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A6 B6 五、發明説明（'） 本發明係有關用於光通信等之發光元件的製造方法。 半導體發光元件有發光二極體及半導體雷射。其材料有 GaAs,GaP,InP条統。這些因其能帶隙互不相同，可産生 不同波長的光。 就出光方向而言，發光元件有面發光型及端面發光型 者。前者偽由基板或薄膜的平面把光直角出射。後者係 使光沿平行於基板而的導波路行進而由端面出射。 本發明偽有關上述元件中的面發光型發光元件。在面 發光型之情況，光傜朝與薄膜之邊界面直角的方向射出 。有從薄膜側射出者，亦有從基板側射出者。本文中， 把從薄膜侧射出者稱為表面出射型，從基板側射出者稱 為背面出射型。無論那一種，均從狹窄發光區域向四方 擴展，而不經由導波路等。若放任不管，則殆無法入射 於光纖，是故使用透鏡把LED光聚束使之入射於光纖端 面的核心。 使用於光通信或光檢測時，必須入射於光纖的小小核 心部份。因而使用短焦距而無方向性的球狀透鏡。而且 要把球狀透鏡直接固定於發光元件上。因為焦距太短， 不能把透鏡置於離開發光元件的位置之故。透鏡直接接 合於元件。亦卽，把球狀透鏡直接固定於發光元件晶片 h η 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 •if. 並不是把發光元件晶Η固定於殼體，再把具有透鏡的 窗裝附於殼體的間接式固定。 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 30G285 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（> ) 以往之技術 以往有幾値把透鏡固定於發光元件上的方法。光纖的 核心部狹小，從發光元件的發光區域發出的光擴展角大 ,因之務須把透鏡精確定位。卽使是徹小的横移，也會 使進人光纖的光量大幅減少。 日本特公昭57-29067號偽為了定位而在發光元件晶Η 的發光區域上穿設嵌合孔。在半導體晶圖形成由多數發 光區域，電極而成之元件的單位。在其表面倒或背面側 形成與發光區域相一致的嵌合孔。把晶圓縱横切割，分 離為每一個元件單位。.這就是晶Μ。此晶片被安裝於適 當的夾具。其後即為毎一晶片的加工作業。把接合劑填 滿於嵌合孔，把球狀透鏡從嵌合孔上面擠入，使其靠接 於孔緣。接合劑的一部份會從孔溢出。在此狀態下，放 下爐内加熱使接合劑硬化，進而使透鏡固定。因嵌合孔 偽利用光蝕刻法形成，故相對於發光區域的孔定位正確 。加以透鏡偽靠接於孔的階部，透鏡的位置亦可正確定 出。若光出自晶膜層側（表面出射型）者，嵌合孔與發光 區域的定位正確。 但是此方法若對於光出自遠離發光區域的基板侧之元 件（背而出射型），則由於須把晶圓翻過來定位，故孔本 身的位置不正確。再者，此方法傺先把接合剤填充於嵌 合孔後，才把透鏡嵌入，所以若接合劑的黏度高，則接 合劑無法充分地從孔排出，而殘留於孔綠的上面。如此 -4 - (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -裝 •訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（各) 一來.有時會使透鏡從孔綠浮起。透鏡的高度方向及水 平方向的位置會發生誤差。發生水平方向誤差時，光不 能進人光纖的核心部。 日本特開昭60-16 1684號偽圖以解決接合劑不完全排 出孔外的缺失者。此係在發光元件的表面或背面形成幾 個突起，而非挖掘圖形孔。這些突起的中心傺與發光區 域的中心一致。亦卽，與豎立於發光區域中心之垂線對 應之回轉對稱位置形成突起。將接合劑塗布於突起的中 心部.再杷球狀透鏡置於突起的中央予以固定。此時， 透鏡接觸於突起，藉突起而被定位。多餘的接合劑係 從突起與突起的間隙排出外部。透鏡理應不致浮起。 其實不然，球狀透鏡把接合劑排除的力乃與透鏡的重 最成比例。透鏡甚小，其重量極輕。因此，其擠出接合 劑的力最不充分。例如以必3 00«m的球狀透鏡而言，質 最為約0 . 0 0 0 0 1公克。置於接合劑上面時會缓慢沈下去， 但太輕以致下降至半導體表面所需的時間甚長。因此， 有時在未穩定定位在突起中心之位置以前發生接合劑已 經硬化的現象。 再者，無論使用嵌合孔或突起，如在表面出射型，即 可藉晶圓稈序使嵌合孔或突起的中心與發光區域的中心 一致。但在背而出射型時，必須把晶圓翻過來而在基板 的背而側形成孔或突起。此時，使發光區域中心與晶圖 的法線方向相一致並非易事。如定位不正確，則發光區 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 ，訂 A6 B6 五、發明説明（4 ) 域中心與孔中心，突起中心會往横方向偏移。於此情況 .從發光區域向四方射出的光，雖可受到透鏡的聚光， 但其聚光點會從光纖的端面偏移，以致無法有充分的光 最入射於光纖。光纖與發光元件的光結合不全。到後鑛 的製程時，易招致光結合力的不良。 現在把面定義如下。到目前為止，把基板側稱為背面 ，晶膜層側稱為表面（層叠有具有發光區域的薄膜者為 表，基板侧為背）° 本發明偽以背面出射型的元件 為對象。因之，把基板側稱為主平面或背面。晶膜層側 PJJ稱為副平而或表而。X軸及Y軸係與平面平行。Z軸 設於與平而直角的方向。 現在說明背而出射型及表面出射型如下。兩者偽因發 光波長的不同而不同。 如晶_^GaAs(砷化鎵）而層II有AlGaAs等之晶膜層而 發出0.85 u hi的光者，基板的GaAs會吸收此波長的光。 因之，不能從基板倒出光。必須從晶膜層側，亦即表面 出光。G a A s条統的發光元件非得成為表面出射型不可。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 如晶圓偽InP而層叠有InGaAsP等之晶膜層，而發出1.3 ϋ «之光者，基板的In P會讓此光通過。因之，可從背面 出光。又，晶膜層對此光也是透明的。換言之，也可從 表而出光。是故，InP条統的長波長發光元件既可成為 表而出射型，亦可成為背面出射型。如前所述，本發明 傜以背而出射型為對象。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（r ) 本發明欲解決之問題 用於光通信等之半導體發光元件，其發光區域的面積 窄小。連接到此元件的光纖的核心的截面積也小。以單 楫態光继而言，核心為5〜7 « m程度，以G I (斜射率）光 纖而言，核心為50wm〜62Wm程度。如要以良好效率使 發光元件與透鏡結合，球狀透鏡必須具備駸格的水平方 向的位置精確度。球狀透鏡自最適正位置的偏位必須限 制於朝向與主平面平行之方向（橫向，XY方向）±5« m範 園内。 然而於背而出射型，（從基板侧，主平面出光）的情況 ，發光匾域與透光安裝位置偽在晶圓的反對侧。施行發 光區域等之薄膜的晶膜生長時，像利用晶圓程序施行表 而的處理。但為了透鏡的安裝而形成孔或突起時，須利 用另外的程序施行背面的處理。晶圓程序變成表背雙重 的工程。不僅需要加倍的工程，也造成表背兩處的位置 對準困難的缺失。鼸於此點，進一步說明如下。 用以製造發光元件的晶圓必須使用化合物半導體的晶 _ (基板）。矽晶圓不能製成發光元件。用以製造發光元 件的化合物半導體晶圓最初具有400〜500« b的厚度。 利用晶圓程序對此施行晶膜生長，蝕刻，電極形成等。 藉眈在一 Η晶圖形成許多發光元件單位。此單位就是後 來成為晶Η的部份。基板上載有多數晶膜層或電極。此 層《有磊晶生長薄膜的一方是表面，基板側即是背面。 -7 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 .訂 •会" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（fe ) 薙最初的晶圓程序在表面形成發光元件後，把背面即 基板側研騁，以去除基板的一部份。背面研磨具有三種 意義η 一為薄化，以提高熱傳導。發光元件因供高密度電流 流過，容易生熱。為了散熱，必需把晶圓薄化。 二為為了減少光吸收。背面出射型元件如其發光區域 141背而的距離長，則光的吸收大，故為了降低光吸收， 把背而研磨使其變薄。 此時最重鼉的是，經研磨過的面（主平面）至發光區域 必需成為一定的距離。否刖，當透鏡直接接合到主平面 時.聚光點不會存在於一定的位置。換言之，背面研磨 的第3目的傺在於使球狀透鏡與發光區域的距離成為規 定的倌。 研磨背而時，將晶圓的表面阽附於研磨板，背面抵接 於旋轉定盤的方式進行研磨〇如此予以薄化到1〇〇〜200 um稃度。變薄的晶圓背面就是主平面。 杷變薄的晶圓從研磨板卸下後，以第2晶圃程序在背 而形成前述的嵌合孔或突起。此時，必須定位，使表面 所形成之發光區域的中心與背面的嵌合孔中心或突起中 心在與而首角的方向相一致。然而，由於仍是將處於不 同而的2個不同要素的位置對準，並不容易定位。a是 晶圓程序，如在同一而連續施行，刖能正確達成，但在 表背2而分別施行晶圓程序，刖其精確度不佳。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 .訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（7 ) 發光元件用的化合物半導體晶圓具有2〜3英寸直徑。 發光元件晶Η甚小，R有300〜500wra四方。在圖形的 大晶圖的表而形成發光區域，電極等，研磨晶圓的背面 使晶圓薄化後，利用蝕刻，蒸鍍，光蝕刻法在背面形成 孔或突起。 與細小光纖結合時，需把發光區域與突起中心的水平 方向偏位控制在±5«!«以内。然而，與其大面積相比， 晶_的厚度太薄，致翹曲現象顯著。由於此翹曲，更加 表背兩而的位置對準困難。 加上發光區域或突起的形成用掩罩的最終加工尺寸誤 差等，在表背兩面分別利用各自晶圓程序形成的發光區 域之中心與突起的中心難以對準。如前述把位置精確度 梓制於± 5 « m以内，並不容易。 如此把表背的位置對準，形成嵌合孔或突起後，以接 合劑杷球狀透鏡固定。接合劑亦為放入爐内加熱而硬化 的類型。經由此接合，透鏡的裝配即告成。但此非謂一 切結束。其後，仍要實際令其發光，檢测光纖端部的光 強度，篩除光強度過小者。此乃因背面的嵌合孔、突起 並不一定與表面的發光區域相一致之故。而且亦有接合 劑硬化時因振動等致使透鏡偏位之情況。所以在透鏡裝 配完成後，有必要選除不良品。不良品的發生率相當高 ，致收率低。再者，由於在安裝球狀透鏡之際並無修正 偏位的手段（因為透鏡位置取決於孔或突起的位置），所 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ‘訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（8 ) 以容易産生晶圓單位的成枇瑕疵品。 本發明的第1目的偽於將聚光透鏡直接装配於發光元 件晶Μ的主平而上的半導體發光元件中，提供能於裝配 聚光透鏡時逹成高精度的透鏡定位，使發光區域與透鏡 中心在斑主平而直角的方向相一致的半導體發光元件的 透鏡裝配方法及裝置。第2目的傜要提供能省免容易引 起诱鋳與發光區域偏位的表背兩道晶圓程序之透鏡裝配 方法及裝置。第3目的傺要提供藉表背兩道晶圓程序的 廢除而避免晶圖單位的成枇瑕疵的透鏡裝配方法及裝置 。本發明之第4目的俱要提供能把透鏡固定成確切接觸 於晶片之狀態，而在而法線方向亦不致發生鏞位的透鏡 裝配方法及裝置。 解決間題之手段 本發明之透鏡裝配方法係把縱橫方向形成有多數發光 區域和雷檷的半導體晶圓的背而予以研磨，使晶圓減薄 到一定厚度，按含有個別發光區域的單位切離成晶Η , 將眈晶Η固定於台上通以電流，使其從研磨過的基板侧 中平而菁際發光，使用電視攝影機觀察發光區域，利用 強度投影法及濃淡重心法求取發光區域的中心，在其位 置塗佈以紫外線硬化樹脂，把真空吸持式筒夾所握持的聚 光透鏡搬移至發光元件的中心，在聚光透鏡被定位成與 主平而接觸之狀態下，照射以紫外線，使紫外線硬化樹 脂硬化，以將聚光透鏡固定於晶Η。然後把简夾移離透 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -訂

3c〇28S A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 或以該之偏 爐有可紫甚 被的沿 的定向主 孔乃於光生 入，的用間 傜度可，δ片一方的 賴。置發發 放之移使時 Η 由因 晶的 ΧΗ 端起鏡際會 下因偏為需 晶自器與設的晶 而突透實不 態。生OS所 的種配 Ρ 丨心預器到 ，或把其自 狀段發so化 件 2 分i-il,中動配觸 域或，令， 此手鏡固硬 元有的<'1 準移分接 區孔心為置 在的透來 C C 光上劑 基心與 ， 光用中因位 ，鏡的脂定鏡 發面合!rJB的中域動 定方 發使的。此 上透輕樹固透 個平接 Ϊ2 機準區移 設 y- 出不域定於 劑住輕化被住 個水給 tx 影基光降 求卻區固定 合壓使硬間壓。一在供 ^朝攝的發下 際明光鏡固 接何而線之夾下成有來 W 台把機的器 實發發透鏡 於任等外瞬筒如切具用Rfi載法影片配 不本的把透 置無動紫一用明圖台 cfl,的測攝晶分 並而件置將 鏡並振用在可説晶載能？ Η 檢自件 ， 法 C 元位並 透 C 的利可中細的此功)f晶心再元時 } 方鏡各該， 把化時偽，間詳過。位向有重 C 光此 (9統透出在心 偽硬熱明脂期更磨上定方載淡準發 。 W 傳位求並中 法之加發樹此明研台度(Z承濃對把準 説 ，定式詈取 方使或本化在發而載密向把及心而對 0 之來方位求 統熱薄 C硬故本背於確方。法中，標 、 。綜起舉心式。傳加槲件線，將由定精首晉影光離坐 五鏡 空光中方位 内因能外短玆 固高垂位投發距的 :^::……：：……裝…………………-訂……：…：…Γ <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 經濟部令央標準局員工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（<c ) 平而，而把一定最的接合劑（紫外線硬化樹脂）塗佈於主 平而。分配器離開主平而。接之，載台在Χ,Υ平面移動 一定距離，到達搌持有球狀透鏡的筒夾的下方。筒夾下 降移動而把接合劑推下，接觸到晶片的主平面。在此狀 熊下.紫外線照射到接合劑，使紫外線硬化樹脂在一瞬 之間碑化。 擓廉機，分配器，筒夾的3個機構在Χ,Υ平面上的位 冒是預先決定的。此些機構雖可往Ζ方向移動，但不能 件Χ.Υ方向移動。玆將3種構件的二維坐標定為攝影機 (X 1 , Υ 1 ),分配器（X 2 , Υ 2 ),筒夾（X 3 , Υ 3 )。攝影機與分 配器的二雒坐標之差偽以向量C(Xc,Yc)表示（Xc = X2-Xl ,Yc = Y2-Yl)。分配器與筒夾之二維坐標之差傜以向量 表示（Xd=X3-X2,Yd = Y3-Y2)。攝影機中心與晶 Η的發光區域中心被對準後，藉二雒載台把晶Η移動向 最C之景。於是發光區域會來到分配器的正下方。塗佈 以接合劑後，令晶片移動向量I)之量，而把發光區域送 到简夾的正下方。如上述以攝影機定位後，移送一定距 離，以將發光區域位置於分配器或筒夾的正下方。由於 移送最C.D與攝影機，分配器，筒夾的二維性距離相等 .所以僅藉攝影機的位置對準，即可使分配器或筒夾與 發光區域中心的位置相一致。 因為攝影機，分配器，筒夾不具Χ,Υ方向的自由度， 不能往水平方向移動，故其位置對準正確。可往Χ,Υ方 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 -訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（η ) 向移動者，僅為握持晶Η的載台而已。 分配器直接接觸到晶Η,把接合劑塗上。因此，分配 器是能昇降移動（Ζ方向的移動）的。分配器的針的未端 可與晶Η接觸之設計亦颶創新。設有用來檢測分配器末 端接觸情況的察覺器。因在直接接觸的狀態下把接合劑 供給到晶Η,其定鼉性較優。為了防止激烈衝擊所致的 晶片損壤，設有緩和衝擊的裝置。 真空吸持筒夾也下降到透鏡直接接觸到晶片的狀態。 饱設有可檢搏丨接觸狀態的察覺器。又具有可緩和衝擊力 的變位趿收機構。因為把透鏡壓附於晶片，不會發生透 鏡浮起在接合劑上的現象。透鏡中心與發光區域的距離 (Ζ方向的距離）可獲得正確規範。紫外線偽在透鏡被壓 件的狀態下照射到接合劑（紫外線硬化樹脂），使接合劑 便化。 分配器或筒夾最好能以高速，低逑的2段速度沿Ζ方 向移動，以便能迅速a正確移動到一定位置。 聚光透鏡可使用球狀透鏡或球面凸透鏡等。用以保持 诱鏡的真空吸持筒夾可把其末端的接觸面形成圓錐形， 三角錐形等„圓錐形者，加工較容易。三角錐形者，因 形成三角支持方式，其透鏡保持位置精確。 本發明的透鏡裝配方法偽把晶片固定於可沿XY方向移 動自如的XY載台上，對發光元件晶Η通電使其實發光， 並以電視攝影機求取發光區域的中心。換言之，使晶Η -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝 -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（·> ) 的發光區域中心輿攝影機的中心一致。發光區域中心的 識別最好分兩段進行。首先，施行全視野範圍的光強度 投影.藉以找出發光區域的大約位置。然後，以濃淡重 心檢潮法在發光區域的窄小範圍識別正確的位置。分成 兩段可縮短求出中心的時間。如此一來，即使在較廣視 野範围，亦能以0 . 1 u m以下的識別重現精度識別發光中 心位罾。當然，也可一開始就用濃淡重心檢測法檢測廣 關的範園。怛其處理時較長。 駔傳統枝術大不相同之處傜在於對晶Η實際通電發光 以求出中心。因此，儘管個別晶Η的發光區域有參差， tfe能把透鏡裝配到正確位置。 如依形成孔或突起者，刖需要孔或突起的形成工程。 本發明即無如此工程。又，如有孔或突起，則會受其限 制，而無法自由地把透鏡固定於任意位置。本發明像把 主平面f·坦化，能把透鏡固定於任意位置。孔不存在的意 義在於對ΐ平而賦予二維性的自由度。特意用電視攝影 機求得的發光區域中心，若偏偏有孔或突起時，亦不能 把透鏡固定於中心位置。因為有平坦的主平面，方有可能 把透鏡自由固定於任蕙位置。在本發明中的不具·孔等之設 計.具有稽楝的意義。 攝影機中心與晶Η發光區域中心對準的作業完畢後， 今其移動一定距離（向量C),送至分配器的正下方。分 配器R具Ζ方向的自由度，不能沿ΧΥ方向移動。由於攝 -1 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 .訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（〇 ) 影機饱不能沿XY方向移動，所以可從攝影機正下方的位 菁移動一定距離（方向及長度），而準確移送到分配器的 下方。 以攝影機識別發光區域，原封不動地把晶Η保持於此 位晋，從侧方塗佈接合劑，再由侧方送入透鏡的方法亦 非不可能。但此法容易發生接合劑的偏向或透鏡的偏位 。本發明傜令其從攝影機移動一定向量，以利從晶Η的 TF卜.方塗佈接合劑，裝放透鏡。 接合_使用紫外線硬化樹脂。傳統方法偽使用藉加熱 而硬化的接合劑，耗時間長，易因放入爐内時的振動而 發生透鏡的偏位。不過，如有孔或突起時，偏位小，依 本發明畤，由於不具定位用的孔等，需用筒夾壓住透鏡 之下.在刹那之間予以固定。因而使用紫外線硬化樹脂。 對晶片供給接合劑的分配器具有能排出一定量接合劑 的針。對接合酬施加一定時間的一定壓力，以從針送出 樹脂。眈樹脂藉表而張力而成為樹脂珠。針下降移動， 使末端接觸到晶Η。在此狀態下塗佈接合劑。因在接觸 狀態下供給接合劑，定量性優良。傳統方法偽在不接觸 狀態下.把接合劑滴落在晶片，故會因離開晶Κ的高度 晃搖，表而張力的晃搖而發生塗佈量的參差。本發明因 以接觸狀熊塗佈，故即使離開晶Η高度參差，也少發生 维佈最的棼差。 不過，由於會接觸到晶Η ,有特別防止晶Η受損的按 -15 — {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 .訂 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（) 排。比起Si,GaAs較脆弱。InP更比GaAs不耐衝擊。一般 而言.化合物半導體遠較Si等脆弱。加以晶Η的厚度甚 薄.易受衝擊而龜裂。因此，在分配器裝設可抵消自重 的機構。樹脂鼍定為可在晶Η的側方下垂，以覆蓋Ρη接 合部的最。此有保護接合膜的鈍化膜功能。把樹脂由分 配器轉移到晶Η的過程稱為轉印。 塗佈接合劑後，拉起分配器。把載台移動一定向量Dc 發光匾域會來到真空吸持筒夾的正下方。真空吸持筒夾 的末端吸持有透鏡。聚光透鏡的安裝位置精確度也受筒 柬對透鏡的保持位置參差的影轡。简夾末端具有與透鏡 形狀相對應的形狀。例如，把筒夾的末端内周面設成圓 維形。如聚光透鏡呈球狀者，把筒夾末端内周形成圖錐 .三角錐形。採用三角錐形時，藉其三點支持。提高透 鏡的保持精確度。但三角錐的加工困難。圓錐的對稱性 高，加工容易。 真空畈持筒夾也R能沿Z方向變位。保持有透鏡的筒 萊下降時，先以高速下降後再以低速下降。例如，先以 5mm/s的高速，然後以〇.5mm/s的低速下降。高速下降偽 為了縮短時間，以後的低速下降係為了緩和衝擊力。 本發明俗杷透鏡主動地接觸到晶Η的主平面。並非如 傳統方法般靠透鏡的自重把接合劑推開，而是將筒夾壓 件於晶因此，能確定透鏡的高度方向的位置，從而 可提高Ζ方向的精密度。亦可縮短安放透鏡的時間。 -1 6- (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) .裝 .訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 _B6_ 五、發明説明（H ) 不滴，由於與晶Μ接觸，有因衝擊而使晶片龜裂之虞 。所以在下降中途改為低速下降，並且裝設能趿收自動 的機嫌。 奮施例 Η衮照國1說明本發明實施例的透鏡裝配裝置。此裝 冒偽由ΧΥ載台1,攝影機2,分配器3,真空吸持筒夾4， 攝影機用Ζ軸載台5,筒夾用Ζ軸載台6等所構成。ΧΥ 載台1,偽用來將發光元件晶片及透鏡沿水平方向移動 。縱樺棑列有半導體發光元件晶Η8的發光元件承台9 及縱樺徘列有球狀透鏡10的透鏡承台11被裝載於X載台 12ίη。X載台12又被裝載於Υ載台13上。X載台12可在 Υ載台〗3上沿X方向自由移動。Υ載台13被裝載在沿Υ 方向延伸的固定檯14上，而可在固定檯14上沿Υ方向自 由移動。雖未詳細繪出，可藉馬達而沿ΧΥ方向進行高精 確度的移動。亦設有容許水平移動的適當機構。此實施 例傜使用氣力浮動方式。如使用其他機械性機構者，則 設有滑動軸承等。無論何者，位置分解能力均為O.lwm。 多數發光元件8傜以其主平面向上的狀態在發光元件 承台9 h配置成縱横排列的狀態。發光元件被裝於封裝 上。封裝的接脚與元件電極間附有導線，對此導線通電 即可發光。透鏡承台U穿設有縱横排列的小孔，孔内放 有球狀透鏡10。只有XY載台能沿水平方向移動。換言之 ，發光元件及透鏡能沿水平方向移動。攝影機2,分配 -1 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 .、^ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（4 ) 器3,真空趿持筒夾4只能沿縱方向（Z方向）移動）。 ^斧外線攝影機2可利用Z軸載台5而向上下移動。Z 軸載台5含有縱向構件15,裝於其上的縱向導軌16,沿 導軌16移動的滑動塊件17,沿導軌延伸的螺桿，與螺桿 螺合的螺帽.令螺桿旋轉的馬達等。此等構成為眾所熟 知者.故未特別繪出。攝影機2具有顯微鏡，可把置於 TF.下方的標的物予以放大攝影。攝影機可藉Z軸載台5 而h下移動把焦點調準於標的物的表面。 今XY載台〗移動，把標的發光元件8移動到攝影機2 的TH下方。攝影機傜依序利用光學手段及圖像處理求取 發光元件的發光區域中心者。此乃偽利用如下的2段方 法。 1 .利用f視野的強度投影法求出發光區域的大約位置。 2 .在發光區域的近傍利用濃淡重心檢測法正確求出中 心位置。 Η參照圖2說明強度投影法。攝影機的視野係分割成 格子狀。分別單位稱為像素。左下角為原點位置，暫稱 為像素M 樺向附上i的號碼，縱向附上j的號碼。 樺向為X軸方向，縱向（向上）為Y軸方向。Mij偽指X方 向第ί個，Y方向第j個的像素。横排像素群稱為行， 縱排像素群稱為列^ 例如，1.像素的尺寸為攝影機的全視野 為例如500 wmx 500 « m(0.5mm四方換言之，具有500 -1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -訂 A6 B6 五、發明説明（) X 500的像素。 此就是f視野。 在此視野的内部把標的 之 發 光 元 件 移 動 〇 通 以電流， 使發 光 元 件 發 光 Ο 如 InP 發 光 τπ 件 之 場 合 » 因 發出紅外 光， 所 以 使 用 紅 外 攝 影機 η 眈 奮 旆 例 傜 以 InP糸統發光元件作為標的。 當然， 如 廣 理 發 出 可 見 光 的 發 光元件者 ,刖 使 用 可 見 光 用 攝 影機 因 光 偽 由 發 光 區 域 發出，可 用攝 影 機 觀 察 之 ο 各 像素 中 的 光 強 度 可 分 為 例 如256階。 假設Π , j ) 像 素 的 光 強度 為 m i .1 〇 強庠投影法偽把各列， 各行的光強度之和求出 者 η 亦 即 » 計 算 第 i 個列的光 強度 之 和 X i 及第j 個 行 的光 強 度 之 和 Y.i * 以 求 取 把這《和 成為 最 大 的 列 ί 及 行 j 〇 X i : :Σ 1 J = T1 1 丨mu (1) Y j : 二 Σ :i = r 1 1 mu (2) Xm; a X = m; a x { X i } (3) Ym; a x m i a x {Y j } (4) 假 可 給 行 像 素 群 之光強度 之和 的 最 大 值 Ym ax 的 群為 k = =.1 * 可 給 列 像 素 群 之光強度 之和 的 最 大 值 Xm ax 之 群為 h = =i ο 此 乃 •aV. 思、 味 m 發 光區域的 中心 位 於 M h k的近傍。 此 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝 .訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 乃因由於在發光區域的光的發光分佈接近正規分佈，所 以通過中心的行，列的像素之強度的和會變大之故。此 方法偽將光強度投影於Y軸，X軸以作比較，故而稱為 強度投影。因僅有加法的運算，速度快。若有其他光的 反射或發光元件本身有光洩出時，若自始就以全視野進 行軍心檢測，刖有可以發生誤判。利用強度投影求出峰 -1 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） s〇〇285 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（1 ) 倌後再計算軍心，較少有誤判之虞。 佝是依此方法無法實際找出最大光強度的像素。而且 此方法的精確度受像素大小的影锻。畢竟是一種粗識別 „若發光區域的光強度分佈的峰部陡峭，可把投影列或 持影行間抽成毎隔2或3列（行）有1列（行）等，以省減 計筧時間。 今XY載台1移動，使利用強度投影法求得之暫定發光 區域中心M h k移動到攝影機視野的中心。然後施行圖3所 示的濃淡軍心檢測法。此法只以更加限定的像素為對象 。例如以拿視野的〗/ 1 0〜4 / 1 0程度的限定區域為對象 。如·令視野為5 00w m四方，則限定區域為5〇w in〜200w η 的方形。也可更窄小。發光區域中心存在於此窄小區域 。像素數大幅減少。對像素Μ ί j可獲得明暗階度rn i j (例 如2 5 β階）„以光強度m i j當作權衝而求出重心（X g , Y g )。 此可用下而的計算輕易施行。以X i為丨列的X坐標，Y j 為.i彳〒的Y坐標時，Xg= [ΣπίυΧ i ] / [ΣπίΝ]⑸Yg= [SmijY j ] / [2m,j] (6) Σ的計算偽對i ,.丨的限定區域的所有像素施行之。因 傷限定區域的像素，而非·%視野的像素，數目少，計算 時間短。 以如此求得之光強度的重心G ()(g , Y g )為發光區域的中 心。軍心檢測法因除加法計算外亦含有乘除計算，耗時 -20- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -裝 I、^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 . (f 中'

B6 L _***- ———- —__ 五、發明説明（《9 ) 較長。因為先利用強度投影法大致算出中心位置後，再 在窄小限定區域進行計算，故像素數目少，可節減計算 時間。由於採用平均操作，能比像素分割尺寸Μ更精細 求出中心位置。即使像素的尺寸有1 u m ,由於平均操作 .能以0 . 1 u m的精密度求出重心，以此作為發光區域中 心。把XY載台移動，使攝影機中心與重心在上下方向相 一致。 攝影機的二雒位置（5Π，Y 1 )與分配器的二維位置（X 2 , Y2)的關傜是預先決定的。此等之差的向景（Xc, Yc)偽 從開始時已經決定。由於發光元件的發光，區域係相對於 攝影機而被定位.乃把X Y載台1在X Y表面上移動向量C 之份。於是，發光區域會來到分配器的正下方。 圖4表示分配器。分配器3被支持成可藉Z軸載台6 而往上下方向移動之狀態。分配器3為圓筒形容器，内 部填充有紫外線硬化樹脂。下端形成細小針管2 0。上方 的開口連接於管子2 1 ,以導入壓縮空氣。縱向安裝板2 2 具有h支持輪2 5及下支持輪2 4 ,以支承分配器3。安裝 板22的後而設有縱向苜線導件26,偽用以把安裝板22支 持成可沿鉛盲方向移動之狀態者。此導件26傜由縱向溝 及軌結合而成，被裝附於Z軸載台6而可與Z軸載台6 一起上下移動。Z軸載台6可相對於其背後之固定板2 7 而上下移動。安裝板22的高度受變位檢測器28的監控。 固定板27為靜止不動者，Z軸載台6及直線導件26即 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填莴本頁) .裝 訂 經濟部中央標準局員Η消费合作社印製 - 汗丨"十 A6 ' ___ B6 五、發明説明（>〇 ) 可往上下移動。安裝板22大都做與Z軸載台6或直線導 件2 6相同的移動。但是，在針2 0與發光元件8接觸時， 安裝板22會相對於直線導件26而滑動。縱向溝或軌的構 诰容許此滑動。 29為從Z軸載台6向前方突出的檔止器，30為設在安 奘板2 2的突起。眈突起3 0載在檔It器2 9上。分配器3 , 安裝板22的軍最會從突起3 0經由擋止器29傳至直線導件 26。在大部份的行稈中，首線導件26與安裝板22做同一 薄動.此乃因媢lh器2 9及突起3 0之故。檔止器2 9及突起 3 0容許分配器變位到卜b首線導件稍為上方.的位置，但不 推其下降。 Z軸載台6具有托架31,在此托架與安裝板22之突起 之間設有荷軍平衡用拉伸彈簧3 3。彈簧3 3的一端具有荷 重調整螺絲32。此彈簧33産生把安裝板22拉上之方向的 引張力。螺絲3 2可諏整彈簧3 3的拉力。 另一方也同樣設有彈簧。安裝板22及Z軸載台6分別 具有檔（h片3 4及3 5 ,在兩檔止片之間設有荷重平衡用壓 縮彈箬3 6。此颳縮彈簧3 6産生把安裝板2 2拉上之方向的 力最，其功能铒前述的彈簧3 3相同。這些彈簧3 3，3 6具 有祇消安裝板2 2 ,分配器3本身的重量以緩和加諸在發 光元件的衝擊力的作用設分配器3或安裝板2 2的重量 為W,荷軍平衡用拉伸彈簧33的拉力為T,荷重平衡用壓 縮彈筈3 6的喔縮力為S時，加在擋止器2 9 ,突起3 0間的 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐） ........................................................一........................装......................訂.................{線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 五、發明説明（>| ) 力F即成為F=w-T-S。 當Z軸載台6往下移動時，起初直線導件26, Z軸載 台6.安裝板22及分配器3都成一體下降。當針20與發 光元件8衡< 時，分配器3 ,安裝板2 2即停止下降。但 1¾ 苜線導件26持鑛其下降移動。因為直線導件26與安裝板 22需要眈禪互不相同的蓮動，所以安裝板22被設成可相 對於首線導件26而朝上移動之狀態。如果禁止兩者間的 相對寒位，刖衝繫力大，發光元件8會破裂。 由於發光元件晶片薄而脆弱，需要緩和衝擊力。故而 設計二揮安排。其一是Z軸載台6的運動初期採用高速 .然後低速的方式。因以低速接觸，力積變小。其二是 利用彈簧拉起安裝板或分配器。藉此些彈簧，加在攜止 器29.突起3 0的力F減到W-T-S。此與有效質量變成（ W-T-S)/g等效。（g為重力加速度）。彈簧被設定於上述 之俏成為2〜5 (公克之程度。如此一來，儘管分配器的 針20碰到晶片8,如不是質鼉W/g(分配器及安裝板的質 最；g為軍力加速度）的衝突。實即為與質量（W-T-S)/g 者等效。是故，與晶Η衝突者，只是2〜5公克的輕 鲜物髎而已。

另一項為低速衝突。假設分配器的針以速度V與晶K {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 -訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 時， 加在晶片的

P即為（W-T-S ) v/ g。因為 低1俏小。故晶Η所承受的衝擊小，晶Μ不會破裂 „ P= (W-T-S)v/f?的式表琨著衝擊緩和用的二種安 23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210X297公釐） ^00285 ^00285 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（) 排的效果。2段速度變換旨在減小v ,彈簧即以- T- S減 小衝擊n 上而已經詳細說明了緩和與晶Η接觸時的衝擊的方案 。現存述及為何針非與晶Η接觸不可的原因。首先參照 圖5説明在傳統方法中分配器的末端不接觸者之情況。 由於分配器的末端的針碰到時，晶Η會破裂，故傳統方 法中的針是不接觸的。於此場合，如圖5 ( a )所示，在針 的末端與晶片之間仍存有間隙t的狀態下，把接合劑塗 存晶H t。如此一來，接合劑的許多部份會和針一起被 销走，如_ 5(b)所示。結果，接合劑不足，不能覆蓋到 晶Η側谤固阖的接合部。另有一種困難。如以往使用藉 熱硬化的接合劑者，即使接合劑不足，只要加熱即可使 之硬化。 伺是本發明傜使用紫外線硬化樹脂。此樹脂具有持殊 忡質„若份最Φ ,無論如何照射紫外線也無法硬化。雖 然其理由不明，但似乎是因紫外線硬化樹脂的嫌氣性強 ，在空氣中因氣而劣化之故。若量少，與氧接觸部份的 hh例大，以致喪失硬化性。採用紫外線硬化樹脂時，須 有某#稈度的份最。眈傺因接合劑的特性使然的要求。 圖fi表示本發明的紫外線硬化樹脂的供給形態。如6 ( a ) 所示.對分配器供給一定時間的壓縮空氣時，即會有一 定最的紫外線硬化樹卩關卜出針2 0的末端，以形成樹脂珠。 眈乃為首掙 500〜700« m(0.000012cc〜0.000034cc)的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 c/r " .·- A6 —………_—— _B6_ 五、發明説明（d ) 樹脂珠。令此具有樹脂珠的分配器下降，使針的末端接 艏到發光元件8的主平而。樹脂-珠會轉印到晶片8 7 (將 塗佈接合劑的動作諝為轉印轉印量大致為1.0X1 (Γ5 〜2 . 0 X 1 0 _ 5 c c。足夠量的紫外線硬化樹脂擴展於主平 而.並有一部份沿側而垂下，而覆蓋到Ρ η接合處如圖 fi U )所示。如眈産生鈍化作用。 因以掩觸狀態轉印接合劑，有卓越定量性。而且不會 有掩合劑不g的弊端。使用紫外線硬化樹脂時，如份量 不足.則會因空氣中的氣而不能硬化，即使照射紫外線 亦然„本發明可藕轉印供給足夠的紫外線.硬化樹脂，故 专到紫外線的照射時，不會發生硬化不良的現象。經過 一定時間的轉印（約1秒）後，拉起針管。如圖6 ( c )所示 .不會有很多樹脂附箸於針管。幾乎全部的接合劑轉移 到晶Η。 掊之，杷ΧΥ載台1移動一定的向量D(Xd,Yd)。發光元 件會移牵毐空昵持筒夾4的正下方。玆參照圖7說明真 夺趿持筒夾4。此筒夾4被裝附於鉛直方向的安裝板40 。眈安裝板40偽蕻肓線導件4〗而懸掛成向箸上方狀態。 4 2為用以檢測安裝板4 0高度的變位檢測器。真空吸持筒 夾4锊由管子而連接至真空排氣裝置（未繪出）。Z軸載 台6具有向前穿出的檔止器44。安裝板40具有突起45。 眈空起4 5被支持於擋丨h器4 4 ,藉此利用Z軸載台6把安 奘板40专持成向箸上方的狀態。 -25- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .*ΤΓ 線. 本紙張尺度適用中S國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐） A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（>4 ) 安装板40另有一檔ihH46。樞支於Z軸載台6之銷48的 的衹捍49的末端47杷檔lh片46挺起。挺桿49的另一端4 有平衡錘50。安裝板40,宾空吸持筒夾4偽藉此平衡錘 5 0而被S起。平衡錘5 0的钜可藉錘5 0的裝設位置加以調 夥„透鏡被吸引保持於真空吸持筒夾4的末端。 假設安裝板40,真空吸持筒夾4 ,透鏡的總共重力為 平衡錘把安裝板舉起的力為R時，加在擋止器44, 空起4 5的力Η為將之調整成為數公克程度。Η 乃為把透鏡推壓於晶Η的力。平衡錘具有與圖4的彈簧 3 3 . 3 f5等效的作用。安裝板或真空吸持筒.夾的重量G本 身不會加在晶Η，而只有減除了 R後的力Η加在晶片而Ρ,, ' 斑分配器一樣.真卒趿持筒夾也宜分為高低速的2階 段下降柊動η影繼到晶Η的力積成為（G-R)v/g。ν為 衝穿時的下降速度。為抵消大部份自重起見，使用彈簧 或平衡錘。雖具同樣的作用，但兩者有些不相同之處。 彈筈不具慣性。因之，有自衝突之刹那起抵消自重的效 果。 平衡錘具有慣件，因之在衝突的刹那不具效果。變成 穩定狀熊時才抵消自重。延遲的時間為轉矩除以重力加 谏度κ者的平方根。但在實際上是把筒夾徐徐下降，故 平衡錚也能緩和衝聲。本例中的分配器使用彈簧，真空 吸持筒夾使用重錘，但兩者互換也可，兩者皆使用彈簧 -26- {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 ‘訂： -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)T4规格（210x297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（>r ) .或皆使用平衡錘均可。 毐卒昵持筒枣4必須預先趿持透鏡。把XY載台1移動 .使透鏡位置於真空吸持筒夾的正下方，令筒夾下降而 把诱鏡趿起，並保持此吸持狀態。 简枣的末端的形狀示於圖8及圖9。圖8為圓錐形， 你呈旋轉對稱，加工容易。圖9為三角錐雖然加工 較難·但藕其3點接觸.能ΤΗ y決定/透_的—保„„搜..1置。Λ 保持位置的重現精確度較佳。 阃10表示以真空吸持筒夾把透鏡壓住於晶Η的情形。 球狀 '透鏡10偽以被真空吸持筒夾4吸持的狀態被壓住於 發光元件晶Η 8的ΐ平而。透鏡1 0位於發光區域5 3的正 h方。紫外線硬化樹脂被透鏡推開相當於透鏡的份量。 诱錆的下端接觸於晶Η主平而。透鏡下端與$平面之間 狀無樹脂殘留。紫外線硬化樹脂5 2覆蓋於發光元件8的 接合部54的四周。換言之，樹脂兼具鈍化膜的功能。 國1 1表示對紫外線硬化樹脂紫外線的工程。圖1 2也表 示同樣的工稈。筒夾4並不移離透鏡10,仍以筒夾4壓 限仵的狀態下，把紫外線從斜上方照射到紫外線硬化樹 _ 5 2 „紫外線使用例如鹵素燈的3 6 5 n m波長光。照射時 間為5〜1 0秒。紫外線傜由斜上方照射，其對水平的傾 斜角為20〜60°稈度。因有筒夾.傾斜角不能太大。傾 斜角调小時，照射到接合劑的光量會不足。 較好是使用2個紫外線照射頭56,57,從兩側照射紫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 -訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（) 外線。2櫥紫外線照射頭的光軸對水平面投影所形成的 角度為90〜270° 。使用2個燈是為了把紫外線照射到 夥俩紫外線硬化樹脂。而不造成死角之故。樹脂的一部 份會處於透鏡的陰影中，因此，最好透鏡使用對紫外線 诱明的材料。若使用吸收紫外線的材質者，需設法安排 照射頭的位置，使位於透鏡下方的樹脂也能充分照射到 紫外線。 圖〗3表示透鏡已接合的狀態。半導體發光元件8傜以 主平而51向上的狀態被固定於封裝18上。透鏡10載置在 發光元件8的主平面上。紫外線硬化樹脂5 2把透鏡1 0接 合於晶片8。發光區域5 3與透鏡1 0的中心對準。紫外線 碑化樹脂5 2也下垂於晶Η 8的側面，保護到接合部5 4。 球狀透鏡為例如直徑3 0 0 « in程度者。晶Η的厚度為1 0 0 〜2 0 0 m稈度η透鏡中心與發光區域中心的位置沿縱向 相一致。誤差在士 5 μ m以下。 雖被固定於封裝1 8 ,但上面仍然空著。之後把附於透 鏡的帽蓋蓋上.以行密封。除球狀透鏡外，透鏡可使用 鬨筒形自聚焦透鏡，凸球而透鏡等。透鏡的種類改變時 ，筒枣的末端内周而的形狀也要不相同。 發明的效果 本發明偽於從發光區域的反對側出光的發光元件中. 今元件實際發光以求出發光區域中心，對此塗佈以紫外 線硬化樹腊。把透鏡壓附於同一點，照射以紫外線使紫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁} 裝 .訂. 經濟部t央標準局員工消费合作社印製 Α6 Β6 五、發明説明（*7 ) 外線硬化樹脃硬化，對各個晶K分別求出發光區域中心 ,把透鏡對準於中心位置予以固著之。因此，能以土 5 u m的高精確度封裝透鏡。 不需為了定位而形成嵌合孔或突起。主平面不失其平 桕狀熊。因此，可省免形成嵌合孔或突起所需的晶圓程 序。不僅是能簡化丁，稈，亦能藉由去除以往成為位置偏 差的原因的嵌合孔或突起，而達成準確的位置對準。又 ,由於主平而平坦不具凹凸，可正確控制研磨後的厚度 „谁而可精密規定發光區域的縱向距離。 塗佈接合劑時，因以分配器末端接觸於晶Η的狀態下 牵佈.定最件優良。透鏡也被保持於接觸狀態，可正確 決定透鏡與發光區域的距離。 藕著上述的諸效果.本發明不僅可簡化發光元件的晶 圓稈序，亦可防lh晶圓單位的成枇瑕疵，提高後工程中 的光結合件，淮而可大幅減少製造成本。 _式的簡單説明 圃1為本發明實施例透鏡裝配裝置的概略斜視圖。 圖2為以攝影機求出發光區域中心所用的強度投影法 的説明_。 圖3為以攝影機求出發光區域中心所用的重心檢測法 的説明圖。 _4為把接合劑塗於晶Η所用的分配器的斜視圖。 圖5為表示以傳統方法把接合劑塗佈於晶Η的工程之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .裝 -訂 A6 B6 五、發明説明（) 斷而（a)為在針與發光元件不接觸的塗佈狀態， (b )為拉起針的狀態。 圖6為表示本發明把接合劑塗佈於晶Η之工程的斷面 鬮。（a)為製成樹脂珠的狀態，（b)為針與發光元件接觸 的狀熊.（c)為拉起針的狀態。 國7為本發明真空趿持筒夾保持機構的斜視画。 圃8為具有圓錐内固而的简夾的斷面圖及底面圖。 國9為具有三角錐内周而的筒夾的斷面圖及底面圖。 圖〗0為表示利用筒夾保持透鏡並壓附於晶Η之狀態的 斷而_。 為在藉筒夾把透鏡壓附於晶Η之狀態下照射以紫 外線使紫外線硬化樹脂硬化之工程的斷面圖。 圓12為鑷简夾保持透鏡，並由紫外線照射頭把紫外線 照射於晶Η上的紫外線硬化樹脂之狀態的斜視圖。 國1 3為本發明把透鏡接合到發光區域中心的上方之發 光元件的圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） A6 B6 五、發明説明（>9 ) 符號的説明 1 . . .XY載台，2...攝影機，3...分配器， 4.. .真空吸持简夾，5...2軸載台，6...2軸載台， 8.. .發光元件，9...發光元件承台，10...球狀透鏡， 11.. .透鏡承台，12.../載台，：13...¥載台， 1 5...縱向構件，16...軌，17...滑動塊，18...封裝， 20.. .針，2 1...管子，22...安裝板，26...直線導件， 2 7 ...固定板，2 8 ...變位檢測器，2 9 ...擋止器， 3 0...穿起，31...托架，3 2...荷重調整螺絲， 33 ...荷軍平衡用拉伸彈簧，3 4 ...擋止Η , 3 5...檔lh Η，36...荷重平衡用壓縮彈簧， 40.. .安装板，41...直線導件，42...變位檢’潮器， 44.. .檔丨k器，4 5...突起，50...平衡錘， 51.. .主平面，52...紫外線硬化樹脂， 5 3 ...發光匾域，5 4 ...接合部。 {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁} 裝 -訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 3G02RS A 7 B7 C7 D7 ； 第83101891號「透鏡裝配方法及裝置」專利案 (84年11月17日修正） 杰申請專利範圍： 1· 一種透鏡裝配方法，像於半導體基板上形成多個縱橫 排列的部份發光的發光區域，研磨基板側，縱横切割 此基板使發光元件晶片切離，將發光元件晶片的發光 區域側固定於封裝，俾使光由研磨過的主平面側發出 ，再將聚光透鏡安裝於平坦主平面上的發光區域的正 上方位置的方法，其特徵為： 將裝有發光元件晶Η的封裝置於具有二維自由度的 ΧΥ載台上，對發光元件通電使之發光，用可往Ζ方向 移動的攝影機觀察發光區域，利用光的強度投影法及 濃淡重心檢測法求出發光區域中心，把發光區域中心 * 與攝影機中心對準，把ΧΥ載台移動預設的一定距離， 使發光元件位置於可往Ζ方向變位的分配器的正下方 ，一面使分配器的末端接觸於發光元件晶片一面將紫 外線硬化樹脂塗佈於發光元件晶Η的主平面，拉起分 配器，再把ΧΥ載台移動預設的一定距離，使發光元件 位置於可往Ζ方向變位並預先保持有透鏡的真空吸持 茼夾的正下方，令真空吸持筒夾下降以使透鏡接觸到 發光元件晶片的主平面，在此狀態下把紫外線照射到 紫外線硬化樹脂，使紫外線硬化樹脂硬化，以將透鏡 ................................................義....................裝......................訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消#合作社印Μ 配， 分降 於下 。中速 夾其慢 筒，以 持法再 吸方後 空配降 真裝下 起鏡速 拉透快 C 後之以件 然項先元 ,1 ，光 上第時發 件圍動於 元範移觸 光利向接 發專方速 於ι»ζ 慢 定申往以 固如器並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 持下 分線外 透 線脂由 列割光出正 載鏡察影 保速。中外紫 光 外樹， 排切發發的 承透觀攝 於快件其紫的 聚 紫化。 横横的側.域 ，及以視 中以元，的面 中 中硬60縱縱片面區 台台用電 其先光法面倒。其 其線 ~ 成.晶平光 承承，的 ,,發方側於部， ，外20形倒件主發 件件台心 法時於配與流合法 法♦紫為 上板元的的 元元載中 方動觸裝面使接方 方♦的度。板基光過上 光光XY域 酑移接鏡上俾的配。配件角.0°基磨發磨面 發發的區 裝向速透的，面裝者.裝元之27體研將研平 的持動光 鏡方慢之件 Η 倒鏡明鏡光成 ~導，，由主 片保移發 透 Ζ 以項元晶件透透透發形90半域離光坦：晶以向取 之往並 3 光件元之線之於平為於區切使平括件用方求 項夾，或發元光項外項佈水度傜光片俥於包元 ，γ 以 1 筒降 2 蓋光發 1 紫 1塗對角，發晶，裝戡光台，域 第持下第覆發於第用第向束的置個件裝安特發承向區 圍吸速圍以於蓋圍射圍朝光成裝多元封鏡其個鏡方光 範空慢範夠佈覆範照範向線形配的光於透，多透X發 利宾以利足塗脂利脂利方外線裝光發定光者載的沿的 專的再專將脂樹專樹專個紫外鏡發使固聚置承鏡可件 請鏡，請傜樹化請對請 2 ,紫透份板側將位於透並元 申透後申器化硬申傜申從射條種部基域再方用® 台光 如有降如配硬線如鏡如偽照 2 一而此區，上 多承發 ...…V...................................................................裝......................訂 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210x297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印^ A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 機，把電視攝影機支持成可沿Z方向移動之狀態的Z 軸載台，與發光元件接觸而可將紫外線硬化樹脂塗佈 於發光元件晶片的主平面的分配器，把分配器支持成 可沿Z方向移動之狀態的Z軸載台，將分配器下降或 上昇移動的機構，把透鏡予以真空吸持，並可將之提 起而壓附到發光元件的主平面上的真空吸持筒夾，把 真空吸持筒夾沿Z方向移動的Z軸載台，將真空吸持 筒夾下降或上昇移動的機構，以及把紫外線照射於發 光元件的紫外線照射頭，以便移動XY載台以將1個發 光元件移送至攝影機的下方，令發光元件發光並以攝 影機攝像，求出發光元件的中心，把k光元件中心與 攝影機中心對準，令XY載台移動一定距離而移送到分 配器的正下方，把分配器下降使其末端接觸到發光元 件並將紫外線硬化樹脂塗佈於發光元件，再將XY載台 移動一定距離以將發光元件移送到真空吸持筒夾的正 下方，藉真空吸持筒夾把透鏡推壓接觸於發光元件， 從紫外線照射頭朝向紫外線硬化樹脂照射紫外線使之 硬化者。 8. 如申請專利範圍第7項之透鏡裝配裝置，其中用以保 持透鏡的真空趿持筒夾的末端之内周面呈圓錐形。 9. 如申請專利範圍第7項之透鏡裝配裝置，其中用以保 持透鏡的真空吸持筒夾的末端之内周面呈三角錐形。 10. 如申請專利範圍第7項之透鏡裝配裝置，其中分配 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210X297公釐） t請先閲故背面之注意事項再填窝本頁) .裝 •訂 六、申請專利範圍 A7 B7 C7 D7 量觸位 抵筒持發 重接變 Μ 除持吸在 消端上ΦΙ減吸空加 抵末向 纟重空真輕 除的而 自真，減 減器台f,由當時以 置 重配載 用，件藉 自分軸 利台元， 由當Z 。 ，載光位 用，於積 B 構軸發變 利台對力 機 Z 到上 ,載相的 W 的於觸向 .構軸則件 U 重掛接而 機 Z 器元 自懸端台 的於配光^7消被下載 重掛分發^抵而之軸 自懸，在15可重鏡 z c 消被時加 j 有荷透於積 抵而件輕 U 具的的對力 可重元減 Η 夾後持相的 有荷光以φβ筒量保則件 具的發藉 持重所夾元 器後到，.吸消夾筒光 ................................................< ....................袭......................訂 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210x297公釐）