KR102463163B1 - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

분리된 복수의 반도체 발광 소자를 실장 직전에 일괄 검사하여 발광 불량인 반도체 발광 소자를 선별한다.
절연막체에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자를 광학적으로 검사하는 검사 장치로서, 제1 전극을 갖는 제1 플레이트와, 제1 전극과의 사이에 복수의 반도체 발광 소자 및 절연막체를 끼워 대향하도록 마련된 제2 전극을 갖는 제2 플레이트와, 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전기적으로 접속되는 구동 전원과, 제1 플레이트 또는 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 측에서 복수의 반도체 발광 소자의 발광을 관찰하는 광학 기계를 구비하고, 제1 전극과 제2 전극의 사이에는, 복수의 반도체 발광 소자의 각각에 절연막체로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부가 배치되며, 복수의 발광 회로부는, 구동 전원으로부터 복수의 반도체 발광 소자로 순방향의 전류가 흐를 때에 유도 전류를 발생시켜 복수의 반도체 발광 소자가 발광한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}
본 발명은, 발광 다이오드(LED) 등으로 이루어지는 복수의 반도체 발광 소자를 기능적(광학적)으로 검사하기 위하여 이용되는 검사 장치, 및, 검사 장치를 이용한 검사 방법에 관한 것이다.
상세하게는, 복수의 반도체 발광 소자가 실장되기 전의 시점에서, 배열 형성된 복수의 발광 소자를 분리 상태에서 발광 검사하기 위한 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 검사 장치 및 검사 방법으로서, 지지 기판(support substrate)에 형성된 복수의 LED 디바이스(LED devices)의 p-n 접합한 발광부와 대향하도록, 상측의 전극(electrode)을 갖는 필드 플레이트(field plate)가 배치되고, 복수의 LED 디바이스의 하측의 전극으로서 공통 전극(common electrode)이 전기적으로 어스 접지되며, 외부의 전압원(voltage source)으로부터 상측 전극으로 인가함으로써, 복수의 LED 디바이스가 발광하고, 그 발광 휘도를 관찰로 측정하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
복수의 LED 디바이스는, 트렌치(trench)에서 하프 컷되지만, 트렌치가 하측 전극이 되는 공통 콘택트층(common contact layer)을 관통하고 있지 않고, 지지 기판 상에 미분리 상태로 되어 있다([0048], Figure 3A, 3B 등).
즉, 복수의 LED 디바이스는, 지지 기판과 미분리 상태로 발광 테스트되고, 발광의 측정에 의하여 그 기능을 평가하고 있다.
특허문헌 1: 국제 공개공보 제2018/112267호
그런데, 반도체 발광 소자 중에서도 LED칩은, 비용 저감을 위하여 소형화되고, 소형화한 LED칩을 고속·고정밀도로 실장하기 위한 방법이 행해지고 있다. 특히 LED 디스플레이에 이용되는 LED는, 마이크로 LED라고 불리는 사이즈가 50μm×50μm 이하인 LED칩이며, 확실하게 발광하는 분단 상태의 LED칩을 수μm의 정밀도로 고속으로 전사하여 실장할 것이 요구되고 있다.
그러나, 특허문헌 1에서는, 복수의 LED 디바이스가 미분리 상태에서 발광 테스트되기 때문에, 각 LED 디바이스를 실장하는 다이본딩 공정에 있어서는, 미분리 상태로는 취급할 수 없고, 실장 전에는 다이싱 등에 의하여 복수의 LED 디바이스를 개개로 분리할 필요가 있었다.
이와 같은 경우에는, 만일 복수의 LED 디바이스가 지지 기판과 미분리 상태에서 발광 테스트에 의하여 "기능에 문제 없음"이라고 평가되어도, 그 후의 분리 공정 등에 의하여 새로운 불량이 발생할 가능성은 부정할 수 없고, 실장 직전에 발광을 확인할 수 없기 때문에 신뢰성이 뒤떨어지는 문제가 있었다.
이와 같은 상황 하에서, 분리된 복수의 LED 디바이스를 실장 전에 검사하여 발광 불량인 LED 디바이스가 선별 가능한 검사 장치나 검사 방법이 요망되고 있다.
또, 발광 테스트에 의한 LED 디바이스의 대미지를 방지하기 위해서는, 전기적 접촉을 피한 저전압 환경에서의 검사가 요구되고 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 검사 장치는, 절연막체에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자를 광학적으로 검사하는 검사 장치로서, 제1 전극을 갖는 제1 플레이트와, 상기 제1 전극과의 사이에 상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체를 끼워 대향하도록 마련된 제2 전극을 갖는 제2 플레이트와, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전기적으로 접속되는 구동 전원과, 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 측에서 상기 복수의 반도체 발광 소자의 발광을 관찰하는 광학 기계를 구비하고, 상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 표리(表裏) 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두에 대하여 상기 절연막체가 점착으로 착탈 가능하게 가고정된 막부착 칩이며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 각각에 상기 절연막체로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부가 배치되며, 상기 복수의 발광 회로부는, 상기 구동 전원으로부터 상기 복수의 반도체 발광 소자로 순방향의 전류가 흐를 때에 유도 전류를 발생시켜 상기 복수의 반도체 발광 소자가 발광하는 것을 특징으로 한다.
또, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 검사 방법은, 절연막체에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자를 광학적으로 검사하는 검사 방법으로서, 상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 표리 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두에 대하여 상기 절연막체가 점착으로 착탈 가능하게 가고정된 막부착 칩이며, 제1 플레이트의 제1 전극과 제2 플레이트의 제2 전극의 사이에, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 각각에 상기 절연막체로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부를 형성하는 세트 공정과, 구동 전원의 전압을 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 상기 복수의 발광 회로부로 부여하는 공급 공정과, 상기 복수의 발광 회로부에 대한 전압의 공급에 의하여 발광하는 상기 복수의 반도체 발광 소자를 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 측에서 광학 기계로 관찰하는 관찰 공정을 포함하고, 상기 관찰 공정에서는, 상기 구동 전원으로부터 상기 복수의 반도체 발광 소자로 순방향의 전류가 흐를 때에 유도 전류를 발생시켜 상기 복수의 반도체 발광 소자가 발광하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, (a)가 인가 공정 및 검사 공정의 일부 절결 정면도, (b)가 동일한 횡단 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 변형예를 나타내는 설명도이며, (a)~(c)가 인가 공정 및 검사 공정의 일부 절결 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 변형예를 나타내는 설명도이며, 인가 공정 및 검사 공정의 일부 절결 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 변형예를 나타내는 설명도이며, 인가 공정 및 검사 공정의 일부 절결 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 변형예를 나타내는 설명도이며, (a)가 광학 기계 및 구동부의 구체예를 나타내는 일부 절결 축소 정면도, (b)가 동일한 축소 횡단 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법의 변형예를 나타내는 설명도이며, 복수의 반도체 발광 소자를 반송 가능하게 한 경우의 부분적인 일부 절결 정면도이다.
도 7은 동회로도이며, (a)가 도 1~도 5에 대응하는 등가 회로, (b)가 변형 예의 등가 회로이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치(A)는, 도 1~도 7에 나타내는 바와 같이, 배열 형성된 복수의 반도체 발광 소자(E)를 실장하기 전에, 복수의 반도체 발광 소자(E)를 개개로 분리된 배열 상태에서 기능적(광학적)으로 검사하고, 광학적으로 불량인 발광 소자(E)의 실장을 미연에 방지하기 위하여 이용되는 광학 특성 측정 장치이다.
상세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치(A)는, 제1 전극(1a)을 갖는 제1 플레이트(1)와, 제2 전극(2a)을 갖는 제2 플레이트(2)와, 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)에 전기적으로 접속하기 위하여 마련되는 구동 전원(3)과, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2)의 일방측으로부터 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광을 관찰하기 위하여 마련되는 광학 기계(4)를 주요한 구성요소로서 구비하고 있다.
또한, 제1 전극(1a) 또는 제2 전극(2a) 중 어느 한쪽의 표면 혹은 양쪽 모두의 표면에 마련되는 유전층(5)과, 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)를 상대적으로 이동시키기 위하여 마련되는 구동부(6)와, 구동 전원(3) 및 구동부(6)를 작동 제어하기 위하여 마련되는 제어부(7)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 플레이트(1)와 제2 플레이트(2)는, 통상 상하 방향으로 대향하도록 마련된다. 도시예에서는, 하방에 제1 플레이트(1)가 배치되고, 제2 플레이트(2)가 상방에 배치되어 있다. 여기에서, 제1 플레이트(1)와 제2 플레이트(2)가 대향하는 방향을 이하 "Z 방향"이라고 한다. Z 방향과 교차하는 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)를 따른 방향을 이하 "XY 방향"이라고 한다.
복수의 반도체 발광 소자(E)는, 도 1의 (a), (b) 등에 나타나는 바와 같이, 각각이 평활한 대략 직사각형(직사각형 및 정사각형을 포함하는 각이 직각인 사변형)의 박판상으로 형성된 발광 다이오드(LED)나 레이저 다이오드(LD) 등의 반도체 다이오드이다. 이 반도체 다이오드로서는, 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 칩 LED도 포함된다.
복수의 반도체 발광 소자(E)의 구체예로서는, 주로 마이크로 LED라고 불리는 50μm×50μm 이하, 상세하게는 30μm×30μm 이하, 더 상세하게는 평방 수십μm의 LED칩이나 LD칩 등을 들 수 있다.
또 복수의 반도체 발광 소자(E)의 다른 예로서는, 예를 들면 미니 LED라고 불리는 평방 100μm 전후의 LED칩이나 평방 200~300μm 등의 일반적인 LED칩이나, LD칩 등의 일반적인 사이즈의 반도체 다이오드를 포함하는 것도 가능하다.
일반적인 칩 취급에 있어서 복수의 반도체 발광 소자(E)는, 실리콘 등의 재료로 이루어지는 소자 형성용 기판이나 웨이퍼에, XY 방향으로 소정의 주기로 배열 형성되고, 그 표면 측 또는 이면 측에 발광부(E1)를 각각 갖고 있다. 배열 형성된 복수의 반도체 발광 소자(E)는, 다이싱 등의 분단 공정에 의하여 배열 상태를 유지하도록 각각 분리되고, 이 배열 상태를 유지한 채 후술하는 절연막체(F)에 전사되어 실장 공정으로 이행한다.
특히 복수의 반도체 발광 소자(E)로서는, 개개로 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자(E)가, 후술하는 절연막체(F)에 가고정된 막부착 칩(EF)을 이용하고 있다.
또한, 도시예에서는 설명을 위하여, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 배열로서, 직사각형의 반도체 발광 소자(E)를 모두 동일한 사이즈로 설정하고 있다. 또 그 외의 예로서, 도시하지 않지만, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 배열을 도시예 이외로 변경하는 것도 가능하다.
절연막체(F)는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리 염화 바이닐(PVC) 등의 투명 또는 불투명한 절연 재료(비유전율이 3정도)이고 필름상 또는 시트상으로 형성되며, 절연 재료로 이루어지는 다이싱 테이프 등을 이용하는 것도 가능하다.
또한 절연막체(F)는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)가 배치되는 표면 측이나 또는 이면 측 중 어느 한쪽이나, 혹은 표면 측 및 이면 측의 양쪽 모두에 대하여 점착 등에 의하여 착탈 가능하게 가고정됨으로써, 막부착 칩(EF)이 구성된다.
즉, 절연막체(F)로서는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)가 배치된 표면 측에 가고정되는 투명한 발광 측 절연막체(F1)나, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)의 반대 측이 되는 이면 측에 가고정되는 투명이나 불투명의 이측 절연막체(F2)가 있다.
개개로 분리된 복수의 반도체 발광 소자(E)는, 발광 측 절연막체(F1)나 이측 절연막체(F2)에 의하여 이산하지 않고 유지되며, 발광 측 절연막체(F1)나 이측 절연막체(F2)를 박리함으로써, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광부(E1)나 이면이 노출되어 취출 가능하게 됨과 동시에 실장도 가능하게 된다.
제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)는, 도 1의 (a), (b), 도 2의 (a), (b), (c) 및 도 3 등에 나타나는 바와 같이, 석영이나 경질 합성 수지 등의 투명 또는 불투명의 강성 재료로 판상에 형성된 정반(定盤)으로 이루어진다. 제1 플레이트(1)에 있어서 제2 플레이트(2)와 대향하는 면에는, 제1 전극(1a)이 형성되고, 제2 플레이트(2)에 있어서 제1 플레이트(1)와 대향하는 면에는, 제2 전극(2a)이 형성된다.
제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)에 대해서도 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)와 동일하게 투명 또는 불투명의 재료로 적층 형성되어 있다.
제1 플레이트(1)의 제1 전극(1a)과 제2 플레이트(2)의 제2 전극(2a)은, 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)의 사이에 막부착 칩(EF)(복수의 반도체 발광 소자(E)와 절연막체(F))을 끼우도록 대향하여 배치됨과 함께, 후술하는 구동 전원(3)이 전기적으로 접속된다.
이로써, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이에는, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 각각에 절연막체(F)로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부(C)가 배치된다.
또한 제1 플레이트(1)와 제2 플레이트(2)는, 도 4 및 도 5 (a), (b)에 나타나는 바와 같이, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2) 중 어느 한쪽의 면적을 다른 쪽보다 작은 면적으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2)의 한쪽에 대하여 다른 쪽이나, 혹은 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 양쪽 모두를, 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 대향 방향(Z 방향)과 교차하는 방향(XY 방향)으로 상대적으로 이동 가능하게 지지하는 것이 바람직하다.
또 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2) 중 어느 한쪽에는, 반입된 막부착 칩(EF)이 제1 전극(1a)이나 제2 전극(2a)과 접촉함으로써, 이동 불능이고 또한 착탈 가능하게 유지하기 위한 유지 척(도시하지 않음)을 마련하는 것이 바람직하다. 유지 척의 구체예로서는, 진공 흡착 척이나 점착 척이나 클로 등의 기계적인 파지 기구를 구비한 척 또는, 이들의 병용을 들 수 있다.
구동 전원(3)은, 교류 전압원이나 직류 전압원으로 이루어지고, 구동 전원(3)으로부터 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)을 통하여 복수의 발광 회로부(C)에 교류(AC) 전압이나 직류(DC) 전압이 부여된다.
구동 전원(3)이 되는 교류 전압원으로부터 복수의 발광 회로부(C)에 교류 전압을 인가한 경우에는, 복수의 반도체 발광 소자(E)가 되는 반도체 다이오드가 갖는 정류 작용에 의하여, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 대하여 전류가 순방향으로 흘러 발광부(E1)를 발광시킨다.
광학 기계(4)는, 제1 플레이트(1)(제1 전극(1a)) 또는 제2 플레이트(2)(제2 전극(2a)) 중 어느 한쪽의 측으로부터 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광의 휘도를 관찰하는 검사 카메라 등으로 이루어진다.
즉, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 각각에 절연막체(F)로 이루어지는 커패시터를 직렬 접속한 개개로 분리되는 복수의 발광 회로부(C)와, 광학 기계(4)의 사이에 배치된 제1 플레이트(1)(제1 전극(1a)) 또는 제2 플레이트(2)(제2 전극(2a)) 중 한쪽의 측은 투명 재료로 형성되고, 다른 한쪽의 측은 불투명 재료로 형성해도 된다.
광학 기계(4)의 검사 카메라로서 복수의 반도체 발광 소자(E)가 가시광을 발광하는 경우는, 가시광의 CCD 카메라 등을 이용하는 것이 바람직하다. 복수의 반도체 발광 소자(E)가 적외광을 발광하는 경우는, 적외선 카메라를 이용하여, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 대한 검사 에어리어의 시야에 맞추어 소정의 해상도에 알맞도록 배치하는 것이 바람직하다.
검사 카메라의 배치는, 고해상도의 고정 카메라(41)를 이용하거나, 또는 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2)의 이동에 맞추어 이동 가능한 이동 카메라(42)를 이용하거나, 혹은 고정 카메라(41) 및 이동 카메라(42)를 병용한다. 특히 복수의 반도체 발광 소자(E)가 마이크로 LED와 같은 미소 사이즈로 다수 배열 형성되는 경우에는, 이동 카메라(42)를 이용하는 것이 바람직하다. 이로써, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 대한 검사 에어리어가 제한되기 때문에, 저해상도의 카메라여도 관찰 해상도를 충분히 확보하는 것이 가능하게 된다.
고정 카메라(41)나 이동 카메라(42) 등에 의하여 얻어진 복수의 반도체 발광 소자(E)의 평균 휘도 데이터는, 검사 배치(batch)마다의 평균 휘도 데이터를 각 반도체 발광 소자(E)의 위치와 관련지음으로써, 후속 공정에 있어서 참조 가능한 데이터베이스로서 작성할 수 있다.
상세하게 설명하면, 고정 카메라(41)나 이동 카메라(42) 등에 의한 검사 데이터로서는, 발광 상태에 있는 복수의 반도체 발광 소자(E)를 1매의 화상 데이터로서 계측해 두고, 각 반도체 발광 소자(E)의 면적에 상당하는 복수 개의 화소 데이터로부터 각 반도체 발광 소자(E)의 휘도 평균값을 구하는 등 하여, 각 반도체 발광 소자(E)의 발광의 유무와, 대표 발광 휘도를 정량 데이터로서, 검사 배치(batch)마다의 휘도 데이터베이스를 작성한다. 또 구동 전원(3)으로부터의 인가 전압을 변동시켰을 때의 발광에 의하여, 각 반도체 발광 소자(E)의 발광 최저 전압과 휘도 편차를 맞추어 계측 가능하게 된다.
특히 복수의 반도체 발광 소자(E)가 RGB칩 LED인 경우에는, 검사 카메라로서, RGB칩 LED에 대한 해상도를 충분히 확보한 컬러 카메라가 이용되어, RGB 삼색의 휘도 성분을 각각의 색조로서 데이터베이스화하는 것이 바람직하다.
또, 이들 칩 발광 휘도의 데이터베이스는, 검사 배치(batch)마다에 있어서의 복수의 반도체 발광 소자(E)의 위치와 데이터와의 링크를 행할 수 있다. 이 경우에는, 다음 공정이 되는 다이 본더 등에 의한 각 반도체 발광 소자(E)의 실장 공정에 있어서, 각 반도체 발광 소자(E)의 취출 직전에 대상 칩의 선별 기준으로 이용 가능하게 된다.
발광 테스트에 따른 더 정확한 검사를 행하려면, 도 5 (a), (b)에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치(A)를 검사기(B)의 암실(D)에 구비하고, 외광이 들어가지 않는 상태에서 발광 테스트를 행하는 것이 바람직하다.
암실(D)에서 발광 테스트를 행하는 이유는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 대하여 각 반도체 발광 소자(E)의 발광 주파수 미만의 외광이 입광하면, 각 반도체 발광 소자(E)의 내부 전하에 여기 현상이 일어남으로써, 정확한 발광 상태를 관찰하는 것이 곤란하게 되기 때문이다.
이와 같은 외광에 의한 여기 현상은, 반대로 각 반도체 발광 소자(E)에 있어서의 발광의 광여기 보조에 의한 관찰 방법으로서 이용할 수 있다. 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 주파수 미만의 단파장 광선을 발광하는 광원(도시하지 않음)을 암실(D)에 구비하고, 광원으로부터 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광부(E1)를 향하여 단파장 광선을 미약하게 정량씩 균등하게 조사하는 것이 바람직하다. 이로써, 발광에 필요하게 되는 최저 전압을 낮추는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 구동 전원(3)을 저전압으로 해도 각 반도체 발광 소자(E)의 발광을 관찰할 수 있다. 예를 들면 적색 LED에 대해서는, 단파장이 되는 청색이나 자외광을 미약하게 조사함으로써 실시할 수 있다.
상세하게 설명하면, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광을 관찰하는 검사 카메라의 관찰 시야에 대하여, 각 반도체 발광 소자(E)의 발광 주파수 미만의 단파장광으로 이루어지는 조명 장치(도시하지 않음)의 조사 영역을 일치시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 단파장 조명 장치를 고정 카메라(41)에 병설시키거나, 이동 카메라(42)에 병설시킨다.
이와 같은 구성으로, 사전에 단파장 조명 장치의 조사에만 의한 카메라 시야 내의 관찰값의 암시 레벨을 계측해 두고, 검사 시에는, 카메라 관찰값으로부터 암시 레벨을 빼서 데이터를 보정한다. 또한, 각 반도체 발광 소자(E)에 대한 외광 조도가 너무 강하면, 포토 루미네선스 효과에 의한 광여기 발광이 발생하므로, 구동 전류에는 의존하지 않는 발광을 발생시키지 않도록 단파장 조명 장치의 조도 레벨을 사전에 조정해 두는 것이 바람직하다.
또, 복수의 반도체 발광 소자(E)로서 RGB칩 LED의 발광 상태의 색조를 판별하는 경우에는, 컬러 카메라에 의하여 발광 상태를 관찰하여, RGB 성분마다의 관찰값으로 하면 된다. 관찰 시에 단파장 조명 장치를 병용하는 경우는, 사전에 단파장 조명 장치의 조사에만 의한 카메라 시야 내의 관찰값에 있어서의 RGB 성분의 색조의 암시 레벨을 계측해 두고, 검사 시에는, 카메라 관찰값으로부터 색조의 암시 레벨을 빼서 데이터를 보정하는 것이 바람직하다.
제1 플레이트(1)의 제1 전극(1a) 또는 제2 플레이트(2)의 제2 전극(2a) 중 어느 한쪽이나, 혹은 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)의 양쪽 모두에는, 유전층(5)을 제1 전극(1a)의 표면이나 제2 전극(2a)의 표면에 따라 마련하는 것이 바람직하다.
즉, 유전층(5)으로서는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)의 반대 측과 대향하도록 배치되는 불투명한 이측 유전층(5a)이나, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)와 대향하도록 배치되는 투명한 발광 측 유전층(5b)이 있다.
이측 유전층(5a)이나 발광 측 유전층(5b)은, 고비유전율의 유전 재료로 구성할 수 있고, 그 구체예로서는 비유전율이 80정도의 산화 타이타늄 등의 고유전 재료를 이용한다.
제1 플레이트(1)의 제1 전극(1a)이나 제2 플레이트(2)의 제2 전극(2a)에 대한 유전층(5)의 형성 방법으로서는, 스퍼터 등에 의한 경질인 박막 형성 이외에, 자외선 조사나 가열에 의한 경화성을 갖는 액상의 연질 수지를 기재에 이용함으로써, 미리 미분말 상태의 고비유전 재료가 액 중 분산 배합된 연질 수지를 얇게 도포하여 경화시킨 연질막의 형성 방법이 있다.
특히 유전층(5)이 되는 연질막을 경화 후에도 유연성을 갖는 실리콘 수지 등으로 형성한 경우에는, 절연막체(F)나 반도체 발광 소자(E)의 표면 형상 또는 이면 형상의 요철이나 왜곡에 대한 변위 흡수성을 기대할 수 있다. 이로써, 유연성이 부족한 절연막체(F)나 반도체 발광 소자(E)의 표면 또는 이면에 대해서도 면 접촉성이 향상되고, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이에 발생하는 정전 용량을 보다 안정화시킬 수 있다.
제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)에는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이에 막부착 칩(EF)(복수의 반도체 발광 소자(E)와 절연막체(F))을 끼우기 때문에, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2) 중 어느 한쪽이나 혹은 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 양쪽 모두를 상대적으로 이동시키는 구동부(6)를 마련하는 것이 바람직하다.
구동부(6)는, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2) 중 어느 한쪽이나 혹은 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 양쪽 모두와 연계하고, 승강이나 슬라이드 또는 반전 등에 의하여 왕복 이동시키는 액추에이터 등으로 구성되며, 후술하는 제어부(7)에 의하여 작동 제어하고 있다.
구동부(6)에 의한 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)의 상대적인 이동 방향으로서는, 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 대향 방향(Z 방향)뿐만 아니라, 필요에 따라서 대향 방향(Z 방향)과 교차하는 방향(XY 방향)도 포함된다.
즉, 구동부(6)로서는, 적어도 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)를 Z 방향으로 상대적으로 이동시키는 승강용 구동부(61)나, 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2)를 XY 방향으로 상대적으로 이동시키는 수평 이동용 구동부(62)가 있다.
후술하는 제어부(7)에 의한 승강용 구동부(61)의 제어예로서는, 도 1의 (a) 등에 2점 쇄선으로 나타나는 막부착 칩(EF)의 반입 시와 반출 시에는, 제1 플레이트(1)와 제2 플레이트(2)를 Z 방향으로 상대적으로 이격 이동시킨다. 그 이외에는, 도 1의 (a) 등에 실선으로 나타나는 바와 같이, 제1 플레이트(1)와 제2 플레이트(2)를 Z 방향으로 상대적으로 접근 이동시키고, 제1 플레이트(1)의 제1 전극(1a) 및 제2 플레이트(2)의 제2 전극(2a)이 막부착 칩(EF)에 대하여, 직접적 또는 유전층(5)을 통하여 간접적으로 접촉하여 통전하도록 가압하고 있다.
막부착 칩(EF)(복수의 반도체 발광 소자(E)와 절연막체(F)), 광학 기계(4), 유전층(5) 및 구동부(6)의 구체예를 도 1~도 6에 나타내고, 이들의 등가 회로를 도 7에 나타낸다.
도 1의 (a), (b), 도 2의 (a), (b), (c) 및 도 4~도 6에 나타나는 예는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)가 하향이 되도록 배치되고, 투명하게 형성된 제1 전극(1a)이나 제1 플레이트(1) 등을 투과하여, 발광부(E1)의 발광 상태가 광학 기계(4)에 의하여 제1 플레이트(1) 측으로부터 관찰되도록 구성하고 있다.
특히 도 1의 (a), (b), 도 2 (c) 및 도 4~도 6에 나타나는 예는, 제2 전극(2a)의 표면을 따라 이측 유전층(5a)이 형성되고, 도 1의 (a), (b) 및 도 4~도 6의 경우는, 이측 유전층(5a)을 이측 절연막체(F2)와 접촉시키는 점에서 상위하다. 도 2(c)의 경우는, 이측 유전층(5a)을 복수의 반도체 발광 소자(E)의 이면 측에 대하여 직접적으로 접촉시켜, 이측 절연막체(F2)가 없는 점에서 상위하다.
도 2의 (a), (b)에 나타나는 예는, 제1 전극(1a)의 표면을 따라 발광 측 유전층(5b)이 형성되고, 도 2의 (a)의 경우는, 발광 측 유전층(5b)을 발광 측 절연막체(F1)와 접촉시키는 점에서 상위하다. 도 2의 (b)의 경우는, 발광 측 유전층(5b)을 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)가 배치되는 표면 측에 대하여 직접적으로 접촉시켜, 발광 측 절연막체(F1)가 없는 점에서 상위하다.
또한 도 1의 (a), (b), 도 2의 (a), (b), (c) 및 도 4에 나타나는 예는, 구동부(6)의 승강용 구동부(61)에 의하여 제2 플레이트(2)가 제1 플레이트(1)를 향하여 Z 방향으로 이동 제어되는 점에서 상위하다.
이와 반대로 도 3, 도 5의 (a), (b) 및 도 6에 나타나는 예는, 구동부(6)의 승강용 구동부(61)에 의하여 제1 플레이트(1)가 제2 플레이트(2)를 향하고 Z 방향으로 이동 제어되는 점에서 상위하다. 도 3의 경우는, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서 발광부(E1)가 상향이 되도록 배치되고, 투명한 발광 측 절연막체(F1)나 이측 유전층(5a)이나 제2 전극(2a)이나 제2 플레이트(2)를 투과하여, 발광부(E1)의 발광 상태가 광학 기계(4)에 의하여 제2 플레이트(2) 측으로부터 관찰되는 점에 있어서, 도 1의 (a), (b)의 경우와 상위하다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 도 1의 (a), (b), 도 2의 (a), (b), (c) 및 도 4에 나타난 예에 있어서, 구동부(6)의 승강용 구동부(61)로 제1 플레이트(1)를 제2 플레이트(2)를 향하여 Z 방향으로 이동 제어시키는 것이나, 도 2의 (b), (c) 및 도 4에 나타난 예에 있어서, 발광부(E1)의 발광 상태를 광학 기계(4)로 제2 플레이트(2) 측에서 관찰시키는 등의 변경이 가능하다.
이에 더하여 도 4 및 도 5의 (a), (b)에 나타나는 예는, 제1 플레이트(1)의 면적보다 제2 플레이트(2)의 면적이 작게 형성되고, 제1 플레이트(1)에 대하여 제2 플레이트(2)를 구동부(6)의 수평 이동용 구동부(62)로 XY 방향으로 이동시키는 점에서 상위하다.
특히 도 5의 (a), (b)의 경우는, 검사기(B)의 암실(D)에 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)나 광학 기계(4)가 수납 배치되고, 암실(D)에 있어서 제1 플레이트(1)의 지지 부재(11)를 제2 플레이트(2)를 향하여 Z 방향으로 승강시키는 승강용 구동부(61)와, 암실(D)에 있어서 제1 플레이트(1)의 지지 부재(11)에 대하여 제2 플레이트(2)를 XY 방향으로 이동시키는 수평 이동용 구동부(62)를 구비하고 있다.
암실(D)은, 검사기(B)의 내부에 외광으로부터 차광하여 형성되고, 암실(D)에 마련되는 승강용 구동부(61)로서는, 슬라이더나 직동 가이드 등의 액추에이터가 이용된다.
암실(D)에 마련되는 수평 이동용 구동부(62)로서는, XY스테이지 등의 액추에이터가 이용된다.
암실(D)에 배치되는 광학 기계(4)가 고정 카메라(41)인 경우에는, 제1 플레이트(1)의 중심축의 연장선상이고 또한 광학 초점 위치에 고정 배치된다. 이동 카메라(42)인 경우에는, 제2 플레이트(2)의 중심축의 연장선상이고 또한 광학 초점 위치에 배치되며, 수평 이동용 구동부(62)에 의한 제2 플레이트(2)의 XY 방향으로의 이동과 동기하여 이동시키도록 지지된다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 검사 대상이 되는 복수의 반도체 발광 소자(E)가 LED인 경우는, LED의 발광 주파수부터 단파장의 발광을 행하는 광원을 구비하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 암실(D)에 있어서의 이동 카메라(42)의 움직임에 추종하여 광원을 이동시키는 등 하여, 검사 대상 에어리어를 저조도로 균일하게 조사시키는 것이 바람직하다.
도 6에 나타나는 예는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이에 형성되는 공간에 대하여, 막부착 칩(EF)(복수의 반도체 발광 소자(E)와 절연막체(F))을 반송(반입 및 반출) 가능하게 하고 있다.
도 6의 경우는, 도 5의 (a)에 나타낸 지지 부재(11)에 대하여, 막부착 칩(EF)이 재치된 제1 플레이트(1)를 반송 가능하게 하고 있다. 상세하게 설명하면, 지지 부재(11)에 마련된 유지 척(도시하지 않음)에 의하여, 막부착 칩(EF) 및 제1 플레이트(1)를 지지 부재(11)에 대하여 이동 불능이고 또한 착탈 가능하게 유지하고 있다.
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 도 1의 (a), 도 2의 (a), (b), (c), 도 3및 도 4에 나타난 예에 있어서, 막부착 칩(EF)이 재치된 제1 플레이트(1)를 반송 가능한 구조로 변경하는 것이나, 막부착 칩(EF)이 매달아 지지된 제2 플레이트(2)를 반송 가능한 구조로 변경하는 것도 가능하다.
도 7의 (a)에 나타나는 등가 회로는, 도 1, 도 3~도 6에 나타난 예에 해당하고, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 각각에 절연막체(F)로 이루어지는 커패시터를 직렬 접속한 개개로 분리되는 복수의 발광 회로부(C)에 대하여, 구동 전원(교류 전압원)(3)의 교류 전압이 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)으로부터 유전층(5)을 통하여 부여된다. 교류 전압의 인가에 의하여 복수의 발광 회로부(C)에 유도 전류가 흐른다. 또 도 2의 (a)~(c)에 나타난 예에 해당하는 등가 회로는, 도 7의 (a)와 유사한 등가 회로가 되기 때문에 생략한다.
복수의 발광 회로부(C) 내의 유도 전류는, 복수의 반도체 발광 소자(반도체 다이오드)(E)가 갖는 정류 작용으로 전류가 순방향으로 흐른다. 상세하게 설명하면, 구동 전원(3)으로부터 복수의 발광 회로부(C)에 인가한 교류 전압이, 복수의 반도체 발광 소자(E)에서 반파 정류된다.
이 때문에, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 순방향의 전류가 흐를 때만, 유도 전류를 발생시켜 복수의 반도체 발광 소자(E)가 발광한다. 이 발광 상태를 광학 기계(4)로 관찰함으로써, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 상태에 근거하여 불량 여부의 선별이 가능하게 된다.
도 7의 (a)의 경우는, 회로 중에 반도체 다이오드 보호용의 전류 제한 저항기(RL)가 직렬 접속되어 직렬 RC 회로를 구성하고 있다. 즉 역방향 내전압 범위 내의 교류 전압만이 복수의 반도체 발광 소자(E)에 부여된다. 이로써, 전류 제한 저항기(RL)에서 복수의 반도체 발광 소자(E)로 과대 전류가 흐르는 것을 제한하여 파괴가 방지된다.
이 때, 반도체 발광 소자(E)의 발광에서 필요한 전류의 확보에는, 직렬 RC 회로의 임피던스의 대소가 중요하게 된다. 복수의 발광 회로부(C)의 임피던스는, 정전 용량이나 주파수에 의하여 변화한다. 이상적인 커패시터의 임피던스(Z)는, 주파수를 ω, 정전 용량을 C로 하면, 하기의 식으로 표현된다.
Z=1/jωC
즉, 임피던스(Z)와 주파수(ω)나 정전 용량(C)은, 반비례의 관계에 있기 때문에, 정전 용량(C)이 커지면 임피던스(Z)가 낮아지고, 주파수(ω)가 높아지면 임피던스(Z)가 낮아진다. 그러나, 반도체 발광 소자(E)의 발광에 있어서의 주파수(ω)의 응답 범위는, 한계가 있으므로 그다지 높게 할 수 없다. 임피던스(Z)가 높으면 구동에 고전압을 필요로 하지만, 고전압에 의한 발광 테스트는, 반도체 발광 소자(E)에 대미지의 리스크가 있기 때문에, 저전압이 유지 가능한 정전 용량(C)을 크게 취하는 것이 바람직하다.
정전 용량(C)을 높이려면, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이의 투영 면적(전극 면적)을 크게 취하는 것도 유효하지만, 전극 면적은 발광 테스트하는 반도체 발광 소자(E)의 수에 의존하기 때문에 한정적이다.
따라서, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이의 유전율을 높이기 위하여, 고비유전율의 유전 재료로 이루어지는 유전층(5)을 추가하고 있다.
도 7의 (b)에 나타나는 등가 회로는, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 테스트에 있어서 파괴를 피하기 위하여 가능한 한 저전압으로 발광시키는 것을 목적으로 한 회로이다.
구동 전원(교류 전압원)(3)으로부터 복수의 발광 회로부(C)에 부여되는 순방향의 반파 전류는, 도 7의 (a)의 경우와 동일하지만, 구동 전원(3)에 있어서 역방향의 전압(-E2)을 제한한다. 구동 전원(3)으로부터의 역내전압(逆耐電壓)(-E2)으로서 하한이 제한된 전압 파형을 복수의 반도체 발광 소자(E)에 부여함으로써, 저전압의 발광 테스트가 가능하게 된다.
도 7의 (a), (b)에 나타나는 등가 회로에 있어서, 부호 C1은 유전층(5)에 의한 정전 용량, 부호 C2는 각 반도체 발광 소자(E)에 의한 정전 용량, 부호 C3은 절연막체(F)에 의한 정전 용량, 부호 C4는 분리한 복수의 반도체 발광 소자(E)의 사이에 배치된 간극(공기층)에 의한 정전 용량이다.
또한, 도 7의 (a), (b)의 경우에는, 구동 전원(교류 전압원)(3)으로서 정현 파형만을 기재하고 있다. 교류 파형이면 도시하지 않지만 정현 파형에 대신하여 직사각형파나 삼각파나 사다리꼴파 등이어도 된다.
또, 유도 발광에 의한 반도체 발광 소자(E)의 제전(除電)의 용이함과 제전 관리에 따라 다르지만, 구동 전원(3)의 전압(-E2)을 제로 전위로 설정하면, 교류 전압원에 대신하여 직류 전압원을 이용하는 것도 가능하다.
제어부(7)는, 구동 전원(3)이나 구동부(6)뿐만이 아니라, 막부착 칩(EF)의 반입 기구나 반출 기구 등에도 전기적으로 접속하는 컨트롤러이다.
제어부(7)가 되는 컨트롤러는, 그 제어 회로(도시하지 않음)에 미리 설정된 프로그램에 따라, 미리 설정된 타이밍에 차례차례 각각 작동 제어하고 있다.
그리고, 제어부(7)의 제어 회로에 설정된 프로그램을, 검사 장치(A)에 의한 복수의 반도체 발광 소자(E)의 광학적인 검사 방법으로서 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 검사 방법은, 제1 플레이트(1)의 제1 전극(1a)과 제2 플레이트(2)의 제2 전극(2a)의 사이에 막부착 칩(EF)을 끼우도록 배치하는 세트 공정과, 구동 전원(3)으로부터 막부착 칩(EF)에 전압을 부여하는 공급 공정과, 막부착 칩(EF)의 발광 상태를 제1 플레이트(1)나 제2 플레이트(2) 중 어느 한쪽의 측에서 광학 기계(4)로 관찰하는 관찰 공정을 주요한 공정으로서 포함하고 있다.
또한, 세트 공정의 전에 막부착 칩(EF)을 반입하는 반입 공정과, 관찰 공정의 후에 검사가 종료된 막부착 칩(EF)을 반출하는 반출 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
세트 공정에서는, 반입된 막부착 칩(EF)을 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이의 소정 위치에 끼워 넣어 전기적으로 접속시킴으로써, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 각각에 절연막체(F)로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부(C)가 형성된다.
공급 공정에서는, 구동 전원(3)의 전압을 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)으로부터 막부착 칩(EF)에 공급함으로써, 복수의 발광 회로부(C)에 교류 전압이 인가된다.
관찰 공정에서는, 복수의 발광 회로부(C)로 교류 전압의 인가에 따라 발광한 복수의 반도체 발광 소자(E)를, 제1 플레이트(1) 및 제1 전극(1a)이나 제2 플레이트(2) 및 제2 전극(2a) 중 어느 한쪽의 측으로부터 광학 기계(4)의 관찰에 의하여, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 상태에 근거하여, 발광 양호한 반도체 발광 소자(E)와 발광 불량인 반도체 발광 소자(E)로 선별하고 있다.
복수의 반도체 발광 소자(E)에 있어서의 발광 상태에 근거한 선별 방법으로서는, 발광의 유무에 의한 불량 여부의 판별이나, 휘도 편차에 의한 선별이나, 색조의 선별 등의 미리 설정된 기준에 의하여 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 실시형태에 관한 검사 장치(A) 및 검사 방법에 의하면, 구동 전원(3)의 교류 전압을 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)으로부터, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 각각에 절연막체(F)로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부(C)로 부여함으로써, 복수의 반도체 발광 소자(반도체 다이오드)(E)의 정류 작용으로 전류가 순방향으로 흐른다.
이 때문에, 복수의 반도체 발광 소자(E)에 순방향의 전류가 흐를 때에, 유도 전류를 발생시켜 양호한 반도체 발광 소자(E)가 발광한다. 이와 같은 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 상태를 광학 기계(4)로 관찰함으로써, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 상태가 각각 광학적으로 검사되고, 발광 상태에 근거한 불량 여부의 선별이 가능하게 된다.
따라서, 분리된 복수의 반도체 발광 소자(E)를 실장 직전에 일괄 검사하여 발광 불량인 반도체 발광 소자(E)를 선별할 수 있다.
그 결과, 복수의 LED 디바이스가 하프 컷된 미분리 상태에서 발광 테스트하는 종래의 것에 비하여, 복수의 반도체 발광 소자(E)로부터 절연막체(F)를 박리하는 것만으로 복수의 반도체 발광 소자(E)가 분리되기 때문에, 검사된 복수의 반도체 발광 소자(E)를 실장 전에 분리할 필요가 없으며, 이 분리 공정에 의한 새로운 불량의 발생을 방지할 수 있어 신뢰성이 뛰어나고, 또한 취급이 용이하다.
특히 복수의 반도체 발광 소자(E)가 마이크로 LED여도 실장을 용이하게 행할 수 있는 작업성이 뛰어나고 편리성의 향상이 도모된다.
이로써, 기능적(광학적)으로 불량인 반도체 발광 소자(E)의 실장을 미연에 방지할 수 있어, 수율의 향상이 도모된다.
특히, 제1 전극(1a) 또는 제2 전극(2a) 중 어느 한쪽의 표면이나 혹은 양쪽 모두의 표면에 마련되는 유전층(5)을 구비하고, 유전층(5)이 고비유전율의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 구동 전원(3)의 교류 전압이 제1 전극(1a) 및 제2 전극(2a)으로부터 유전층(5)을 통하여 복수의 발광 회로부(C)에 부여됨으로써, 고비유전율의 유전층(5)에서 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이의 정전 용량이 커진다.
정전 용량과 임피던스는 반비례의 관계에 있기 때문에, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이의 임피던스가 작아져 전류가 흐르기 쉬워진다.
따라서, 복수의 반도체 발광 소자(E)를 저전압으로 발광시킬 수 있다.
그 결과, 고전압에 의한 본의 아닌 반도체 발광 소자(E)의 파괴를 방지할 수 있는 것과 동시에 단락(쇼트)의 위험성을 경감시킬 수 있다. 이로써 장치 측의 내전압과 누설 대책도 할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5의 (a), (b)에 나타나는 바와 같이, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2)의 한쪽이 다른 쪽보다 작은 면적으로 형성되고, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2)의 한쪽에 대하여 다른 쪽을 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 대향 방향(Z 방향)과 교차하는 방향(XY 방향)으로 이동 가능하게 지지하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 제1 전극(1a)과 제2 전극(2a)의 사이에 복수의 발광 회로부(C)가, 제1 플레이트(1) 또는 제2 플레이트(2) 중 큰 쪽(제1 플레이트(1))에 대하여 작은 쪽(제2 플레이트(2))의 접촉 면적과 동일 사이즈로 형성된다.
큰 쪽(제1 플레이트(1))에 대하여 작은 쪽(제2 플레이트(2))을, 양자의 대향 방향(Z 방향)과 교차하는 방향(XY 방향)으로 이동시키고, 또한 구동 전원(3)으로부터 복수의 발광 회로부(C)에 교류 전압을 부여함으로써, 큰 쪽(제1 플레이트(1))의 전체 영역이 복수로 분할되고, 분할 영역 단위에서 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 상태가 검사 가능하게 된다.
따라서, 절연막체(F)에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자(E)를 적절한 수의 분할 영역마다 검사할 수 있다.
그 결과, 다수의 반도체 발광 소자(E)가 배열된 대형의 막부착 칩(EF)을 검사할 때에 유효하다.
또, 검사기(B)의 외광으로부터 차광된 암실(D)에 검사 장치(A)를 배치하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 암실(D)에서 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 테스트를 행함으로써, 각 반도체 발광 소자(E)의 발광 주파수 미만의 외광이 차광되고, 각 반도체 발광 소자(E)의 내부 전하에 여기 현상이 일어나지 않는 상태에서 발광 테스트가 행해진다.
따라서, 구동 전원(3)에 대한 복수의 반도체 발광 소자(E)의 정확한 발광을 관찰할 수 있다.
그 결과, 발광 불량인 반도체 발광 소자(E)를 보다 정확하게 선별할 수 있어, 신뢰성의 추가적인 향상이 도모된다.
특히, 암실(D)에는, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광 주파수 미만의 단파장 광선을 발광하는 광원이 구비되고, 광원으로부터 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광부(E1)를 향하여 단파장 광선을 균등하게 조사하는 것이 바람직하다.
이 경우에는, 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광부(E1)의 발광에 필요하게 되는 최저 전압을 낮추는 것이 가능하게 된다.
따라서, 구동 전원(3)을 저전압으로 해도 복수의 반도체 발광 소자(E)의 발광을 관찰할 수 있다.
그 결과, 저전압화에 의하여 복수의 반도체 발광 소자(E)의 파괴를 더 방지할 수 있다.
또한, 전시의 실시형태에서는, 제1 전극(1a)이나 제2 전극(2a)에 유전층(5)(이측 유전층(5a), 발광 측 유전층(5b))을 마련한 경우만을 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 유전층(5)이 없어도 된다. 유전층(5)에 대신하여 절연성의 확보를 위하여, 막부착 칩(EF)과 제1 전극(1a)이나 제2 전극(2a)의 사이에 공기층을 개재시켜 비접촉으로 하는 것도 가능하다.
또 도 4에 나타난 예에서는, 제1 플레이트(1)보다 제2 플레이트(2)를 작은 면적으로 형성하고, 제1 플레이트(1)에 대하여 제2 플레이트(2)를 수평 이동용 구동부(62)에서 XY 방향으로 이동시켰지만, 이에 한정되지 않으며, 제2 플레이트(2)보다 제1 플레이트(1)를 작은 면적으로 형성하고, 제2 플레이트(2)에 대하여 제1 플레이트(1)를 수평 이동용 구동부(62)에서 XY 방향으로 이동시키는 것이나, 제1 플레이트(1) 및 제2 플레이트(2)의 양쪽 모두를 수평 이동용 구동부(62)에서 XY 방향으로 상대적으로 이동시켜도 된다.
A 검사 장치 1 제1 플레이트
1a 제1 전극 2 제2 플레이트
2a 제2 전극 3 구동 전원
4 광학 기계 5 유전층
C 발광 회로부 E 반도체 발광 소자
E1 발광부 F 절연막체
B 검사기 D 암실

Claims (6)

  1. 절연막체에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자를 광학적으로 검사하는 검사 장치로서,
    제1 전극을 갖는 제1 플레이트와,
    상기 제1 전극과의 사이에 상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체를 끼워 대향하도록 마련된 제2 전극을 갖는 제2 플레이트와,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전기적으로 접속되는 구동 전원과,
    상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 측에서 상기 복수의 반도체 발광 소자의 발광을 관찰하는 광학 기계를 구비하고,
    상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 표리(表裏) 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두에 대하여 상기 절연막체가 점착으로 착탈 가능하게 가고정된 막부착 칩이며,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 각각에 상기 절연막체로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부가 배치되며,
    상기 복수의 발광 회로부는, 상기 구동 전원으로부터 상기 복수의 반도체 발광 소자로 순방향의 전류가 흐를 때에 유도 전류를 발생시켜 상기 복수의 반도체 발광 소자가 발광하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 중 어느 한쪽의 표면이나 혹은 양쪽 모두의 표면에 마련되는 유전층을 구비하고, 상기 유전층이 고비유전율의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 면적이 다른 쪽보다 작은 면적으로 형성되고, 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트의 한쪽에 대하여 다른 쪽이나 혹은 양쪽 모두를, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 대향 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 검사 장치를 구비한 검사기로서,
    상기 검사기의 외광으로부터 차광된 암실에 상기 검사 장치를 배치하는 것을 특징으로 하는 검사기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 암실에는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 발광 주파수 미만의 단파장 광선을 발광하는 광원이 구비되고, 상기 광원으로부터 상기 복수의 반도체 발광 소자의 발광부를 향하여 상기 단파장 광선이 균등하게 조사되는 것을 특징으로 하는 검사기.
  6. 절연막체에 분리 배열된 복수의 반도체 발광 소자를 광학적으로 검사하는 검사 방법으로서,
    상기 복수의 반도체 발광 소자 및 상기 절연막체는, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 표리 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두에 대하여 상기 절연막체가 점착으로 착탈 가능하게 가고정된 막부착 칩이며,
    제1 플레이트의 제1 전극과 제2 플레이트의 제2 전극의 사이에, 상기 복수의 반도체 발광 소자의 각각에 상기 절연막체로 이루어지는 커패시터가 직렬 접속되는 개개로 분리된 복수의 발광 회로부를 형성하는 세트 공정과,
    구동 전원의 전압을 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로부터 상기 복수의 발광 회로부로 부여하는 공급 공정과,
    상기 복수의 발광 회로부에 대한 전압의 공급에 의하여 발광하는 상기 복수의 반도체 발광 소자를 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 중 어느 한쪽의 측에서 광학 기계로 관찰하는 관찰 공정을 포함하고,
    상기 관찰 공정에서는, 상기 구동 전원으로부터 상기 복수의 반도체 발광 소자로 순방향의 전류가 흐를 때에 유도 전류를 발생시켜 상기 복수의 반도체 발광 소자가 발광하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
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