TW201538935A - 半導體發光元件之光測定裝置 - Google Patents

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TW201538935A
TW201538935A TW104111152A TW104111152A TW201538935A TW 201538935 A TW201538935 A TW 201538935A TW 104111152 A TW104111152 A TW 104111152A TW 104111152 A TW104111152 A TW 104111152A TW 201538935 A TW201538935 A TW 201538935A
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Takatsugu NIINO
Manabu Mochizuki
Shoichi Fujimori
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Abstract

本發明提供一種能夠使半導體發光元件確實地通電,正確且穩定地測定半導體發光元件之發光量的半導體發光元件之光測定裝置。 半導體發光元件之光測定裝置100具備:一探針300,其供給電力至LED20A;一光測定部120,其測定自LED發出的光之光量;以及一吸附基礎部200,其具有探針300,吸附基礎部200用以吸引LED。

Description

半導體發光元件之光測定裝置
本發明係關於一種用以測定自LED等的半導體發光元件發出的光之光測定裝置。
LED等的半導體發光元件的檢測中,有藉由照相機之外觀檢測和使半導體發光元件在積分球中發光而測定該光的檢測等。專利文獻1揭示了一種從多個方向同時測定光,用以測定配光強度分布的技術。另外,專利文獻2揭示了一種使用積分球來測定整體發光量的技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-172665號公報
[專利文獻2]日本特開2008-76126號公報
在專利文獻1及專利文獻2所揭示的技術中,都是將半導體發光元件放置在預定位置上,並施加電壓使其發光。在此發光時,必須使施加電壓至半導體發光元件的電極與半導體發光元件的電極接觸到能通電的程度。
然而,例如於生產線進行多種檢測時,在追求速度及效率的送料型檢查系統中,在送料動作時所發生的加速度和離心力等會使半導體發光元件移動,而造成半導體發光元件的電極與通電用電極之間接觸不良的情況。因此,無法穩定地進行通電,導致可能無法正確地進行 測定。而這也是在對速度及效率的要求下,使半導體發光元件載置至測定台時穩定性及精度不足的原因。
本發明鑒於上述課題,其目的之一在於提供一種能夠確實地使半導體發光元件通電,正確且穩定地測定半導體發光元件之發光量的半導體發光元件之光測定裝置。
本發明的半導體發光元件之光測定裝置具備:一探針,其供給電力至半導體發光元件;一光測定部,其測定自半導體發光元件發出的光之發光量;以及一吸附基礎部,其具有探針,吸附基礎部用以吸引半導體發光元件。
1‧‧‧LED檢查系統
2‧‧‧入口
3‧‧‧導入懸臂
4、4A‧‧‧載置部
5‧‧‧照相機
6‧‧‧取出懸臂
7‧‧‧出口
10、10A‧‧‧晶圓
20‧‧‧LED
20A‧‧‧LED
20AP‧‧‧電極
41‧‧‧吸泵
42‧‧‧管
43‧‧‧連接治具
100、101‧‧‧光測定裝置
110、110A‧‧‧積分球
111、111A‧‧‧開口部
112‧‧‧出射開口部
120‧‧‧光測定部
121‧‧‧光導
121A‧‧‧入射端部
200‧‧‧吸附基礎部
200A、200B‧‧‧壁面
200C‧‧‧端面
201A、203、204、205‧‧‧吸孔
201、201B、201C、201D、201E‧‧‧孔
202‧‧‧橫孔
210‧‧‧電子基板
300、300A、310、320、330、340‧‧‧探針
301‧‧‧探針尖端部
301A‧‧‧尖端部301的後端側
302‧‧‧彈簧
303‧‧‧探針基礎部
303A‧‧‧固定側
340P‧‧‧突起部
圖1係為本發明之實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置應用於LED檢查系統的整體示意圖。
圖2係示意地顯示本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的構造圖。
圖3係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大側面圖(A)及局部放大剖面圖(B)。
圖4係為從上側觀察本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大圖(A)及從下側觀察時的局部放大圖(B)。
圖5係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置中所使用的探針的局部放大剖面圖。
圖6係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置承載LED時的局部放大側面圖。
圖7係示意地顯示本發明之其他實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的構造圖。
圖8係為本發明之其他實施形態中的半導體發光元件之光測定裝 置吸附LED時的局部放大側面圖。
圖9係為本發明之第二實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置載置LED時的局部放大側面圖。
圖10(A)、(B)係為本發明之第三實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大側面圖。
圖11係為本發明之第四實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置承載LED時的局部放大側面圖。
圖12(A)、(B)係為從上側觀察本發明之第四實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大圖。
以下,使用圖1詳細說明本發明的實施形態。
圖1係為本發明之實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置應用於LED(Light Emitting Diode)檢查系統1的整體示意圖。
圖1所示的LED檢查系統1為送料型LED檢查系統1,LED檢查系統1設計為在一圈之內會經過多道檢測製程的結構。LED檢查系統1具備用於導入LED的入口2及用於取出的出口7。導入以及取出是分別藉由導入懸臂3及取出懸臂6所進行的。另外,還具備用以在各道檢測製程中移動LED的載置部4。LED檢查系統1具備在各道檢測製程中用於檢測的裝置。例如,具備照相機5和光測定裝置100。
LED20被承載在LED檢查系統1的系統外的晶圓10上。藉由導入懸臂3從入口2將LED20逐個地導入至LED檢查系統1內。作為檢測對象的LED20A放置在LED檢查系統1內的載置部4上,逆時針地經過各道檢測製程。例如,藉由導入懸臂3從入口2進入,最初的檢測製程為外觀檢測。藉由照相機5檢測外觀,而其外觀照片等的資訊存儲在LED檢查系統1的存儲部中。
外觀檢測之後,載置有LED20A的載置部4進入積分球110中,被 施加電壓。藉由通電之LED20A的發光,測定LED20A的發光量。
如此連續地對LED20進行檢查。最後,再由取出懸臂6自LED檢查系統1的出口7載置到外部的晶圓10A上。此時,也可以依據各道製程的檢測資訊來排列LED。例如,按發光量的級別分類LED時,可按每個級別分類而載置至LED檢查系統1出口側的晶圓上。此外,關於藉由載置而被分類放置的LED級別的資訊,存儲於LED檢查系統1的存儲部中。如此一來,可在安裝時等充分利用,使其有效率地動作等。接著,針對光測定裝置100之光測定進行說明。
圖2係示意地顯示本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置100的構造圖。本實施形態之光測定裝置100具備積分球110和光測定部120。
積分球110用於測定自LED20A發出的光,具有將LED20A導入至積分球110內部的LED導入開口部111,以及將來自LED20A的被測定光出射至外部的出射開口部112。LED20A承載於載置部4之上的吸附基礎部200上。
光導121的入射端部121A固定在積分球110的出射開口部112中,用於將來自LED20A的被測定光導光至光測定部120。作為此光導121,例如可使用單光纖或束光纖。光測定部120測定來自LED20A的被測定光,其是自積分球110的出射開口部112通過光導121出射。
吸泵41通過管42連接至載置部4。藉由驅動此吸泵41,其吸入空氣來吸引載置在載置部4的LED20A,使LED20A與探針確實地接觸並通電。
圖3係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置100的局部放大側面圖(A)及局部放大剖面圖(B)。在本實施形態中,為了降低接觸電阻,使用了開爾文連接。因此,使用四根探針作為電極為例進行說明。然而,在可忽略接觸電阻的影響和電纜的殘留 電阻等的情況下,即使在減少了電極的結構中,也可適用本發明。
此外,本實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置100具備四根探針,但是,在圖3(A)、(B)中只顯示置於可見位置上的兩根探針的側面圖以及局部放大剖面圖。在圖3中,將紙面的上側當作上方。然而,在本實施形態中,吸附基礎部200和載置部4是形成為一體的,但是,為了方便說明,將其當成不同部分來說明。因此,載置部在本發明中也是吸附基礎部。
探針300的一部分從具備探針300的吸附基礎部200的上側的面突出。LED的電極部接觸此突出的探針300的尖端。而吸附基礎部200如圖3(B)所示,在吸附基礎部200的上側面載置有LED的一側具備孔201。再者,吸附基礎部200以及載置部4在吸附基礎部200和載置部4的內側,具備比該孔201的外徑更大的外徑所構成空間。此空間具有朝向下方的圓形壁面200A。從此空間到吸附基礎部200以及載置部4的側面側形成有橫孔202。
此外,載置部4的內側中,包括壁面200A的圓形,形成由更大的剖面面積所構成的空間。此空間由壁面200B所形成,具有四角形的形狀。
壁面200A的圓形與壁面200B的交界處上,由於其剖面形狀與剖面積之差而形成端面200C。電子基板210藉由螺釘安裝,以接觸此端面200C。藉此,蓋住了載置部4的中空下方側的孔。因此,藉由安裝電子基板210,形成了從孔201通往橫孔202的空氣通道。另外,在孔201側上,電子基板210安裝有探針300,而在孔201的相反側上,電子基板210安裝有供給電力至探針300的電纜310。探針300與電纜310通過電子基板210電性連接。
橫孔202通過連接治具43與管42連接。此管連接至吸泵41。接下來,說明孔201的形狀。
圖4係為從上側觀察本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置100的載置部4之局部放大圖(A)及從下側觀察時的局部放大圖(B)。
如圖4(A)之從上側觀察光測定裝置100的載置部4的局部放大圖所示,在吸附基礎部200的中心,在圖3說明過的吸附基礎部200的上側面載置有LED的一側形成有孔201。另外,本實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置100中,探針300為四根,因此,形成有可讓探針300的尖端從吸附基礎部200向外側突出的孔201。
探針300所使用的孔朝四個方向距中心相同距離、以中心有空氣通過的吸孔201A為中心呈點對稱地形成。探針300所使用的孔201B、201C、201D、201E和中心的吸孔201A可分別形成,也可形成為一體。在本實施形態中,探針300所使用的孔201B、201C、201D、201E和中心的吸孔201A為形成為一體,構成具有對稱性的四葉幸運草形狀的孔。
如圖4(B)之從下側觀察光測定裝置100的載置部4的局部放大圖所示,在吸附基礎部200的中心形成有於圖4(A)說明過的孔相同的孔201。另外,同樣的,在本實施形態中的光測定裝置100中,探針300為四根,因此,形成有可讓探針300的尖端從吸附基礎部200向外側突出的孔201。探針300所使用的孔201B、201C、201D、201E和中心的吸孔201A形成為一體,構成具有對稱性的四葉幸運草形狀的孔。
包圍孔201形成有吸附基礎部200的圓形壁面200A,而包圍壁面200A,包括壁面200A的圓形,形成由更大的剖面面積所構成的空間,即由壁面200B所形成。由壁面200B所形成之形狀為四角形,更進一步,使四角形的四個角具有圓角。藉由安裝具有與此四角形大致相同形狀的電子基板210,形成空氣通道。為了構成空氣通道,電子基板210具有一定程度的氣密性。此外,其端部形成為角形,因此藉由使壁面 200B所形成之四角形的四個角為圓角,可使安裝及取下更為容易。接下來,說明本實施形態中所使用的探針300。
圖5係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置中所使用的探針的局部放大剖面圖。本實施形態中所使用的探針300,由探針尖端部301、彈簧302以及探針基礎部303所構成。探針基礎部303為用於保持探針尖端部301及彈簧302的基礎。彈簧302與探針尖端部301的後端側301A以及探針基礎部303的固定側303A接觸。彈簧302插入形成於探針基礎部303內側的細長孔中。再者,探針尖端部301也插入同一個孔中。藉此,從預定方向對探針300的探針尖端部301施力時,會向其預定方向移動。藉由此結構,在光測定裝置100中,LED置於吸附基礎部200被吸引時,探針尖端部301與LED側的電極能夠更確實地接觸並通電。
圖6係為本發明之第一實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置承載LED時的局部放大側面圖。省略了往吸泵41的管42。
圖中顯示吸附基礎部200之上承載著LED20A的狀態。在此狀態下,藉由LED20A的重量以及吸泵41之空氣吸力,探針尖端部301往吸引方向縮入,確實地與LED側的電極20AP接觸。在此,LED20A可以不與吸附基礎部200的表面完全緊貼,亦可使LED20A與吸附基礎部200表面之間的空隙中有某種程度的空氣流通。
藉由圖2~圖6說明過的吸附基礎部200和載置部4,以及吸泵41和探針300的構造,探針尖端部301可確實地與LED側的電極20AP接觸並通電。具體而言,在光測定裝置100進行光測定時,藉由吸泵41吸取空氣,通過管42、孔201及橫孔202,吸引承載於吸附基礎部200上之LED20A的下表面側。藉此,探針尖端部301往吸引方向移動,並且確實地接觸LED側的電極20AP。因此,能夠確實地使LED20A發光,以測定正確的發光量。
圖7係示意地顯示本發明之其他實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的構造圖。根據本發明,可在積分球的任何方向上具備吸附基礎部以及載置部。圖7顯示在上側具備吸附基礎部以及載置部之其他實施形態。
本實施形態之光測定裝置101,具備積分球110A及光測定部120。積分球110A用於測定自LED20A發出的光。在積分球110A的上側具備將LED20A導入至積分球110A內部的LED導入開口部111A。另外,還具備將來自LED20A的被測定光出射至外部的出射開口部112。LED20A吸附於吸附基礎部200。
與圖2的光測定部相同,積分球110的出射開口部112中固定有光導121的入射端部121A,將來自LED20A的被測定光導光至光測定部120。作為此光導121,例如可使用單光纖或束光纖。光測定部120測定來自LED20A的被測定光,其是自積分球110的出射開口部112通過光導121出射。
吸泵41通過管42連接至載置部4A。藉由驅動此吸泵41使其吸入空氣,在吸附基礎部200的表面吸附LED20A。
圖8係為本發明之其他實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置吸附LED時的局部放大側面圖。省略了往吸泵41的管42。
圖中顯示吸附基礎部200的表面吸附著LED20A的狀態。在此狀態下,藉由吸泵41對LED20A表面的空氣吸力,探針300A的尖端部往吸引方向縮入,使LED側的電極20AP與探針300A確實地接觸。
接著說明本發明之第二實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置。圖9係為本發明之第二實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置承載LED時的局部放大側面圖。省略了往吸泵41的管42。吸附基礎部200及載置部4的形狀與第一實施形態大致相同,但吸孔的形狀相異。在本實施形態中,探針320是在傾斜的狀態下與LED20A接觸,因 此,吸孔203為可保持探針320之傾斜狀態的形狀。
探針320在吸附基礎部200以及載置部4的內部,設置為與LED20A接觸的表面垂直的方向上傾斜,因此,比起從垂直方向接觸,探針320與LED20A能夠更確實地接觸並通電。
接著說明本發明之第三實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置。圖10係為本發明之第三實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大側面圖。省略了往吸泵41的管42。吸附基礎部200及載置部4的形狀與第一實施形態大致相同,但吸孔的形狀相異。在本實施形態中,探針設置為平行於吸附基礎部200的表面而與LED接觸,因此,吸孔只要是比LED小的孔即可,可為任何形狀。例如,為了對四角形的LED平均地施加吸力,較佳的是設成一樣是四角形的孔。
圖10(A)顯示探針330平行於吸附基礎部200的表面,並且與LED接觸之探針330的周邊部位向背離表面的方向彎曲的狀態。成為探針330尖端部位的彎曲部,可避免阻塞吸孔204。
圖10(B)顯示設置為與吸附基礎部200的上部表面平行的探針330的上側承載有被吸引之LED20A的狀態。成為探針330尖端部位的彎曲部藉由來自吸孔204的空氣吸引使LED20A向下吸附的力量,緊貼於吸附基礎部200的上部表面。藉此,能使LED20A與探針300接觸且確實地通電。在此,LED20A可以不與吸附基礎部200的表面完全緊貼,亦可使LED20A與吸附基礎部200表面之間的空隙中有某種程度的空氣流通。因此,無須將探針330設置為使LED20A與吸附基礎部200的表面之間無空隙,甚至亦可藉由探針330使LED20A與吸附基礎部200的表面之間具有空隙。此外,可調整探針330的厚度及面積來改變吸力。
接著說明本發明之第四實施形態中的半導體發光元件之光測定 裝置。圖11係為本發明之第四實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置承載LED時的局部放大側面圖。圖12係為從上側觀察本發明之第四實施形態中的半導體發光元件之光測定裝置的局部放大圖。省略了往吸泵41的管42。吸附基礎部200及載置部4的形狀與第一實施形態大致相同,但吸孔的形狀相異。在本實施形態中,探針340設置為平行於吸附基礎部200的表面與LED20A接觸,因此,吸孔205只要是比LED20A小的孔即可,可為任何形狀。例如,為了對四角形的LED平均地施加吸力,較佳的是設成一樣是四角形的孔。
探針340平行於吸附基礎部200的表面,並且與LED20A的電極20AP接觸之探針340的部位具備突起部340P。例如,一根探針340具備了兩個突起部340P。
圖12(A)顯示具備突起部340P之四根探針。相對於此,圖12(B)顯示承載有LED20A的狀態。如此,與LED20A的電極20AP接觸之探針340的部位具備突起部340P,並且藉由來自吸孔205的吸力,可使LED20A與探針340接觸並確實地通電。在此,LED20A可以不與吸附基礎部200的表面完全緊貼,亦可使LED20A與吸附基礎部200表面之間的空隙中有某種程度的空氣流通。因此,無須將探針340設置為使LED20A與吸附基礎部200的表面之間無空隙,甚至亦可藉由探針340使LED20A與吸附基礎部200的表面之間具有空隙。此外,可利用突起部340P的大小來調整探針340的厚度及面積。
<定義等>
LED為本發明中的半導體發光元件之一例。也就是說,只要是能發光的元件皆可為半導體發光元件。在此,光並未限於可視光,可例如為紅外線、紫外線等。
4‧‧‧載置部
20A‧‧‧LED
41‧‧‧吸泵
42‧‧‧管
100‧‧‧光測定裝置
110‧‧‧積分球
111‧‧‧開口部
112‧‧‧出射開口部
120‧‧‧光測定部
121‧‧‧光導
121A‧‧‧入射端部
200‧‧‧吸附基礎部

Claims (9)

  1. 一種半導體發光元件之光測定裝置,其具備:一探針,其供給電力至該半導體發光元件;一光測定部,其測定自該半導體發光元件所發出的光之發光量;以及一吸附基礎部,其具有該探針,該吸附基礎部用以吸引該半導體發光元件。
  2. 如請求項1之半導體發光元件之光測定裝置,其中該吸附基礎部具備一吸孔,其在與該半導體發光元件接觸的面上吸引該半導體發光元件。
  3. 如請求項2之半導體發光元件之光測定裝置,其中藉由該吸附基礎部吸引該半導體發光元件,該半導體發光元件與該吸附基礎部的該探針接觸並通電。
  4. 如請求項2之半導體發光元件之光測定裝置,其中該吸孔與該吸附基礎部外部的一吸泵連接。
  5. 如請求項1至4中任一項之半導體發光元件之光測定裝置,其中該探針在該吸附基礎部的內部,垂直於與該半導體發光元件接觸的面,且該探針尖端的一部分從該面露出。
  6. 如請求項1至4中任一項之半導體發光元件之光測定裝置,其中該探針在該吸附基礎部的內部,設置為在與該半導體發光元件接觸的面垂直的方向上傾斜,且該探針尖端的一部分從該面露出。
  7. 如請求項1至4中任一項之半導體發光元件之光測定裝置,其中該探針平行於該吸附基礎部之與該半導體發光元件接觸的表面。
  8. 如請求項1至4中任一項之半導體發光元件之光測定裝置,其中該探針平行於該吸附基礎部之與該半導體發光元件接觸的表面,且 與該半導體發光元件接觸之該探針的周邊部位向背離該表面的方向彎曲。
  9. 如請求項1至4中任一項之半導體發光元件之光測定裝置,其中該探針平行於該吸附基礎部之與該半導體發光元件接觸的表面,且接觸該半導體發光元件之該探針的部位具備一突起部。
TW104111152A 2014-04-07 2015-04-07 The semiconductor light-emitting device of the measuring device TWI567369B (zh)

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