(57)【要約】【課題】LEDチップは製作時の結晶構造の乱れにより微妙に発光時の色調が異なっている。一定量の蛍光体を含んだ封止材をLEDチッブの接着された外囲器内に封入し所定の色の半導体発光ディバイスを製作しているが、当初のLEDチップの色調が異なる為同一色の半導体発光ディバイスが製作できず、歩留まりが悪いため、効率の良い半導体発光ディバイス製造装置が望まれていた。【解決手段】本発明ではウエハリングに貼付された状態でLEDチップを発光させ其々のLEDチップごとに色調を記憶させマップデータを記憶部に記憶させた後、LEDチップに応じた封止材を算出量封入することで所定の白の半導体発光ディバイスを製作できるようにした。このことで不良品を排出することが無くなり効率を大幅に向上させることができた。【選択図】図1
2011096936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハリングに貼着されて提供されるLEDチップを外囲器に搭載し蛍光体粒子を含有した複数の封止材を封入するよう構成された半導体発光ディバイス製造装置において、
前記ウエハ−リングに貼着された状態で前記LEDチップの電極に通電させて発光させる触針と、
発光させた前記LEDチップの発光波長を測定する第一のカメラと、
前記LEDチップの位置と発光波長をマッピングデータとして記憶する記憶部と、
前記LEDチップを搭載した外囲器に前記記憶部のマッピングデータの発光波長情報に基づいて算出し所定の封止材を所定量封入する封入部と
前記触針と前記第一のカメラと前記記憶部と前記封入部を制御する制御部を備え、
前記蝕針によって発光した前記LEDチップの発光波長を前記第一のカメラで測定し前記ウエハリングに貼付された状態で前記LEDチップの発光波長をマッピングデータとして前記記憶部に記憶した情報に基づいて前記外囲器に複数の前記封入材を封入するようにしてあらかじめ設定された一定波長の発光波長を出すようにしたことを特徴とする半導体発光ディバイス製造装置。
【請求項２】
前記封入部によって封止材を封入した半導体発光ディバイスの電極に通電させて発光させるディバイス触針と、
発光させた前記半導体ディバイスの発光波長を測定する第二のカメラを備え、
第二のカメラの測定結果に基づいて前記封入部の前記封止材の種類と量を調整するように制御部によって制御したことを特徴とする請求項1記載の半導体発光ディバイス製造装置。
【請求項３】
前記第二のカメラの測定によってあらかじめ設定された一定発光波長領域外の半導体発光ディバイスが制作された場合は、前記封入部によってそれに応じた前記封入材を追加封入するように前記制御部によって制御したことを特徴とする請求項1、2記載の半導体発光ディバイス製造装置。
【請求項４】
前記封入材の封入時は前記LEDチップ上面近傍まで、前記蛍光体粒子を含有しない前記封入材を水平になるように封入した後、前記蛍光体粒子を含有した前記封入材を追加封入するようにしたことを特徴とする請求項1記載の半導体発光ディバイス製造装置。
【請求項５】
前記封入材の封入時に前記外囲器を振動させて前記封入材の表面が水平になるようにしたことを特徴とする請求項1,2,3記載の半導体発光ディバイス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光ディバイスの中でも、とくに青色発光ダイオード(以下LEDチップと称す)を一定波長(同一色)の半導体発光ディバイスになるようにする半導体発光ディバイス製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明用途として用いられる白色や電球色及び液晶表示装置のバックライトとして用いられる半導体発光ディバイスは、図3に図示されたように青色光を発光する青色LEDチップ201を蛍光体入りの樹脂(例えばシリコン、エポキシ等)の封止材で外囲器内に封止した構成をしている。
この場合青色LEDチップ201から発光した青色光によって蛍光体を励起して変換された波長域の光と、変換されずに樹脂(封止材母材)をすり抜けた青色光により、所定の白の光色に変換して発光させている。
【０００３】
半導体ディバイスの構成について説明する。上述したように半導体発光ディバイスは図3に図示されるような構成になっている。外側の外囲器(パッケージ)10の内側の底面に青色LEDチップ201が接着されている。
外囲器10の外側に外部端子18,19がありLEDチップ201の電極202、203に配線16,17で結線されている。外囲器10の内側はすり鉢状の形状をしており、蛍光体粒子13が含まれた封止材12が封入されて満たされている。以上のような構成により、外部端子18,19に通電されると配線16,17を経て青色LEDチップ201が発光する。
【０００４】
上述したように、この際蛍光体粒子13によって励起された光と変換されずに封止材12をすり抜けた光により、所定の光色に設定されている。従って蛍光体粒子13の種類と量によって色調を変更することができる。
本発明では蛍光体粒子13の種類や含有量の異なる数種類の封止材12を封入することによって青色LEDチップ11を用いて白色半導体発光ディバイス9を制作する方法に関する、半導体発光ディバイス装置を提供しようとするものである。
【０００５】
次に図4に図示された色度座標のように青色LEDチップそれぞれの色調が僅かに異なっている。ウエハリング21に貼着されて提供される段階でLEDチップ20は各個の微妙な結晶の違いにより、同一色調で発光されることが無く図4中央の点線で囲まれた楕円F で囲まれる座標内の色調に分散する。
図5に示す特許文献2(特開2002-124705)には、封止樹脂91を集合基板90の凹部92に均一に封入して境界線93で切断して白色に発光する半導体発光ディバイスの製作方法が提案されている。更に色調を変更する為に封止材10に含有した蛍光体粒子13の含有量と種類とを変化させることは、特許文献1(特開2009-21613)に記載されている。
所定の白に製作された半導体発光ディバイスであれば液晶表示用のバックライト等に使用して省力化と耐久性を向上させることができる。しかし上述したようにLEDチップ20の結晶によって色調が異なる為、所定の白色の半導体発光ディバイスを作るには更に歩留まりを向上させることが望まれる。
【０００６】
青色LEDチップ201の発光色をXY色度図の色度座標に表示してみると図4の様になる。横軸は色度Ｘで左に行くほど青みを帯び、右に行くほど赤みを帯びる。縦軸は色素Ｙで下に行くほど青みを帯び、上に行くほど緑を帯びる。図5の大きな三角形を示す破線内は色度図全体を示し中央の楕円Ｆが囲む破線内は白色の範囲を示す。
【０００７】
図4に示されるように同じ白色であっても結晶の微妙な違いにより、青みの白ａ、緑みの白ｂ、黄みの白ｃ、赤みの白ｄであって、目視で比較してもその差ははっきりしている。従って液晶表示用のバックライト等に使用して省力化と耐久性を向上させるには、所定の白wで全ての半導体ディバイス9の色調を一定させないと色むらが発生し使用できない。
そのために外囲器10の内側に封入する封止材12に含有している蛍光体粒子13を微妙に変化させて所定の白wで全ての半導体ディバイス9の色調を一定させることが望まれる。
【特許文献１】特開2009-21613
【特許文献２】特開2002-124705
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように青色LEDチップ201は結晶構造による色むらが発生する。更に外囲器10の内側に封入する封止材12に含まれている蛍光体粒子13の分布むらがあり従来方法で製作された半導体発光ディバイス9では所定の白色wの製作にかかる歩留まりが悪く、不良品の排出が多い。
従来方法では今までの経験値や実験結果に基づいて所定の白wになるように封止材12の調合を決定するが、30パーセント程度しか所定の白wの半導体ディバイス9が提供できない。
他の70パーセントは図5の色度座標のa、b、c、dの色調の白であるため適応外の半導体ディバイス9として廃棄処分されている。もしくは廉価半導体ディバイス9として安く販売されている。従って製造歩留まりが悪く所定の白wの色調の半導体発光ディバイスが安価に製造できない原因になっていた。
【０００９】
当然出荷前には別行程で半導体ディバイス9を発光させて所定の白wであるか選別して出荷しないと、液晶表示用のバックライト等として提供することは出来ない。生産した全ての半導体発光ディバイス9を液晶表示用のバックライト等として提供できるようになれば、超寿命で衝撃に強く小型軽量化することが出来る半導体発光ディバイス9を安価に提供できる。
【００１０】
図5に示す特許文献2(特開2002-124705)に記載されているように、集合基板90上の凹部92の所定の位置にLEDチップ20を載置し、封止樹脂91を一気に流し込んだ後、境界線93で切断して半導体発光ディバイスを製作する事が記載されている。しかしこの方法ではLEDチップ20の結晶構造による色調のばらつきが発生する。更には封止材12に含有された蛍光体粒子13の分布むらによって色調にばらつきかある。これらのものを全て一括して製作するので歩留まりが悪く製品が高額なものになってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこでウエハリングに貼着されて提供されるLEDチップを外囲器に搭載し蛍光体粒子を含有した複数の封止材を封入するよう構成された半導体発光ディバイス製造装置において、前記ウエハ−リングに貼着された状態で前記LEDチップの電極に通電させて発光させる触針と、発光させた前記LEDチップの発光波長を測定する第一のカメラと、前記LEDチップの位置と発光波長をマッピングデータとして記憶する記憶部と、前記LEDチップを搭載した外囲器に前記記憶部のマッピングデータの発光波長情報に基づいて算出し所定の封止材を所定量封入する封入部と前記触針と前記第一のカメラと前記記憶部と前記封入部を制御する制御部を備え、前記蝕針によって発光した前記LEDチップの発光波長を前記第一のカメラで測定し前記ウエハリングに貼付された状態で前記LEDチップの発光波長をマッピングデータとして前記記憶部に記憶した情報に基づいて前記外囲器に複数の前記封入材を封入するようにしてあらかじめ設定された一定波長の発光波長を出すようにしたことを特徴とする半導体発光ディバイス製造装置を提供しようとするものである。
【００１２】
そして前記封入部によって封止材を封入した半導体発光ディバイスの電極に通電させて発光させるディバイス触針と、発光させた前記半導体ディバイスの発光波長を測定する第二のカメラを備え、第二のカメラの測定結果に基づいて前記封入部の前記封止材の種類と量を調整するように制御部によって制御したことを特徴とし、更に前記第二のカメラの測定によってあらかじめ設定された一定発光波長領域外の半導体発光ディバイスが制作された場合は、前記封入部によってそれに応じた前記封入材を追加封入するように前記制御部によって制御したことを特徴とする半導体発光ディバイス製造装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
LEDチップ20がウエハリング21に貼着された状態で触針30によって通電させて発光させ、その色調を第一のカメラ35で撮像して分析し、其々のLEDチップ20の色調と位置を記憶部3にマッピングデータとして記憶させる。
次に吸着ヘッド40でLEDチップ20を吸着保持して、マウント台38でLEDチップ20の裏面に接着剤を塗布してトレイ22内に収納された外囲器10の内側のすり鉢状の底面に接着する。その状態を第二のカメラ36で位置決め確認するよう制御部2で制御する。また、第三のカメラ37で吸着ヘッド40に吸着保持されたLEDチップ20の状態を撮像し位置決めする。第二のカメラ37で外囲器10を第三のカメラ37でLEDチップ20の位置を確認するので正確な位置に接着することができる。
次に配線ヘッド42で外部端子18,19とLEDチップ20の電極202,203に配線16,17を行った後、記憶部3に記憶されたマッピングデータの色調データに基づいて計算され指定された封止材A、B、C、Dを計算され指定された量だけ外囲器10の内側に封入する。
【００１４】
以上の動作によりLEDチップ20の結晶構造による光の色調のばらつきを数種類の封止材A、B、C、Dを封入することにより、所定の白wに統一して半導体発光ディバイス9を製作することができる。その結果歩留まりが大幅に改善され原価を低減することができる。
【００１５】
更に効率を上げる方法として図2のような構成が示される。触針30と第一のカメラ35によってウエハリング21に貼着された状態でマッピングデータを作成されたLEDチップ20は吸着ヘッド40によってプローブ台50に移載される。
プローブ台50にはあらかじめトレイ221から外囲器10が吸着ヘッド40によって運搬載置されている。そしてプローブ台50上の外囲器10の内側面の底面にLEDチップ20が接着される。そして配線ヘッド42によって外部端子18，19とLEDチップ20を配線する。そして記憶部3のマッピングデータに基づいて色調に応じた封止材A,B,C,Dを外囲器10の内部に封入する。
【００１６】
その後ディバイス触針51、52が外部端子18,19に接触して通電し、半導体発光ディバイス9を通電させ発光させる。このときの色調を第二のカメラ36によって撮像し所定の色調である所定の白wの色度座標であるか否かを判定する。
所定の白wの色度座標であれば半導体発光ディバイス9は吸着ヘッド40によって良品トレイ222に運搬される。所定の白wの色度座標で無い場合は(誤差範囲を含む)色調データに基づいて計算された結果によって追加の封止材を封入し図3に図示されるような新しい封止材層141を形成する。
【００１７】
封止材層141を形成したことによって色調の変わった半導体発光ディバイス9にディバイス触針51、52を接触させて通電し、第二のカメラ36によってもう一度色調を調整し、所定の白wであるか確認し半導体発光ディバイス9を製作し良品トレイ222に運搬する。なお、このときのデータは記憶部3のマッピングデータに書き込みされ、以後の作業はこのデータが使用されるようにする。
以上のような方法であればLEDチップ20が結晶の構成によって発光色にばらつきがあっても、所定の白wの色度座標(誤差範囲を含む) 半導体発光ディバイス9を歩留まり良く製作することができる。
また、封止材12に含有されている蛍光体粒子13の分布ムラ、特に時間経過によって蛍光体粒子13が沈殿して分布ムラが発生するが、そのことによる色調の変化を修正することができる。このことにより更に歩留まりが良く効率がよい半導体発光ディバイス9を製作できるようにできる。
【００１８】
更に図2の半導体発光ディバイス製造装置1Aであれば以下のようなことも製作できる。図3のようにLEDチップ20は外囲器10の中で上方に向かって発光する。そこで外囲器10の中のLEDチップ20の上面近傍まで蛍光体粒子13の入っていない封止材12(例えば封止材A’)を水平になるように封入し封止材層143を作成し、しかる後に蛍光体13の入っている色調調整用封入材12(例えば封止材B’.D’.C’)を追加封入し封止材層142,141を製作するようにしたことで、更に原価を上げ効率的に所定の白wの色調の半導体発光ディバイス9を製作することができる。
封止材A’は可塑性のある材料を使用し、下層の封止材層143は平ら(LEDチップ20に対して水平)になるように封入するのが望ましい。そのためにはプローブ台50を振動させて封止材12を水平に封入させることができるようにしても良い。下層の封止材層143が水平であれば、その上に重ねられた封止材層141,142も水平にすることができ、蛍光体粒子13が均一量で励起するので、製作した全ての青色LEDチップ201から発光した青色光によって蛍光体を励起して変換された波長域の光と、変換されずに樹脂(封止材母材)をすり抜けた青色光により、所定の白の光色に変換して発光させることができ歩留まりがよく安価に提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明はウエハリング21に貼付された状態のLEDチップ20を通電して発光させ、そのときの色調を第一のカメラ35で測定し記憶部3にマップデータにしてきおくし、そのデータに基づいて算出した異なる蛍光体粒子13を含有した封入材12(ABCD)を算出した量封入することにより、所定の白wの半導体発光ディバイス9を歩留まり良く製造する半導体発光ディバイス製造装置を提供しようとするものである。
【実施例】
【００２０】
本発明に係る半導体発光ディバイス製造装置を図1、図2に示す。まず図1の半導体発光ディバイス製造装置について説明する。本発明にかかる装置は本体1、1Aであるテーブルの上に作業装置が載置されており、本体1、1Aの内部に制御部2と記憶部3が設置されている。
ウエハリング21に貼着されて提供されたLEDチップ20は上流行程からウエハリングケース15に搬送され、挿入される。ウエハリングケース15はウエハリングＸＹテーブル25によってＸ方向Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００２１】
提供されたLEDチップ20の上面には電極202,203がありその端子に触針30が接触して通電することによってウエハリング21に貼着されたLEDチップ20が発光する。LEDチップ20の発光する色調を第一のカメラ35によって撮像しLEDチップ20各個の色調と位置をマップデータとして記憶部3に記憶する。
【００２２】
触針30は触針モータ301が駆動することによりねじ軸302が回転しそのことによってねじ軸受303に固着された触針30が上下動しLEDチップ20の電極202,203に接触するように構成されている。
ウエハリング21に貼着された全てのLEDチップ20の色調が撮像され記憶部3にマッピングデータとして記憶された後、吸着ヘッド40は各々のLEDチップ20の上に移動しLEDチップ20を吸着保持してＸ方向に移動する。
【００２３】
このときヘッドモータ49が駆動することによってねじ軸491が回転しねじ軸受け492に固着されている吸着ヘッド40や配線ヘッド42、封入ヘッド45,46,47,48がＸ方向に移動する構成になっている。
同様に吸着ヘッドモータ401が駆動することにより、ねじ軸402が回転しねじ軸受け404に固定された吸着ヘッド40が上下動するような構成になっている。
【００２４】
吸着ヘッド40の先端部には、LEDチップ20を保持開放する為の吸引装置が取り付けられており、制御部2によってLEDチップ20の吸着と開放が制御されるように構成されている。
吸着ヘッド40で吸着保持されたLEDチップ20はマウント台38の上部でLEDチップ20の裏面に接着剤を塗布するようになっている。
【００２５】
接着剤が塗布されて吸着ヘッド40の先端部に吸着保持されたLEDチップ20は第三のカメラ37によって下方向から撮像し吸着ヘッド40に対してどのように吸着保持されているかが撮像され補正されるように制御部2によって制御される。
吸着ヘッド40と吸着されたLEDチップ20の角度がずれている場合には、吸着ヘッド回転モータ403を駆動させることによって吸着ヘッド40を回転させることができるようになっている。
このように吸着時にヘッド40とLEDチップ20の位置ずれが発生しても第三のカメラ37の撮像によって修正されるように制御部2が制御するようになっている。
【００２６】
次に吸着ヘッド40にLEDチップ20を吸着した状態で、トレイ22の中に収納されている外囲器10の所定位置に接着固定される。
接着剤は熱硬化性のものや紫外線照射によって硬化するものが使用され、吸着ヘッド40の先端には接着剤を熱硬化させるためのヒータが備え付けられている。紫外線照射によって硬化する場合はトレイＸＹテーブル26近傍から紫外線が照射される構成になっている。
【００２７】
トレイ22はトレイXYテーブル26によってXY方向及び必要があればθ方向に移動回転できるように構成されている。このことによって第二のカメラ36の撮像によって接着させるLEDチップ20が正確にトレイ22の中の外囲器10の所定の位置に接着されるように制御部2によって制御される。第二のカメラ36で外囲器10を第三のカメラ37でLEDチップ20の位置を確認するので正確な位置に接着することができる。
【００２８】
外囲器10にLEDチップ20が接着されると吸着ヘッド40は上昇し、次に配線ヘッド42が配線ヘッドモータ421の駆動によって降下し図3の配線16，17の配線を行う。これによって外部端子18,19からLEDチップ20の電極202,203に対して通電が可能になる。
必要があれば配線の状況も第二のカメラ36によって撮像し正確に配線されているかを確認することができる。
【００２９】
トレイ22の中の外囲器10にLEDチップ20が接着され配線16，17が結線されると、外囲器の中に算出によって選ばれた封止材ABCDのいずれかが、算出された量封入され、図3のような状態に半導体発光ディバイス9が形成される。
封止材12を封入するのは配線の終わった後そのつど封入しても良いし、トレイ22に収納された全ての外囲器10の配線が終了した後一気に封入しても良い。
どちらにしても封入材12は時間とともに蛍光体粒子13が分布むらを起こすことが多く、できるだけ短時間で封入作業を完了するのが望ましい。
【００３０】
封止材12を封入ヘッド45、46、47、48で封入する際は、記憶部3に記憶されたマッピングデータにより、トレイ22の外囲器10に接着されたLEDチップ20の色調が図4のように色むらがあることを制御部2及び記憶部3で把握している。
トレイ22の外囲器10に接着されたLEDチップ20の色調が、青みの白a、緑みの白b、黄みの白c、赤みの白dであった場合に、記憶部3に記憶されたマッピングデータに応じて蛍光体粒子13の異なる封止材A、B、C、Dを、マッピングデータの情報から算出した規定量を封入ヘッド45,46,47,48によって制御部2で制御してトレイ22に収納されている外囲器10の内部に封入する。
【００３１】
以上のような構成で封止材12の封入作業を完了させることによって、青みの白a、緑みの白b、黄みの白c、赤みの白dに対して、所定の白wに近似した色調の半導体ディバイス9を製作することができ歩留まりがよく効率を大幅に向上させることができる。
このようにして完成された半導体発光ディバイス9はトレイ22とともに下流行程に搬送される。
【００３２】
以上の図1の半導体発光ディバイス製造装置を更に改良したものが図2に示された実施例である。前述した実施例と同様にウエハリングケースXYテーブル25をX方向Y方向に移動させて触針モータ301の駆動により触針30を上下動させウエハリング21に貼着されたLEDチップ20を発光させる。
その色調を第一のカメラ35で撮像しウエハリングケースXYテーブル25の移動距離から算出した位置とを組み合わせてマッピングデータを作成し記憶部3に記憶させる。以上までは前述した実施例と同様である。
【００３３】
図2においては中央部にプローブXYテーブル27がありこれはX方向Y方向にプローブ台50を移動するとともに、必要があればθ方向に回転するようになっている。
吸着ヘッド40はトレイテーブル28に載置されているトレイ221から外囲器10を1ケ吸着保持してプローブ台50に載置する。必要であればその状態を第二のカメラ36で撮像して位置確認する。
【００３４】
次にウエハリング21に貼着されたLEDチップ20を吸着保持しマウント材38で接着剤を塗布し第三のカメラで吸着ヘッド40に吸着保持されているLEDチップ20の状態を撮像し吸着ヘッドモータ401を駆動させて回転ズレを調整しプローグ台50に、前段で記載したようにトレイ221から載置した外囲器10の指定の位置に接着する。第二のカメラ36で外囲器10を第三のカメラ37でLEDチップ20の位置を確認するので正確な位置に接着することができる。
【００３５】
このときの状態は第二のカメラ36によって撮像し第三のカメラで撮像したLEDチップ20の状態と第二のカメラで撮像した外囲器10の状体が一致するように制御部2によって制御され接着される。
次に配線ヘッド40がプローブ台50に下降して配線16,17の配線作業を行う。
【００３６】
次に前述した実施例と同じように記憶部3に記憶されているマッピングデータの情報に基づいて、例えばプローブ台50に載置したチップ20が図4の青みの白aの色調であれば青みの白aを所定の白wに近づくような蛍光体粒子13の入った封止材Aを算出された量、外囲器10に封入する。
同様に吸着ヘッド40がプローブ台50に載置したLEDチップ20がマッピングデータの情報によれば緑みの白bの色調であれば、緑みの白bを所定の白wに近づくような蛍光体粒子13の入った封止材Bを算出された量、外囲器10に封入する。
同様に黄みの白c、赤みの白dのLEDチップ20の場合でも所定の白wに近づくような蛍光体粒子13の入った封止材C、Dを算出された量、外囲器10に封入する。
【００３７】
その結果プローブ台50上で製作された半導体発光ディバイス9は所定の白wに限りなく近い(誤差範囲を含む)半導体発光ディバイス9が製作される。
以上のようにプローブ台50上で製作した半導体発光ディバイス9の外部端子18,19にディバイス触針51,52が接触して通電することにより、LEDチップ20を発光させて色調を第二のカメラ36で撮像し所定の白wであるか否かを判断する。
【００３８】
以上のような実施例であれば、調整機能を図2の半導体発光ディバイス製造装置1Aに構成することによってLEDチップ20の結晶構造の違いによる色調を調整できるとともに、時間経過による封止材12に含有している蛍光体粒子13の沈殿などによる分布ムラによる色調の違いも調整することができる。
なお、このときのデータは記憶部3のマッピングデータに書き込みされ、以後の作業はこのデータが使用されるようにすると更に効率的に製作を行うことができる。
【００３９】
上述したように調整したとしても所定の白wとは異なる色調の半導体発光ディバイス9が作成された場合は、第二のカメラ36で色調を測定して更に演算して封止材ABCDのどれかを追加封入するようにして図3の封止材層141を追加して所定の白wを製作することができるように構成されている。そしてこのときのデータも記憶部3のマッピングデータに書き込みされ、以後の作業はこのデータが使用されるようにすると更に効率的に製作を行うことができる。
【００４０】
以上のような様々な処理ができるようにしたものが、図2に示された半導体発光ディバイス製造装置1Aである。
なお上記のような処理を行っても所定の白wが製作できないときは、廃棄トレイ223に廃棄するように吸着ヘッド40によって搬送するようにしても良い。 
以上のような方法で所定の白wの半導体発光ディバイス9を歩留まり良く安価で製造することができる。
【００４１】
更に他の実施例について説明する。
上述したように図3に図示された半導体発光ディバイス9は外囲器10に封入された封止材12に含有された蛍光体粒子13を励起して変換された波長域の光と、変換されずに樹脂(封止材母材)をすり抜けた青色光により、所定の白wの光色に変換して発光させている。
【００４２】
そのために発光時に励起される蛍光体粒子13はLEDチップ20より上方にある蛍光体粒子13が励起する。LEDチップ20より下方にある蛍光体粒子13は作用しない。
従って封止材層143に蛍光体粒子が含有されていない封止材12を使用することによって安価で効率的な半導体発光ディバイスを製造することができる。
【００４３】
蛍光体粒子13を含有しない封止材であれば粘性や硬化性のみに配慮すればよく、蛍光体粒子13の分布ムラを防止するように粒子質量や粘性に配慮しなくても良く、封止材の選択範囲が大幅に広げられる。
その結果封止材層143に封入されて水平に(LEDチップ20と平行なように)硬化する封止材が使用できる。もしくは水平になって硬化するように振動を与えたり、昇温したり紫外線を照射することができる。つまり作業性の良い封止材を使用することができるので安価に半導体発光ディバイスを製作することができる。
【００４４】
封止材層143がLEDチップ20と平行なように封入されていれば、その上に乗層される蛍光体粒子13を含有した封止材層142が封止材層143上に同一厚みで重なって塗布されると発光角度によって色調が変化することなく所定の白wが均一に発光される。また、上述したように封止材層141.142.143がLEDチップ20と平行なように封入されるようにプローブ台50に振動を与えたり、昇温したり紫外線を照射するようにしても良い。
【００４５】
例えば封止材層143の封止材A’が水平に封入分布した後、封止材層142に記憶部3に記憶されたマッピングデータの情報に基づいた算出によって選択された他の封止材B’,C’,D’が算出された選定量封入される。
次にプローブ台50のディバイス触針51.52が外部端子18.19に接触することによって通電し、半導体発光ディバイス9を発光させ、第二のカメラ36で色調を検査し、必要があれば更に算出によって選択された他の封止材B’,C’,D’が封止材層141に封入される。
【００４６】
以上のような方法によれば蛍光体粒子13に配慮しない封止材A’を使用することができる。またLEDチップ20の高さまでは固まりやすくLEDチップ20と平行なように制御しやすい封止材A’を選択することができる。
その結果封止材層141.142も水平が保ちやすく(LEDチップ20と平行になりやすく)封入することができ、封止材層の厚みのムラによる色調の変化を防止することができる。
【００４７】
以上のようにするために図2の封入ヘッド45に封止材層143に封入する蛍光体粒子13が含有されておらず且つ水平度が出しやすい封止材A’を使用し、LEDチップ20上面近傍まで封止材A’で充填し均平を保ち作業効率を向上し不良品の発生を抑えることができるものである。
【００４８】
以上のようにLEDチップ20の上面近傍まで封止材層143に使用された封止材A’を使用した後、封止ヘッド46.47.48に収納されている封止材B’,C’,D’を封入して封止材層142を作成する。
その後半導体発光ディバイス9を発光させて再度キャリブレーション(色調整)をすることによって封止材層141に算出して選定した封止材B’,C’,D’を算出した所定量封入する。今回は封止材層を141.142.143の三つの層を記載したが、多数の層があってもかまわないものである。
【００４９】
このような製造方法であれば、封止材12は水平に封入され均一に蛍光体粒子13を封入することができ、蛍光体粒子の分布ムラができないように半導体発光ディバイス9を製作することができる。
また、封止材12を水平にする為にプローブ台50が微細に振動し最初の封止材143が水平に充填するようにした後熱を加えるか、紫外線を照射することで硬化させるようにすることもできる。
【００５０】
以上のような半導体発光ディバイス製造装置であれば水平で均平な厚みの封止材層14が完成し、半導体発光ディバイス9の色調が変化しない均一で歩留まり良く半導体発光ディバイスを製作することができる。
【００５１】
第一の実施例に拠ればLEDチップ20の結晶構造による光の色調のばらつきを数種類の封止材A、B、C、Dを封入することにより、所定の白wの半導体発光ディバイス9を製作することができる。その結果歩留まりが大幅に改善され原価を低減することができる
【００５２】
第二の実施例に拠れば封止材12に含有されている蛍光体粒子13の分布ムラ、特に時間経過によって分布ムラが発生するが、そのことによる色調の変化を修正することができる。このことにより更に歩留まりが良く効率がよい半導体発光ディバイス9を製作できるようにできる。
更に第三の実施例に拠れば、図2の半導体発光ディバイス製造装置1Aであれば以下のようなことも製作できる。図3のようにLEDチップ20は外囲器10の中で上方に向かって発光する。
【００５３】
そこで外囲器10の中のLEDチップ20の上面近傍まで蛍光体粒子13の入っていない封止材12(例えば封止材A 45)を水平になるように封入し封止材層143を作成し、しかる後に蛍光体13の入っている色調調整用封入材12(例えば封止材B.D.C、 45、46、47)を追加封入し封止材層142,141を製作するようにしたことで、更に原価を上げ効率的に所定の白wの色調の半導体発光ディバイス9を製作することができる。
【００５４】
封止材12は可塑性のある材料を使用し、下層の封止材層143は平ら(LEDチップ20に対して水平)になるように封入するのが望ましい。そのためにはプローブ台50を振動させて封止材12を水平に封入させることができるようにしても良い。
【００５５】
下層の封止材層143が水平であれば、その上に重ねられた封止材層141,142も水平にすることができ、蛍光体粒子13が均一量で励起するので、青色LEDチップ201から発光した青色光によって蛍光体を励起して変換された波長域の光と、変換されずに樹脂(封止材母材)をすり抜けた青色光により、所定の白wの光色に変換して発光させることが歩留まりよく製作できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明はLEDチップの封止材用装置に使用するだけでなく、半導体ディバイスを複数の樹脂などで封入する為の装置等に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る第一の実施例の半導体発光ディバイス製造装置を示す図である。
【図２】本発明に係る第二の実施例の半導体発光ディバイス製造装置を示す図である
【図３】半導体発光ディバイスの断面図である。
【図４】XY色度図を示すグラフである。
【図５】従来の半導体発光ディバイスの製造に用いる集合基板の図である。
【符号の説明】
【００５８】
1                       
本体
1A     本体
2                       
制御部
3                       
記憶部
9                      
半導体発光ディバイス
10                  
外囲器(パッケージ)
12      封止材
13                      
蛍光体粒子
14                      
封止材層
141              
封止材層
142              
封止材層
143              
封止材層
15      ウエハリングケース
16      配線
17                      
配線
18                      
外部端子
19                      
外部端子
20                      
LEDチップ
201              
青色LEDチップ
202              
電極
203              
電極
21                      
ウエハリング
22                      
トレイ
221                      
トレイ
222                      
良品トレイ
223                      
廃棄トレイ
25                      
ウエハリングXYテーブル
26                      
トレイXYテーブル
27                      
プローブXYテーブル
28                      
トレイテーブル
30                      
触針
301              
触針モータ
302              
ねじ軸
303              
ねじ軸受け
35                      
第一のカメラ
36                      
第二のカメラ
37                      
第三のカメラ
38                      
マウント台
40      吸着ヘッド
401                      
吸着ヘッドモータ
402                      
ねじ軸
403                      
回転モータ
404                      
ねじ軸受け
42                      
配線ヘッド
421    配線ヘッドモータ
45                      
封入ヘッド
46                      
封入ヘッド
47                      
封入ヘッド
48                      
封入ヘッド
49                      
ヘッドモータ
491              
ねじ軸
492              
ねじ軸受け
50                      
プローブ台50
51                      
ディバイス触針
52                      
ディバイス触針
90                      
集合基板
91                      
封止樹脂
92                      
凹部
93                      
境界線
a      青みの白
b     緑みの白
c      黄みの白
d      赤みの白
w     所定の白 
【図４】
2011096936.tif 000003
【図５】
2011096936.tif 000004
【図１】
2011096936.tif 000005
【図２】
2011096936.tif 000006
【図３】
2011096936.tif 000007