JP4443953B2

JP4443953B2 - Ｌｅｄチップの光学特性測定装置

Info

Publication number: JP4443953B2
Application number: JP2004040013A
Authority: JP
Inventors: 和成岡本; 英俊長瀬; 一幸福薗
Original assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: Seiwa Electric Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: JP2005233663A

Description

本発明は、上面に電極が、下面に発光面が設けられたＬＥＤチップの光学特性を測定し選別するＬＥＤチップの光学特性測定装置に関する。

従来の光学特性測定装置としては、上面に発光面及び電極が設けられたＬＥＤチップが載置される測定プレートと、ＬＥＤチップを測定プレートに吸着させ、その状態を維持するバキューム等の吸引手段と、測定プレート上のＬＥＤチップの電極に接触可能なプローブピンと、測定プレートの上方に配置され、プローブピンの通電により発光するＬＥＤチップの光を受光し検出する検出手段とを具備するものがある。

ところで、近年のＬＥＤチップには、上面に電極が、下面に発光面が設けられたものがある。当該ＬＥＤチップの光学特性を前記光学特性測定装置で測定するには、プローブピンの代わりに測定プレート上に電極を設け( 特許文献１参照) 、この電極から当該ＬＥＤチップに通電を行うようにしなければならない。

特開平１１−１６８２３５号公報

しかしながら、ＬＥＤチップの電極を測定プレート上の電極に接触するように位置合わせして載置することは非常に精度を要する。このため、位置ずれが生じ易く、正確な測定を行うことができないという本質的な問題を有している。また、測定プレート上に電極を設けると、当該測定プレートとこの面上に載置されたＬＥＤチップとの間に隙間が生じることから、前記吸引手段でＬＥＤチップを測定プレートに吸着させることができない。この点でも、測定時の位置決めがうまくできず、上記問題の一要因となっている。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、上面に電極、下面に発光面が設けられたＬＥＤチップを正確に測定することができるＬＥＤチップの光学特性測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤチップの光学特性測定装置は、上面に発光面が、下面に電極が設けられたＬＥＤチップの光学特性を測定する測定装置であって、上面にＬＥＤチップが発光面を下に向けた状態で載置されるベース部と、外周縁部に所定間隔毎に前記ベース部が取り付けられており且つ当該ベース部上のＬＥＤチップを搬入位置から測定位置、測定位置から搬出位置に移動させる円形の回転テーブルと、測定位置に位置した前記ベース部上のＬＥＤチップの電極に接触可能なプローブピンと、測定位置に位置した前記ベース部の上面のＬＥＤチップの載置箇所の鉛直線上に位置する下面の一部に対向配置された検出手段と、前記ＬＥＤチップを前記ベース部の上面の載置箇所に吸着させる吸引手段とを具備しており、前記ベース部の内部は中空になっており、前記ベース部の上面の載置箇所及び下面の一部が透明にされており、前記プローブピンの通電によりＬＥＤチップから発せられた光はベース部の上面の載置箇所及び下面の一部を通じて前記検出手段に導かれ、当該検出手段により検出されるようになっており、前記載置箇所の一部には前記ベース部の内部と連通する貫通孔が、前記ベース部の背面には前記ベース部の内部と連通する通風口が設けられており、前記回転テーブルの内部には、前記通風口と連通する通風路が設けられており、前記吸引手段は、前記通風路に接続され、該通風路、前記通風口、前記ベース部の内部及び前記貫通孔を通じて前記ＬＥＤチップを前記載置箇所に吸着させるようになっている。

本発明の別のＬＥＤチップの光学特性測定装置は、上面に発光面が、下面に電極が設けられたＬＥＤチップの光学特性を測定する測定装置であって、上面にＬＥＤチップが発光面を下に向けた状態で載置されるベース部と、外周縁部に所定間隔毎に前記ベース部が取り付けられており且つ当該ベース部上のＬＥＤチップを搬入位置から測定位置、測定位置から搬出位置に移動させる円形の回転テーブルと、測定位置に位置した前記ベース部上のＬＥＤチップの電極に接触可能なプローブピンと、測定位置に位置した前記ベース部の正面の一部に対向配置された検出手段と、前記ＬＥＤチップを前記ベース部の上面のＬＥＤチップの載置箇所に吸着させる吸引手段とを具備しており、前記ベース部の上面の載置箇所及び正面の一部が透明にされており、前記ベース部の内部は中空になっており且つ前記載置箇所からの光を前記正面の一部に向けて反射する反射部が設けられており、前記プローブピンの通電によりＬＥＤチップから発せられた光はベース部の載置箇所、反射部及び正面の一部を通じて前記検出手段に導かれ、当該検出手段により検出されるようになっており、前記載置箇所の一部には前記ベース部の内部と連通する貫通孔が、前記ベース部の背面には前記ベース部の内部と連通する通風口が設けられており、前記回転テーブルの内部には、前記通風口と連通する通風路が設けられており、前記吸引手段は、前記通風路に接続され、該通風路、前記通風口、前記ベース部の内部及び前記貫通孔を通じて前記ＬＥＤチップを前記載置箇所に吸着させるようになっている。

前記ベース部の上面及び下面の透明とした箇所に開口がそれぞれ設けられている場合、この開口を閉塞する透明プレートがそれぞれ着脱自在に取り付けられている。また、前記ベース部の上面及び正面の透明とした箇所に開口がそれぞれ設けられている場合、この開口を閉塞する透明プレートがそれぞれ着脱自在に取り付けられている。

本発明の請求項１に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置による場合、ベース部の上面及び下面を通じてＬＥＤチップの光を検出手段に導く構成となっているので、上面に電極、下面に発光面を有するＬＥＤチップであったとしても、吸引手段でＬＥＤチップをベース部の上面に吸着しつつ当該ＬＥＤチップの光の検出を行うことができる。即ち、ＬＥＤチップを位置決めした状態で当該ＬＥＤチップの光の光学特性を測定することが可能になるので、従来例の装置と比べて正確な測定が可能になる。しかも、吸引手段をベース部から離れた位置に配置することができるので、他の部材で混み合い勝ちな側定位置付近のスペースを確保する上でメリットがある。

本発明の請求項２に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置による場合、ベース部の上面の載置箇所、反射部及び正面の一部を通じてＬＥＤチップの光を検出手段に導く構成となっているので、上面に電極、下面に発光面を有するＬＥＤチップであったとしても、吸引手段でＬＥＤチップをベース部の上面に吸着しつつ当該ＬＥＤチップの光の検出を行うことができる。よって、請求項１と同様の効果を奏する。

本発明の請求項３に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置による場合、ベース部の上面及び下面の開口には透明プレートが着脱可能取り付けられている。よって、吸引手段で吸引することによりベース部の内部に入り込んだ埃等により前記透明プレートの透明度が低下した場合であっても、当該透明プレートの交換又はクリーニングを簡単に行うことができる。

本発明の請求項４に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置による場合、ベース部の上面及び正面の開口には透明プレートが着脱可能取り付けられている。よって、吸引手段で吸引することによりベース部の内部に入り込んだ埃等により前記透明プレートの透明度が低下した場合であっても、当該透明プレートの交換又はクリーニングを簡単に行うことができる。

本発明の請求項５に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置による場合、ベース部は回転テーブルから着脱可能になっている。よって、当該ベース部の透明とされた箇所が汚れた場合であっても簡単に交換することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るＬＥＤチップの光学特性測定装置について図面を参照しながら説明する。図１はベース部を断面図で示したＬＥＤチップの光学特性測定装置の模式図、図２は同装置のベース部を説明するための図であって、( ａ) が同ベース部の模式的平面図、( ｂ) が同ベース部の内部が透過した模式的正面図、図３はベース部を断面図で示した同装置の設計変更例を示す模式図である。

図１及び図２に示すＬＥＤチップの光学特性測定装置は、上面に発光面が、下面に電極が設けられたＬＥＤチップ１０(図１参照)の光学特性を測定する測定装置であって、上面にＬＥＤチップ１０が発光面を下に向けた状態で載置される内部１０１が中空のベース部１００と、このベース部１００の内部１０１の空気を吸引する吸引手段２００と、ベース部１００上のＬＥＤチップ１０の電極に接触可能なプローブピン３００と、ベース部１００の側面（これが特許請求の範囲の請求項１のベース部の正面に相当する。）の一部(図１中の右側面)に対向配置された検出手段４００とを具備している。以下、各部を詳しく説明する。

ベース部１００は、内部１０１に略直方体状の中空を有する略直方体であり、その上面に開口１０２が開設されている。このベース部１００の上面には、開口１０２を閉塞する第１の透明プレート１１０が着脱可能に取り付けられる。また、ベース部１００の前記側面の一部には開口１０３が開設されている。このベース部の前記左側面にも開口１０３を閉塞する第２の透明プレート１２０が着脱可能に取り付けられる。

第１の透明プレート１１０は、金属製の基台１１１とこの基台１１１の中心部に設けられた孔部の上部に嵌め込まれる透明部１１２とを有する構成となっている。透明部１１２は、ＬＥＤチップ１０が載置される載置箇所であって、当該ＬＥＤチップ１０の発光面からの光の光学特性に与える影響( 例えば、透過率の低下等) が少ないサファイアガラスを使用している。基台１１１はベース部１００の上面にネジ止めされることによって取り付けられる。これにより第１の透明プレート１１０がベース部１００に着脱可能に取り付けられるのである。また、透明部１１２にはその中心位置にベース部１００の内部１０１と連通する貫通孔１１２ａが開設されている。

第２の透明プレート１２０は枠体１２１と、この枠体１２１に嵌め込まれる透明部１２２とを有する構成となっている。枠体１２１はベース部１００の前記左側面にネジ止めされることによって取り付けられる。これにより第２の透明プレート１２０がベース部１００に着脱可能に取り付けられるのである。透明部１２２には、第１の透明プレート１１０の透明部１１２と同様にサファイアガラスを使用する。但し、貫通孔は開設されていない。

また、ベース部１００の底面には開口が設けられている。この開口から内部１０１に反射部１３０が挿入され装着される。この反射部１３０は第１の透明プレート１１０の透明部１１２を透過した光を第２の透明プレート１２０の透明部１２２に向けて反射する直角プリズム１３１と、この直角プリズム１３１と組み合わされる三角柱状の基部１３２とを有する構成となっている。この反射部１３０はベース部１００の内部１０１に挿入され、当該ベース部１００の底面の開口を閉塞する蓋体にネジ止めされて固定される。

更に、ベース部１００の前記右側面に対向する側面(図１中の左側面であって、これが特許請求の範囲の請求項１のベース部の背面に相当する。)には後述する回転テーブル５００の通風路５２０と連結される通風口１０４が開設されている。

回転テーブル５００は、図２に示すように、円形のテーブルであり図示しない第１の駆動装置によって搬入位置から測定位置、測定位置から搬出位置へ間欠的に回転移動するようになっている。この回転テーブル５００には、例えば９０°ピッチ間隔でベース部１００が嵌まり込む凹部５１０が設けられている。また、回転テーブル５００の内部には通風路５２０が設けられている。この通風路５２０は凹部５１０から露出しており、凹部５１０にベース部１００が取り付けられると、当該ベース部１００の通風口１０４と連結されるようになっている。

吸引手段２００についてはバキューム等を使用する。この吸引手段２００は通風路５２０の末端に連結されており、回転テーブル５００の通風路５２０及びベース部１００の通風口１０４、内部１０１、開口１０２、第１の透明プレート１１０の透明部１１２の貫通孔１１２ａを通じてＬＥＤチップ１０を吸引し、当該第１の透明プレート１１０に吸着するようになっている。これにより回転テーブル５００が回転移動を行ったとしても、ＬＥＤチップ１０がその遠心力によって飛んで行くというようなことがない。

位置決め手段７００は、測定位置のベース部１００の上方に配設され、図示しない第２の駆動手段によって移動する。具体的には、回転テーブル５００によりＬＥＤチップ１０が測定位置に搬送されてくると、当該ＬＥＤチップ１０の両端部に当接し当該ＬＥＤチップ１０を測定ポイントに位置決めするようになっている。これにより回転テーブル５００の遠心力によってベース部１００上のＬＥＤチップ１０が向きや位置がずれていたとしても補正することができる。これによりプローブピン３００がＬＥＤチップ１０の電極に接触せず破損したりするようなことがなくなる。

プローブピン３００は図示しない第３の駆動装置によって測定位置にあるベース部１００の第１の透明プレート１１０上のＬＥＤチップ１０と相対的に近接する。これによりプローブピン３００がＬＥＤチップ１０の電極に接触する。

検出手段４００は第２の透明プレート１２０の透明部１２２に対向配置される光ファイバ４１０と、この光ファイバ４１０の末端に接続された受光部４２０とを有する光学検出器である。即ち、光ファイバ４１０により導かれた光を受光部４２０で受光しその光を検出するようになっている。

測定手段６００は検出手段４００により検出された光の光学特性を測定するコンピュータであり、その入力ポートには検出手段４００の受光部４２０が接続されている。即ち、検出信号が入力されると、ＣＰＵ６１０がメモリ部６２０に記録された測定プログラムを読み出して処理し、これによりＬＥＤチップ１０の光学特性が測定されるようになっている。この測定プログラムは、測定前に回転テーブル５００に取り付けられたすべてのベース部１００に向けて基準光を順次照射し、これにより得られた各ベース部１００での基準光の測定値の平均値を算出し、この平均値を基準値としてメモリ部６２０に記録しておき、その後、ＬＥＤチップ１０の光学特性を測定するに当たり、測定されたＬＥＤチップ１０の測定値が前記基準値に近ずく補正をする内容になっている。即ち、第１の透明プレート１１０の透明部１１２、直角プリズム１３１及び第２の透明プレート１２０の透明部１２２の影響を除去し現実の測定値に近ずく補正をするようにしているのである。なお、吸引手段２００によりベース部１００の内部１０１の空気( エアー) が計測時において吸引されているので、第１の透明プレート１１０の透明部１１２及び第２の透明プレート１２０の透明部１２２には埃や塵などが溜まり易い場合がある。よって、所定時間毎に前記基準値を更新するようにすることが望ましい。

以下、この光学特性測定装置のＬＥＤチップ１０の光学特性の測定に使用した場合の動作について説明する。

まず、図外の搬入装置によりＬＥＤチップ１０が回転テーブル５００の搬入位置に位置するベース部１００の第１の透明プレート１１０上に順次載置される。すると、当該ＬＥＤチップ１０は吸引手段２００により第１の透明プレート１１０上に吸着される。その後、回転テーブル５００が回転し、ベース部１００が搬入位置から側定位置へ移動する。当該ベース部が側定位置に位置すると、位置決め手段７００によりＬＥＤチップ１０が位置決めされる。この状態でプローブピン３００がＬＥＤチップ１０の電極に接触して通電がなされる。これにより当該ＬＥＤチップ１０の発光面が発光し、その光が第１の透明プレート１１０の透明部１１２を透過し直角プリズム１３１により第２の透明部１２０の透明部１２２に向けて反射される。そして、この反射光は第２の透明部１２０の透明部１２２を透過し、光ファイバ４１０により受光部４２０に導かれる。当該受光部４２０は前記光を受光し検出して検出信号として測定手段６００に送信する。測定手段６００は検出信号が入力されると、ＣＰＵ６１０により測定プログラムが処理され、これによりＬＥＤチップ１０の光学特性が測定される。

このような光学特性測定装置による場合、上述したようにＬＥＤチップ１０の光を検出手段４００に導く構成となっているので、吸引手段２００でＬＥＤチップ１０を第１の透明プレート１１０の透明部１１２上に吸着しつつ当該ＬＥＤチップ１０の光の検出を行うことができる。即ち、ＬＥＤチップ１０を位置決めした状態で当該ＬＥＤチップ１０の光の光学特性を測定することが可能になるので、従来例の装置と比べて正確な測定が可能になる。しかも、ベース部１００が回転テーブル５００から簡単に取り外すことができる。よって、このベース部１００の第１の透明プレート１１０の透明部１１２、第２の透明プレート１２０の透明部１２２及び反射部１３０の直角プリズム１３１が汚れたとしても容易に交換することができる。さらに、第１の透明プレート１１０、第２の透明プレート１２０及び反射部１３０はベース部１００から取り外し分解することが可能であるので、ベース部１００の内部１０１、第１の透明プレート１１０、第２の透明プレート１２０及び反射部１３０をクリーニングして再使用することができる。このため、低コスト化を図ることができる。

ベース部１００については、第１の透明プレート１１０及び第２の透明プレート１２０が取り付けられた構成となっているとしたが、ベース部１００の上面及び側面に開設した開口にサファイアガラス等を嵌め込み一体的に構成することも可能である。また、図３に示すように、第２の透明プレート１２０をベース部１００の側面ではなく、底面に取り付けるようにすることができる。この場合、ベース部１００の内部１０１に反射部１３０を設けず、検出手段４００の光ファイバ４１０をベース部１００の底面に対向配置する。このように設計変更すれば、直角プリズム１３１を介さずにＬＥＤチップ１０の光を光ファイバ４１０に導くことができるので、ＬＥＤチップ１０の光学特性を正確に測定する上でメリットがある。

また、ベース部１００は回転テーブル５００の縁部に取り付けられているとしたが、これに限定されることはなく、側定位置に設置されていれば良い。なお、透明部１１２、透明部１２２はサファイアガラスを使用するとしたが、同様の機能を実現できるものである限りどのようなものを使用してもかまわない。

なお、吸引手段２００については、バキュームであるとしたが、同様の機能を実現できる限りどのような構成のものを用いてもかまわない。

ベース部を断面図で示したＬＥＤチップの光学特性測定装置の模式図である。同装置のベース部を説明するための図であって、( ａ) が同ベース部の模式的平面図、( ｂ) が同ベース部の内部が透過した模式的正面図である。ベース部を断面図で示した同装置の設計変更例を示す模式図である。

符号の説明

１０ＬＥＤチップ
１００ベース部
２００吸引手段
３００プローブピン
４００検出手段

Claims

上面に発光面が、下面に電極が設けられたＬＥＤチップの光学特性を測定する測定装置であって、
上面にＬＥＤチップが発光面を下に向けた状態で載置されるベース部と、
外周縁部に所定間隔毎に前記ベース部が取り付けられており且つ当該ベース部上のＬＥＤチップを搬入位置から測定位置、測定位置から搬出位置に移動させる円形の回転テーブルと、
測定位置に位置した前記ベース部上のＬＥＤチップの電極に接触可能なプローブピンと、
測定位置に位置した前記ベース部の上面のＬＥＤチップの載置箇所の鉛直線上に位置する下面の一部に対向配置された検出手段と、
前記ＬＥＤチップを前記ベース部の上面の載置箇所に吸着させる吸引手段とを具備しており、
前記ベース部の内部は中空になっており、
前記ベース部の上面の載置箇所及び下面の一部が透明にされており、
前記プローブピンの通電によりＬＥＤチップから発せられた光はベース部の上面の載置箇所及び下面の一部を通じて前記検出手段に導かれ、当該検出手段により検出されるようになっており、
前記載置箇所の一部には前記ベース部の内部と連通する貫通孔が、前記ベース部の背面には前記ベース部の内部と連通する通風口が設けられており、
前記回転テーブルの内部には、前記通風口と連通する通風路が設けられており、
前記吸引手段は、前記通風路に接続され、該通風路、前記通風口、前記ベース部の内部及び前記貫通孔を通じて前記ＬＥＤチップを前記載置箇所に吸着させるようになっていることを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。
上面に発光面が、下面に電極が設けられたＬＥＤチップの光学特性を測定する測定装置であって、
上面にＬＥＤチップが発光面を下に向けた状態で載置されるベース部と、
外周縁部に所定間隔毎に前記ベース部が取り付けられており且つ当該ベース部上のＬＥＤチップを搬入位置から測定位置、測定位置から搬出位置に移動させる円形の回転テーブルと、
測定位置に位置した前記ベース部上のＬＥＤチップの電極に接触可能なプローブピンと、
測定位置に位置した前記ベース部の正面の一部に対向配置された検出手段と、
前記ＬＥＤチップを前記ベース部の上面のＬＥＤチップの載置箇所に吸着させる吸引手段とを具備しており、
前記ベース部の上面の載置箇所及び正面の一部が透明にされており、
前記ベース部の内部は中空になっており且つ前記載置箇所からの光を前記正面の一部に向けて反射する反射部が設けられており、
前記プローブピンの通電によりＬＥＤチップから発せられた光はベース部の載置箇所、反射部及び正面の一部を通じて前記検出手段に導かれ、当該検出手段により検出されるようになっており、
前記載置箇所の一部には前記ベース部の内部と連通する貫通孔が、前記ベース部の背面には前記ベース部の内部と連通する通風口が設けられており、
前記回転テーブルの内部には、前記通風口と連通する通風路が設けられており、
前記吸引手段は、前記通風路に接続され、該通風路、前記通風口、前記ベース部の内部及び前記貫通孔を通じて前記ＬＥＤチップを前記載置箇所に吸着させるようになっていることを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。
請求項１記載のＬＥＤチップの光学特性測定装置において、
前記ベース部の上面及び下面には、透明とした箇所に開口がそれぞれ設けられており、且つこの開口を閉塞する透明プレートがそれぞれ着脱自在に取り付けられていることを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。
請求項２記載のＬＥＤチップの光学特性測定装置において、
前記ベース部の上面及び正面には、透明とした箇所に開口がそれぞれ設けられており、且つこの開口を閉塞する透明プレートがそれぞれ着脱自在に取り付けられていることを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。
請求項１又は２記載のＬＥＤチップの光学特性測定装置において、
前記ベース部は前記回転テーブルに対して着脱可能なっていることを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。
請求項１又は２記載のＬＥＤチップの光学特性測定装置において、
測定位置に位置したベース部の上方に配置された位置決め手段を更に備え、
前記位置決め手段は、前記ベース部上のＬＥＤチップに両側から当接し、該ＬＥＤチップを前記載置箇所上で位置決め保持する可動アームを有することを特徴とするＬＥＤチップの光学特性測定装置。