に検出すること
が可能となっている。
Thus, in this CCD camera 3, CC
By providing the D image pickup device 31 at a position deviated from the image point B of the semiconductor laser chip 1, the image of the beam light and the circular image of the diffused light can be separately projected, and the chip based on the positional relationship between them. It is possible to detect the position and orientation of the at the same time.

【0028】なお上記図2〜図5の説明においては、半
導体レーザチップ1とレンズ30との距離aは常に一定
であることを前提として説明しているが、これが一定で
ない場合にも投影像に基づいてaを算出し、上記演算を
行うことができる。すなわち、aが変化した場合には像
点Bの位置が変化するためbおよびcの比率が変化す
る。このbとcの比率が変化すると円形像の大きさφ2
(図2参照)の大きさが変化する。φ2はレンズ30の
開口φ1と、φ2=(c/b)φ1の関係にあるため、
これに基づいてaを算出することができる。
In the above description of FIGS. 2 to 5, it is assumed that the distance a between the semiconductor laser chip 1 and the lens 30 is always constant. Based on this, a can be calculated and the above calculation can be performed. That is, when a changes, the position of the image point B changes, so the ratio of b and c changes. If the ratio of b and c changes, the size of the circular image φ2
(See FIG. 2) changes in size. Since φ2 has a relationship of φ2 = (c / b) φ1 with the aperture φ1 of the lens 30,
Based on this, a can be calculated.

【0029】図6は前記制御部5の動作を示すフローチ
ャートである。まず、吸着ノズル2を駆動してトレイ1
0から半導体レーザチップの1個をピックアップし、C
CDカメラ3の位置まで搬送してくる(前半搬送:n
1)。次に図2〜図5において説明した手法によって半
導体レーザチップ1の位置と向きとを検出する。この位
置と向きはCCDカメラ3のレンズ30の光軸に対する
ズレと傾きとして検出される。これをN回繰り返し行
う。繰り返し行うのは検出の際のばらつきをキャンセル
するためである。このN回の検出値を平均して検出結果
を得る。この検出結果により正しい姿勢であると判定さ
れれば、すなわち、半導体レーザチップ1の位置と向き
がレンズ30の光軸に一致していれば、そのまま後半搬
送(ダイボンド装置までの搬送)を行う(n4)。一
方、検出結果が光軸と不一致であった場合には姿勢を修
正したのち(n6)、n2の検出作業からやり直す。こ
のやり直しをM回行っても位置が正確に修正できない場
合には装置の故障であるかまたは半導体レーザチップが
不良であるか何れかであるため一旦装置を停止する(n
5)。
FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the control section 5. First, the suction nozzle 2 is driven to drive the tray 1.
Pick up one semiconductor laser chip from 0,
The CD is conveyed to the position of the CD camera 3 (first half conveyance: n
1). Next, the position and orientation of the semiconductor laser chip 1 are detected by the method described in FIGS. This position and orientation are detected as a shift and a tilt with respect to the optical axis of the lens 30 of the CCD camera 3. This is repeated N times. The reason for repeating is to cancel the variation at the time of detection. A detection result is obtained by averaging the detection values of N times. If it is determined from this detection result that the posture is correct, that is, if the position and orientation of the semiconductor laser chip 1 match the optical axis of the lens 30, the second half conveyance (conveyance to the die bonding apparatus) is performed (as it is). n4). On the other hand, when the detection result does not match the optical axis, the posture is corrected (n6), and the detection work of n2 is performed again. If the position cannot be corrected correctly even after performing this M times, the device is either faulty or the semiconductor laser chip is defective, so the device is temporarily stopped (n
5).

【0030】以上のように検出作業をN回繰り返し行
い、平均を算出することにより各回のばらつきをキャン
セルして正確な検出結果を得ることができる。さらに、
検出結果が光軸とズレていた場合にはその姿勢を修正し
て再度検出を行うようにしたことにより姿勢の修正を精
度よくすることができる。さらに、この修正によって撮
影の位置および向きが変わるため光軸により近づくた
め、ノイズによる撮影誤差がキャンセルされ、検出精度
をさらに高めることができる。
By repeating the detection operation N times as described above and calculating the average, it is possible to cancel the variation in each time and obtain an accurate detection result. further,
When the detection result deviates from the optical axis, the posture is corrected and the detection is performed again, whereby the posture can be corrected with high accuracy. Further, since the position and the direction of shooting are changed by this correction, the shooting position is closer to the optical axis, so that the shooting error due to noise is canceled and the detection accuracy can be further improved.

【0031】また、上記実施例のCCDカメラ3では、
CCD撮像素子31を像点Bよりもレンズ30から離し
て設置したが、逆に、像点31よりもレンズ30に近い
位置に設置しても同様の効果を得ることができる。その
ように構成されたCCDカメラの光伝搬状態を図7に示
す。この場合には、ビーム光の入光点がずれた場合の像
のずれる方向が図2〜図5の場合とは逆になる。
Further, in the CCD camera 3 of the above embodiment,
Although the CCD image pickup device 31 is installed farther from the lens 30 than the image point B, the same effect can be obtained by installing the CCD image pickup device 31 closer to the lens 30 than the image point 31. FIG. 7 shows the light propagation state of the CCD camera configured as described above. In this case, the direction in which the image shifts when the incident point of the light beam is shifted is opposite to that in the case of FIGS.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、指向性
を有する半導体レーザなどの発光素子をレンズで受光
し、その像点から外れた位置で受光面に投影するように
したことにより、指向性の中心にある像とレンズの開口
部全体に入光した拡散光にる像とが識別可能に投影され
るため、これらとレンズの光軸との位置関係に発光素子
の位置と向きを同時に検出することができる。これによ
って、1回の工程で精度よく発光素子の発光点に基づく
位置精度が可能になる。
As described above, according to the present invention, a light emitting element such as a semiconductor laser having directivity is received by a lens and projected on a light receiving surface at a position deviating from the image point, Since the image at the center of directivity and the image of the diffused light that has entered the entire aperture of the lens are projected in a distinguishable manner, the position and orientation of the light-emitting element can be determined according to the positional relationship between these and the optical axis of the lens. It can be detected at the same time. As a result, it is possible to accurately perform the positional accuracy based on the light emitting point of the light emitting element in one step.

【0033】また、上記方法を用いて発光素子チップの
発光点の位置と向きとを検出する場合において、それ
を、発光素子チップをトレイなどから取り付け位置まで
搬送する途中で行うようにしたことにより、発光素子チ
ップのセットの手間が省け、吸着時の位置ズレを起こす
おそれがなくなる。さらに、発光点の位置,向きの検出
を複数回行ってその平均値を算出するようにしたことに
より、各回の検出値のばらつきをキャンセルすることが
できる。またさらに、修正手段による発光素子チップの
姿勢の修正と発光点の位置および向きの検出を繰り返し
実行するようにしたことによりさらに精度の高い位置修
正が可能になる。
Further, in the case of detecting the position and direction of the light emitting point of the light emitting element chip by using the above method, it is carried out during the transportation of the light emitting element chip from the tray or the like to the mounting position. Therefore, it is possible to save the labor of setting the light emitting element chip, and to eliminate the possibility of the displacement of the position at the time of adsorption. Further, by detecting the position and orientation of the light emitting point a plurality of times and calculating the average value thereof, it is possible to cancel the variation in the detected value at each time. Furthermore, the correction of the posture of the light emitting element chip and the detection of the position and the direction of the light emitting point are repeatedly executed by the correction means, whereby the position can be corrected with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例である半導体レーザ搬送装置
の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor laser carrying device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同半導体レーザ搬送装置のCCDカメラ3に入
光する光の状態を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a state of light entering a CCD camera 3 of the semiconductor laser carrying device.

【図3】同半導体レーザ搬送装置のCCDカメラ3に入
光する光の状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a state of light entering a CCD camera 3 of the semiconductor laser transport device.

【図4】同半導体レーザ搬送装置のCCDカメラ3に入
光する光の状態を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a state of light entering a CCD camera 3 of the semiconductor laser transport device.

【図5】同半導体レーザ搬送装置のCCDカメラ3に入
光する光の状態を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a state of light entering a CCD camera 3 of the semiconductor laser transport device.

【図6】同半導体レーザ搬送装置の制御部の動作を示す
フローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a control unit of the semiconductor laser carrying device.

【図7】同半導体レーザ搬送装置に用いられるCCDカ
メラ3の他の実施例を示す図
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the CCD camera 3 used in the semiconductor laser carrying device.

【図8】従来の半導体レーザの位置決め装置の構成を示
す図
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional semiconductor laser positioning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−半導体レーザチップ 2−吸着ノズル 3−CCDカメラ 4−可動電極端子 30−レンズ 31−CCD撮像素子 1-Semiconductor laser chip 2-Suction nozzle 3-CCD camera 4-Movable electrode terminal 30-Lens 31-CCD image sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥松 文夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Fumio Torimatsu 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Osaka

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 指向性を有する発光素子を発光させ、こ
の光をレンズで受光して、その像点から外れた位置に設
けられた受光面に投影し、投影された前記発光素子の像
に基づいて前記発光素子の発光点の前記レンズの光軸か
らのズレと傾きを検出することを特徴とする発光素子の
発光点検出方法。
1. A light emitting element having directivity is caused to emit light, this light is received by a lens, and projected on a light receiving surface provided at a position deviating from the image point, and an image of the projected light emitting element is obtained. A method for detecting a light emitting point of a light emitting element, characterized in that the deviation and the inclination of the light emitting point of the light emitting element from the optical axis of the lens are detected based on the light emitting point.
【請求項2】 分割された発光素子チップを吸着して取
付位置まで搬送する搬送機構と、この搬送途中で前記発
光素子チップを発光させ、この光を受光することによっ
て前記発光素子チップの発光点の位置と向きとを検出す
る発光点検出手段と、この発光点検出手段の検出結果に
基づいて前記発光素子チップの搬送姿勢を修正する修正
手段と、を設けたことを特徴とする発光素子の位置決め
装置。
2. A transport mechanism for adsorbing the divided light-emitting element chips to a mounting position, and causing the light-emitting element chips to emit light during the transportation and receiving the light to emit light from the light-emitting element chips. Of the light emitting element, which is provided with a light emitting point detecting means for detecting the position and direction of the light emitting element, and a correcting means for correcting the carrying attitude of the light emitting element chip based on the detection result of the light emitting point detecting means. Positioning device.
【請求項3】 前記発光点検出手段は、前記発光点の位
置および向きを複数回検出してその平均値を検出結果と
することを特徴とする請求項2記載の発光素子の位置決
め装置。
3. The light emitting element positioning device according to claim 2, wherein said light emitting point detecting means detects the position and direction of said light emitting point a plurality of times and uses the average value as the detection result.
【請求項4】 前記発光点検出手段の検出結果が一定の
範囲の値となるまで、前記修正手段および前記発光点検
出手段を繰り返し実行する請求項2または請求項3記載
の発光素子の位置決め装置。
4. The light emitting element positioning device according to claim 2, wherein the correcting means and the light emitting point detecting means are repeatedly executed until the detection result of the light emitting point detecting means reaches a value within a certain range. .
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