JP6989765B2 - 発光装置の検査方法 - Google Patents

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Description

本開示は、発光装置の検査方法に関する。
凹部を備えた樹脂パッケージに半導体発光素子（以下、「発光素子」とも称する）が配置されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの発光装置が知られている。
このような発光装置は、個別に成形された樹脂パッケージを、連結するリードフレームを切断することで個片化することで得ることができる。また、複数の樹脂パッケージが繋がった状態で成形された樹脂パッケージの集合体を、リードフレームと樹脂とを同時に切断することで個片化する方法が知られている（例えば特許文献１）。
樹脂パッケージを切断する際に、意図しない位置で切断してしまう場合がある。切断位置がずれると、凹部の位置がずれてしまうため、規格から外れる場合がある。そのため、外観検査において、凹部の位置ずれを検査する必要がある。外観検査法としては、例えば、特定の部材の露出の有無を確認することによって位置ずれを検査する方法が知られている（例えば特許文献２）。
特開２０１１－３８５３号公報 特開２０１２－１５１７６号公報
しかしながら、最終的に切断することで個片化される発光装置は、上記の検査方法で凹部の位置を検査する方法は有効ではない。
本開示は、以下の構成を含む。
側壁と底面とを備え、上面に開口部を有する凹部を備えた樹脂パッケージと、凹部内に配置される発光素子と、を備える発光装置を準備する工程と、樹脂パッケージの幾何中心位置Ｐ１を測定する工程と、開口部の幾何中心位置Ｐ２を測定する工程と、Ｐ１と前記Ｐ２の差分を算出する工程と、差分が、側壁の上面の幅の規定値の３５％より大きい場合を不合格とする判定工程と、を備える発光装置の検査方法。
以上により、凹部の位置ずれを検査することができる。
本実施形態に係る検査方法で測定する発光装置の一例を示す概略上面図である。 図１Ａの概略断面図である。 発光装置の製造方法を説明する概略上面図である。 本実施形態に係る発光装置の検査製造方法を示す概略図である。 本実施形態に係る発光装置の検査製造方法を示す概略図である。
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置の検査方法を例示するものであって、本発明は、発光装置の検査方法を以下に限定するものではない。
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
（発光装置を準備する工程）
実施形態に係る検査を行う発光装置１００の一例を図１Ａ、図１Ｂに示す。発光装置１００は、樹脂パッケージ１０と、発光素子２０と、を備える。樹脂パッケージ１０は、正負一対の電極として機能するリード１１と、リード１１を一体的に保持する成形樹脂１２と、を備える。樹脂パッケージ１０は、凹部１３を備える。凹部１３は、側壁１４と底面１８とを備え、上面に開口部１９を備える。発光素子２０は凹部１３の底面１８上に載置されており、ワイヤ３０等を用いてリード１１と電気的に接続される。
樹脂パッケージ１０は、例えば、上面視形状が長方形であり、開口部１９の形状も長方形である。つまり、側壁１４の上面１７は、樹脂パッケージ１０の上面において、四角環状である。
樹脂パッケージ１０の上面視形状は、長方形のほか、正方形でもよい。また、開口部１９の上面視形状は、樹脂パッケージ１０と相似形とすることができる。例えは、長方形の樹脂パッケージ１０に長方形の開口部１９、正方形の樹脂パッケージ１０に正方形の開口部１９、とすることができる。このように、樹脂パッケージと開口部とが相似形の場合は、各側壁１４の上面１７は、全て同じ幅とすることが好ましい。
また、開口部１９の上面視形状は、円形、又は、四角形の角部が丸みを帯びた形状、トラック形状等とすることができる。上面視形状が四角形の樹脂パッケージ１０に、このような円形等の開口部１９を備える場合は、側壁１４の上面１７は、１つの辺において幅が異なる部分を備える。このような場合、側壁１４の上面１７の幅の規定値とは、最も幅の小さい部分の幅の規定値を指す。例えば、上面視形状が正方形の樹脂パッケージ１０に、上面視形状が円形の開口部１９を備える場合、各辺の中央において、側壁１４の上面１７の幅が最も狭くなり、この部分の幅の規定値で合否判定を行う。
このような発光装置１００は、図２に示すような、発光装置の集合体１００Ａを、回転刃などの切断刃５０を用いて切断することで形成される。切断位置は、隣接する凹部１３の間の壁部の中央になるように設定されているが、成形時の金型のズレや、基板の反り、更には切断刃の摩耗等により、中央からずれる場合がある。これにより、切断後に、側壁１４の厚みが異なる、つまり、側壁１４の上面１７の幅の異なる発光装置１００が得られる。
樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２とは、一致していることが好ましい。樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２とが大きくずれると、発光装置１００の上面において、発光部となる開口部１９の位置が中心からずれていることになる。開口部１９がずれた発光装置１００を、２次基板上に実装すると、発光位置が所定の位置よりずれることになる。そのため、例えば、発光モジュール等とした場合に、レンズの光軸とずれるなどの問題が生じる。また、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２とが大きくずれると、側壁１４の厚みが左右で異なることになる。側壁１４は、光反射性の樹脂部材から構成されているが、厚みが薄くなると、光が漏れやすくなる。そのため、配光特性が左右で異なるなどの問題が生じる。
そのため、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２とが、規定された範囲からずれる場合は、判定工程において不合格とする。具体的には、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２とが、以下の関係を満たさない場合は、判定工程において不合格とする。
（樹脂パッケージの幾何中心位置を測定する工程）
発光装置１００の検査方法においては、例えば、図３に示すような、検査装置を用いる。検査装置は、発光装置１００を載置するための支持台２００と、支持台２００の上方に配置した測定カメラ３００と、を備える。
測定カメラ３００は、例えば、図４に示すような四角形の撮像エリアＳに設定されている。撮像エリアＳは、例えば、左上角部を基準点Ｐ０＝（０、０）と、その対角点ＰＺ＝（１５９９、１１９９）とする、横１６００画素、縦１２００の画素を備える。１画素は、例えば、４μｍに設定しており、画素数を計測することで、発光装置の長さ等を測定することができる。尚、測定カメラ３００の画素サイズに応じて、撮像エリアＳの画素数が決定される。測定カメラ３００の画素サイズが小さいほど、1辺当りの画素数が多くなるため、解像度を高く設定することができ、これにより測定値の精度は上がる。ただし、その場合は、測定にかかる時間が長くなるため、求められる精度等に適した画素数の測定カメラを用いることが好ましい。また、測定カメラ３００の画素サイズ、撮像エリアの画素数、更には、測定カメラと発光素子との距離などに応じて、１画素の長さの設定を調整することが好ましい。
まず、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１を測定するために、発光装置１００の樹脂パッケージ１０の幅（縦幅）Ｌ１と、樹脂パッケージ１０の幅（横幅）Ｗ１を測定する。得られた測定値から、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１＝（Ｘ１、Ｙ１）が算出される。
（開口部の幾何中心位置を測定する工程）
次いで、開口部１９の幅（縦幅）Ｌ２と、幅（横幅）Ｗ２を測定する。得られた測定値から、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２＝（Ｘ２、Ｙ２）が算出される。
尚、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２の測定は、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１の測定の前に行ってもよい。また、開口部１９の幾何中心位Ｐ２の測定と樹脂パッケージ１０の幾何中心Ｐ１の測定を同時に行ってもよい。
（差分を算出する工程）
樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１と開口部１９の幾何中心位置Ｐ２の差分ＤＸ及びＤＹは、以下の式（１）（２）から得られる。
ＤＸ＝｜Ｘ１－Ｘ２｜…式（１）
ＤＹ＝｜Ｙ１－Ｙ２｜…式（２）
発光装置１００は、あらかじめ側壁１４の上面１７の幅（横幅Ｗ３、縦幅Ｌ３）が規定されており、上記の式（１）（２）で得られた差分ＤＸ、ＤＹが、以下の式（３）（４）のいずれか、又は、両方を満たす場合は、不合格と判定する。
ＤＸ＞Ｗ３×０．３５…式（３）
ＤＹ＞Ｌ３×０．３５…式（４）
例えば、発光装置１００の樹脂パッケージ１０が、上面視形状が縦幅１．４ｍｍ×横幅３．０ｍｍの四角形であり、開口部１０が、上面視形状が縦幅１．０ｍｍ×横幅２．６ｍｍの四角形である発光装置１００を例に挙げる。側壁１４の上面１７は、縦幅Ｌ３及び横幅Ｗ３は、それぞれ０．２ｍｍである。つまり、式（３）及び式（４）に当てはめると、ＤＸ＞０．０７、ＤＹ＞０．０７を満たす場合は不合格と判定される。
サンプルＡは、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１＝（Ｘ１、Ｙ１）＝（０．２４ｍｍ、０．３６ｍｍ、）であり、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２は＝（Ｘ２、Ｙ２）＝（０．２４ｍｍ、０．４４ｍｍ、）である。つまり、Ｐ１とＰ２の差分は、式（１）よりＤＸ＝０．００ｍｍとなり、式（２）によりＤＹ＝０．０８ｍｍである。つまり、ＤＹ＝０．０８は式（４）を満たし、ＤＸは式（３）を満たさない。そのため、サンプルＡは不合格である。
サンプルＢは、樹脂パッケージ１０の幾何中心位置Ｐ１＝（Ｘ１、Ｙ１）＝（０．２４ｍｍ、０．３６ｍｍ）であり、開口部１９の幾何中心位置Ｐ２は＝（Ｘ２、Ｙ２）＝（０．２４ｍｍ、０．３９ｍｍ）である。つまり、Ｐ１とＰ２の差分は、式（１）よりＤＸ＝０．００ｍｍとなり、式（２）によりＤＹ＝０．０３ｍｍである。そして、ＤＸは式（３）を満たさず、ＤＹも式（４）を満たさない。そのため、サンプルＢは合格である。
本発明に係る発光装置の検査方法は、凹部を備えた発光装置の検査に適用することができ、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、液晶のバックライト用光源、センサー用光源に用いられる発光装置に適用することができる。
１００…発光装置
１００Ａ…発光装置の集合体
１０…樹脂パッケージ
１１…リード
１２…成形樹脂
１３…凹部
１４…側壁（１５…内側面、１６…外側面、１７…上面）
１８…底面
１９…開口部
２０…発光素子
３０…ワイヤ
４０…封止部材
５０…切断刃
Ｌ１…樹脂パッケージの縦幅
Ｗ１…樹脂パッケージの横幅
Ｐ１…樹脂パッケージの幾何中心位置
Ｌ２…開口部の縦幅
Ｗ２…開口部の横幅
Ｐ２…開口部の幾何中心位置
Ｌ３…側壁の上面の縦幅
Ｗ３…側壁の上面の横幅
２００…支持台
３００…測定カメラ
Ｓ…撮像エリア
Ｐ０…基準点
ＰＺ…対角点

Claims (3)

  1. 側壁と底面とを備え、上面に開口部を有する凹部を備えた樹脂パッケージと、前記凹部内に配置される発光素子と、を備える発光装置を準備する工程と、
    前記樹脂パッケージの幾何中心位置Ｐ１を測定する工程と、
    前記開口部の幾何中心位置Ｐ２を測定する工程と、
    前記Ｐ１と前記Ｐ２の差分を算出する工程と、
    前記差分が、前記側壁の上面の幅の規定値の３５％より大きい場合を不合格とする判定工程と、
    を備える発光装置の検査方法。
  2. 前記発光装置を準備する工程は、前記発光装置の集合体を切断して得る工程を経て前記発光装置を得る工程を含む、請求項１記載の発光装置の検査方法。
  3. 前記樹脂パッケージは、上面視形状が四角形であり、前記開口部は、前記樹脂パッケージの上面視形状と相似形である、請求項１又は請求項２に記載の発光装置の検査方法。
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