(57)【要約】【課題】複数の発光素子の検査において、発光素子の発熱に起因する複数の発光素子間における相互の熱の干渉を抑制する。【解決手段】検査装置は、複数のＬＥＤパッケージ１０を実装する検査用基板４、及び検査用基板４に給電を行うとともに検査用基板４を保持するステージ３を有している。そして、検査用基板４には、複数のＬＥＤパッケージ１０が実装される。また、これら複数のＬＥＤパッケージ１０は、検査用基板４上において、例えば同じ大きさの電流が流されるグループごとに、複数のＬＥＤパッケージ群に分けられる。ここで、検査用基板４において、隣接する２つのＬＥＤパッケージ群の間にスリット（断熱部）が設けられている。これにより、ＬＥＤパッケージ１０の発光に起因する、ＬＥＤパッケージ群の間における相互の熱の干渉が抑制される。【選択図】図２
2011100780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を実装する検査用基板、及び当該検査用基板に給電を行うとともに当該検査用基板を保持する保持部を有し、当該検査用基板に実装された複数の発光素子を検査する検査装置であって、
前記検査用基板は、
基材と、
前記基材に形成され、前記発光素子が実装される第１の実装部と、
前記基材に形成され、前記第１の実装部に実装される前記発光素子とは別の発光素子が実装される第２の実装部と、
前記基材に設けられるとともに、前記第１の実装部に実装される前記発光素子と前記第２の実装部に実装される前記別の発光素子とに接続し、当該発光素子と当該別の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、
前記第１の実装部と前記第２の実装部との間に設けられ、前記基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部と
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記第１の実装部に実装される前記発光素子に給電される電流量は、前記第２の実装部に実装される前記別の発光素子とは異なることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検査用基板は、立てた状態で前記保持部に保持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記第１の実装部には、複数の発光素子が一の方向に並べられて実装され、
前記第２の実装部には、複数の別の発光素子が前記一の方向に沿って並べられて実装され、
前記第１の実装部における複数の発光素子と、前記第２の実装部における複数の別の発光素子との間に、前記一の方向に沿って延びる前記断熱部が設けられ、
前記検査用基板は、前記一の方向が上下方向に沿うように立てられた状態で前記保持部に保持されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
発光素子の検査を行う際に、複数の発光素子を実装する検査用基板であって、
前記検査用基板は、
基材と、
前記基材に形成され、第１の発光素子が実装される第１の実装部と、
前記基材に形成され、前記第１の発光素子とは異なる第２の発光素子が実装される第２の実装部と、
前記基材に設けられるとともに、前記第１の実装部の前記第１の発光素子と前記第２の実装部の前記第２の発光素子とに接続し、当該第１の発光素子と当該第２の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、
前記第１の実装部と前記第２の実装部との間に設けられ、前記基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部と
を備えることを特徴とする検査用基板。
【請求項６】
前記第１の実装部には、電流を流した際に第１の発熱温度となる第１の発光素子が実装され、
前記第２の実装部には、電流を流した際に前記第１の発熱温度とは異なる第２の発熱温度となる第２の発光素子が実装されることを特徴とする請求項５に記載の検査用基板。
【請求項７】
前記断熱部は、前記基材に形成した溝であることを特徴とする請求項５又は６に記載の検査用基板。
【請求項８】
積層半導体ウエハから複数の発光素子を切り出す切出し工程と、
切り出した前記複数の発光素子を検査用基板に実装する実装工程と、
前記発光素子を実装した前記検査用基板を立てた状態で検査装置に保持させ、前記発光素子に給電して検査を行う検査工程と
を備えた発光素子の製造方法であって、
前記実装工程および前記検査工程に用いられる前記検査用基板は、
基材と、
前記基材に形成され、第１の発光素子が実装される第１の実装部と、
前記基材に形成され、前記第１の発光素子とは異なる第２の発光素子が実装される第２の実装部と、
前記基材に設けられるとともに、前記第１の実装部の前記第１の発光素子と前記第２の実装部の前記第２の発光素子とに接続し、当該第１の発光素子と当該第２の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、
前記第１の実装部と前記第２の実装部との間に設けられ、前記基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部と
を有することを特徴とする発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の検査に用いられる検査装置、検査用基板、及び発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の分野では、発光素子を一定時間発光させて、その発光素子の特性や耐久性などをみる検査が行われている。そして、このような発光素子の検査に用いられる検査装置の一例として、例えば特許文献１には発光素子の検査装置に関する技術が記載されている。ここで、特許文献１に記載される発光素子の検査装置は、発光素子を保持するソケットを上面に複数個配置した本体部と、本体部の上面を開閉自在に覆う上部カバーと、ソケットに保持された発光素子に接触する伝熱部とペルチェ素子からなる接触式温度調整部と、ペルチェ素子を駆動する制御部を備える。そして、上部カバーに接触式温度調整部を設け、上部カバーを閉じて接触式温度調整部の伝熱部を発光素子に接触させる構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発光素子を実際に動作させて行う検査では、検査対象となる発光素子の動作条件の把握が必要である。この条件としては、検査対象となる発光素子に流す電流量や、例えば発光素子を配置する温度環境なども該当する。そして、これらの条件を適切に管理したうえで発光素子を発光させることによって、所望とする検査結果を得ることができる。
【０００５】
ここで、発光素子は発光に伴って発熱する。また、発光素子は、電流密度が比較的高いため、その発光に伴う発熱量も特に大きくなる。このように、検査対象である発光素子自体が発熱すると、例えば一の発光素子から生じた熱が他の発光素子へと伝わり、複数の発光素子の間にて相互に熱による干渉が起こる。かかる場合には、発光素子が置かれる温度環境に関し、検査のために意図して設定した温度条件と、現実に発光素子が置かれる温度条件とが異なってしまい、意図する条件の下で発光素子の検査を行うことが難しくなる。
【０００６】
本発明は、複数の発光素子の検査において、発光素子の発熱に起因する複数の発光素子間における相互の熱の干渉を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明が適用される検査装置は、複数の発光素子を実装する検査用基板、及び検査用基板に給電を行うとともに検査用基板を保持する保持部を有し、検査用基板に実装された複数の発光素子を検査する検査装置であって、検査用基板は、基材と、基材に形成され、発光素子が実装される第１の実装部と、基材に形成され、第１の実装部に実装される発光素子とは別の発光素子が実装される第２の実装部と、基材に設けられるとともに、第１の実装部に実装される発光素子と第２の実装部に実装される別の発光素子とに接続し、発光素子と別の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、第１の実装部と第２の実装部との間に設けられ、基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部とを備えることを特徴とする。ここで、第２の実装部に実装される別の発光素子は、第１の実装部に実装される発光素子と同じ種類の発光素子でもよく、また、異なる種類の発光素子でもよい。
【０００８】
このような検査装置において、第１の実装部に実装される発光素子に給電される電流量は、第２の実装部に実装される別の発光素子とは異なることを特徴とすることができる。
また、検査用基板は、立てた状態で保持部に保持されることを特徴とすることができる。
さらに、第１の実装部には、複数の発光素子が一の方向に並べられて実装され、第２の実装部には、複数の別の発光素子が一の方向に沿って並べられて実装され、第１の実装部における複数の発光素子と、第２の実装部における複数の別の発光素子との間に、一の方向に沿って延びる断熱部が設けられ、検査用基板は、一の方向が上下方向に沿うように立てられた状態で保持部に保持されることを特徴とすることができる。
【０００９】
他の観点から捉えると、本発明が適用される検査用基板は、発光素子の検査を行う際に、複数の発光素子を実装する検査用基板であって、検査用基板は、基材と、基材に形成され、第１の発光素子が実装される第１の実装部と、基材に形成され、第１の発光素子とは異なる第２の発光素子が実装される第２の実装部と、基材に設けられるとともに、第１の実装部の第１の発光素子と第２の実装部の第２の発光素子とに接続し、第１の発光素子と第２の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、第１の実装部と第２の実装部との間に設けられ、基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような検査用基板において、第１の実装部には、電流を流した際に第１の発熱温度となる第１の発光素子が実装され、第２の実装部には、電流を流した際に第１の発熱温度とは異なる第２の発熱温度となる第２の発光素子が実装されることを特徴とすることができる。また、断熱部は、基材に形成した溝であることを特徴とすることができる。
【００１１】
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される発光素子の製造方法は、積層半導体ウエハから複数の発光素子を切り出す切出し工程と、切り出した複数の発光素子を検査用基板に実装する実装工程と、発光素子を実装した検査用基板を立てた状態で検査装置に保持させ、発光素子に給電して検査を行う検査工程とを備えた発光素子の製造方法であって、実装工程および検査工程に用いられる検査用基板は、基材と、基材に形成され、第１の発光素子が実装される第１の実装部と、基材に形成され、第１の発光素子とは異なる第２の発光素子が実装される第２の実装部と、基材に設けられるとともに、第１の実装部の第１の発光素子と第２の実装部の第２の発光素子とに接続し、第１の発光素子と第２の発光素子とにそれぞれ給電を行う際の経路となる給電経路と、第１の実装部と第２の実装部との間に設けられ、基材における熱伝導による熱の移動を遮る断熱部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の発光素子の検査において、発光素子の発熱に起因する複数の発光素子間における相互の熱の干渉を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態が適用される装置の一例としての検査装置の全体構成図である。
【図２】検査用基板を保持するステージを説明するための一例の図である。
【図３】ＬＥＤパッケージが実装された検査用基板の一例の図である。
【図４】検査用基板の表面側を示す一例の図である。
【図５】検査用基板の裏面側を示す一例の図である。
【図６】検査用基板の断面を示す一例の図である。
【図７】検査用基板の変形例を説明するための一例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するための一例であり、実際の大きさを表すものではない。
【００１５】
図１は、本実施形態が適用される装置の一例としての検査装置１の全体構成図である。
検査装置１は、対象となる複数のＬＥＤパッケージ１０を発光させ、これら複数のＬＥＤパッケージ１０を検査するものである。ここで、検査の内容としては、ＬＥＤパッケージ１０について、例えば数百時間のオーダーにて発光を継続させるものが挙げられる。また、他の検査の内容として、実際の使用における温度よりも高い温度環境下（例えば５０℃など）にＬＥＤパッケージ１０を配置し、ＬＥＤパッケージ１０を発光させるものも挙げられる。
【００１６】
検査装置１は、図１に示すように、検査対象である複数のＬＥＤパッケージ１０を一定の温度環境下におくために用いる恒温装置２と、ＬＥＤパッケージ１０が実装された検査用基板４を保持するステージ３と、ステージ３を介して検査用基板４に供給する電力の制御、及び恒温装置２における設定温度などの制御を行う制御装置７とを備えている。
【００１７】
恒温装置２は、図１に示すように、恒温室２１、調整部２２、及びファン２３を備えている。恒温室２１は、ステージ３及び検査用基板４を収容するための空間を形成しており、室内に置かれる検査対象を所定の温度環境に置いている。恒温室２１には、恒温室２１と調整部２２とを接続するダクト（不図示）が設けられている。そして、恒温室２１は、このダクトを通じて雰囲気ガスが入れ替えられ、室内の温度調節が行われる。
【００１８】
調整部２２は、恒温室２１内の温度を調節するものである。この調整部２２は、温度を調節するための加熱／冷却源（不図示）を備えている。なお、本実施形態の調整部２２には、例えばペルチェ素子を用いた加熱／冷却モジュールを用いることができる。恒温室２１の内部には、温度計が取り付けられている。そして、調整部２２は、制御装置７による指示のもと、恒温室２１の室内の雰囲気温度が設定温度になるように調節する。例えば、恒温室２１の温度をある温度に保持させる際に、恒温室２１の温度が設定温度を下回っている場合には、制御装置７による指示のもと、調整部２２は加熱したガスを恒温室２１に送り込む。また、恒温室２１の温度がその設定温度を上回っている場合には、制御装置７による指示のもと、調整部２２は冷却したガスを恒温室２１に送り込む。
【００１９】
ファン２３は、恒温室２１の室内の雰囲気を撹拌するものである。後述するように、検査用基板４に実装されるＬＥＤパッケージ１０は発光に伴って発熱する。そこで、本実施形態では、恒温室２１内にファン２３を設けることで、発熱したＬＥＤパッケージ１０によって温められた熱塊が検査用基板４の周囲に滞留しないようにしている。
【００２０】
制御装置７は、恒温室２１の室内の温度制御、ステージ３に取り付けられる各検査用基板４に対する電流量の制御を行う。また、制御装置７は、操作パネル７２と接続されており、操作パネル７２によって、恒温室２１の設定温度や、各検査用基板４に流す電流値などをユーザから受け付ける。なお、制御装置７における上記の機能は、プログラムにより制御されたＣＰＵ、メモリ等によって実現される。
【００２１】
図２は、検査用基板４を保持するステージ３を説明するための一例の図である。なお、図２に示すステージ３は、検査用基板４が取り付けられた状態を示す。さらに、図２には、鉛直上側Ｔ及び鉛直下側Ｂを矢印にて表示している。
保持部の一例としてのステージ３は、図２に示すように、ソケット３１及びコネクタ３２を備えている。ソケット３１は、検査用基板４と電気的な接続を行う部分である。各ソケット３１は、コネクタ３２と電気的に接続しており、コネクタ３２を介して給電を受けるように構成されている。また、ソケット３１は、検査用基板４を保持する機能も備えている。本実施形態では、検査用基板４を立てた状態にて、ＬＥＤパッケージ１０の検査を行う。そのため、ソケット３１は、ソケット３１に検査用基板４が接続されると、検査用基板４が立つ（本実施形態では直立する）ように構成されている。
【００２２】
このように、検査用基板４を立てた状態にて検査を行うことで、複数の検査用基板４を並べて使用した場合においてもＬＥＤパッケージ１０におけるＬＥＤチップ１１（図３参照）の発光に伴って生じた熱が検査用基板４に滞留し難くなる。即ち、下方から上方に向けて自然対流するという熱の基本的な性質により、検査用基板４に実装された複数のＬＥＤパッケージ１０から生じた熱は、鉛直上側Ｔに向けて移動する。本実施形態では、この性質を利用して、発生した熱を検査用基板４に留めず、検査用基板４から熱が自然に抜けるようにしている。特に、複数枚の検査用基板４を並べるような場合には、本実施形態のように検査用基板４を立てた状態で並べることによって、例えば一つの検査用基板４にて発生した熱が、他の検査用基板４に留まるといったことが抑制される。
なお、本実施形態において、検査用基板４を厳密に鉛直に立てる（直立）ことを限定するものではない。上述のとおり、ＬＥＤパッケージ１０から発生した熱が鉛直上側Ｔへと抜けることができる程度に、検査用基板４が立てられていれば良い。
【００２３】
コネクタ３２は、制御装置７からの電力供給を受けるためのものである。コネクタ３２は、各ソケット３１と電気的に接続している。そして、制御装置７とステージ３とを接続するケーブル７１がコネクタ３２に接続されることで、ステージ３に設けられるソケット３１に電力が供給される。
【００２４】
図３は、ＬＥＤパッケージ１０が実装された検査用基板４の一例の図である。
なお、以下で検査用基板４の説明のために、ステージ３に検査用基板４を設置した際に、鉛直上側Ｔに対応する側と、鉛直下側Ｂに対応する側とを各図面に示す。また、以下では、ステージ３に検査用基板４を設置した際に、鉛直方向に沿う方向を縦方向と、その縦方向と交差する方向を横方向と呼ぶ。
【００２５】
図３に示すように、検査用基板４には、複数のＬＥＤパッケージ１０が実装されている。
まず、本実施形態の検査対象であるＬＥＤパッケージ１０について説明する。図３に拡大して示すように、ＬＥＤパッケージ１０は、ＬＥＤチップ１１、ＬＥＤチップ１１への給電経路を構成するアノード側リード１２Ａ、カソード側リード１２Ｋ、及びこれらを保持するケース１３を備えている。
【００２６】
発光素子の一例としてのＬＥＤチップ１１は、サファイア基板などの基礎基板にＧａＮ系化合物半導体層を積層させた青色発光ＬＥＤ（Light Emitting diode）である。なお、ＬＥＤチップ１１としては、青色発光ＬＥＤに限らず、いわゆる赤色発光ＬＥＤ、緑色発光ＬＥＤ、あるいはレーザダイオードなどであっても良い。
【００２７】
アノード側リード１２Ａ及びカソード側リード１２Ｋは、ＬＥＤチップ１１に対する給電経路を形成する。そして、図３に示すように、本実施形態では、カソード側リード１２ＫにＬＥＤチップ１１を載せている。さらに、ＬＥＤチップ１１のカソード側リード１２Ｋへの取り付けには、熱伝導性の高いダイボンディング材を用いている。このように、熱伝導性の高いダイボンディング材を用いてＬＥＤチップ１１を取り付けることで、ＬＥＤチップ１１にて発生した熱を外部（本実施形態の場合、カソード側リード１２Ｋ）へと放出させ易くしている。
【００２８】
ケース１３は、アノード側リード１２Ａ及びカソード側リード１２Ｋを保持する。さらに、ケース１３には開口部が設けられ、開口部の内側にＬＥＤチップ１１が配置するようになっている。また、ケース１３における開口部には、ＬＥＤチップ１１を封止する封止部材が充填されている。なお、この封止部材に蛍光体を添加しても構わない。
【００２９】
以上のように構成されるＬＥＤパッケージ１０は、検査用基板４に実装される。本実施形態では、複数個（例えば４０個）のＬＥＤパッケージ１０を検査用基板４に接続させており、図３では、縦方向に８個、横方向に５個の合計４０個のＬＥＤパッケージ１０を実装している。また、本実施形態では、縦方向に並ぶ８個のＬＥＤパッケージ１０（以下、「ＬＥＤ群」と呼ぶ）を電気的に直列接続している。そして、図３では、第１のＬＥＤ群Ｇ１から第５のＬＥＤ群Ｇ５までの５列のＬＥＤ群（Ｇ１〜Ｇ５）が設けられている。
なお、一のＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤパッケージ１０を同じ電流で点灯させられれば良く、本実施形態のように直列接続させた場合に限らず並列接続させても良い。
【００３０】
さらに、本実施形態では、電流量の違いによるＬＥＤパッケージ１０の状態の変化を検査するために、ＬＥＤ群ごとに異なる大きさの電流を流すように構成している。具体的には、例えば、第１のＬＥＤ群Ｇ１には１０ｍＡ、第２のＬＥＤ群Ｇ２には２０ｍＡ、第３のＬＥＤ群Ｇ３には３０ｍＡ、第４のＬＥＤ群Ｇ４には４０ｍＡ、第５のＬＥＤ群Ｇ５には５０ｍＡの電流をそれぞれ流すようにしている。
なお、一の発光素子を「第１の発光素子」、別の一の発光素子を「第２の発光素子」として把握する場合の他、本実施形態のように、例えば第１のＬＥＤ群Ｇ１を「第１の発光素子」、第２のＬＥＤ群Ｇ２を「第２の発光素子」として、ＬＥＤ群を第１の発光素子、第２の発光素子として把握することもできる。
【００３１】
そして、図３に示すように、第１のＬＥＤ群Ｇ１から第５のＬＥＤ群Ｇ５までの５つのＬＥＤ群の周囲には、縦方向スリット６１と横方向スリット６２とが設けられ、この縦方向スリット６１や横方向スリット６２によって断熱部６０が形成される。この断熱部６０は、一のＬＥＤ群にて発生した熱の影響が、他のＬＥＤ群に及ぶことを抑制する機能を有する。また、断熱部６０は、一つのＬＥＤ群の中の温度をより均一化し、一つのＬＥＤ群の中における温度ムラを抑制する機能を有している。なお、断熱部６０については後に詳しく説明を行う。
【００３２】
続いて、図４及び図５を参照しながら、検査用基板４について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、検査用基板４において、ＬＥＤパッケージ１０を実装する側の面を表面と、その逆側の面を裏面と呼ぶ。
図４は、検査用基板４の表面側を示す一例の図である。図５は、検査用基板４の裏面側を示す一例の図である。
検査用基板４は、図４及び図５に示すように、基材４０、基材４０の表面側に形成される表面側配線層４１、基材４０の裏面側に形成される裏面側配線層５１、及び基材４０における所定の位置にて熱伝導に基づく熱の移動を遮る断熱部６０を備えている。
【００３３】
基材４０には、例えばガラス繊維で作った織物にエポキシ樹脂を含浸させた、所謂ガラスエポキシを用いることができる。また、表面側配線層４１及び裏面側配線層５１は、エッチング処理などによって銅箔などの出発材料を後述の配線パターンに形成したものである。
【００３４】
表面側配線層４１は、ＬＥＤパッケージ１０を検査用基板４に実装するための配線パターンである複数の表面側アイランド４２と、カソード経路４４Ｋとを有している。
表面側アイランド４２は、検査用基板４に実装しようとするＬＥＤパッケージ１０の数に応じて設けられる。本実施形態では、例えば４０個のＬＥＤパッケージ１０を検査用基板４に実装するため、表面側アイランド４２も４０箇所に形成されている。図４に示すように、基材４０には、図中縦方向に並ぶ８つの表面側アイランド４２（以下、「アイランド群」という）が設けられる。本実施形態が適用される検査用基板４では、５つのＬＥＤ群（Ｇ１〜Ｇ５）が設けられ（図３参照）、これらの各ＬＥＤ群に対応して、表面側アイランド４２についても、第１のアイランド群Ｓ１〜第５のアイランド群Ｓ５までの５つのアイランド群が縦方向に設けられる。
【００３５】
なお、一の表面側アイランド４２を「第１の実装部」、別の一の表面側アイランド４２を「第２の実装部」として把握する場合の他、本実施形態のように、例えば第１のアイランド群Ｓ１を「第１の実装部」、第２のアイランド群Ｓ２を「第２の実装部」として、アイランド群を第１の実装部、第２の実装部として把握することもできる。
【００３６】
各表面側アイランド４２は、ＬＥＤパッケージ１０のアノード側リード１２Ａに電気的に接続する部分である表面アノード領域４２Ａと、カソード側リード１２Ｋに電気的に接続する部分である表面カソード領域４２Ｋとを有している。
【００３７】
そして、図４（ｂ）にて拡大して示すように、本実施形態では、表面カソード領域４２Ｋの面積は、表面アノード領域４２Ａと比較して大きくしている。これは、ＬＥＤパッケージ１０にて発生した熱を効率良く放出させるためである。本実施形態では、ＬＥＤパッケージ１０のカソード側リード１２Ｋ上にＬＥＤチップ１１を取り付けている（図３参照）。従って、ＬＥＤパッケージ１０において、ＬＥＤチップ１１から生じた熱は、主にカソード側リード１２Ｋを介して他の部材等へと伝導する。そこで、本実施形態では、カソード側リード１２Ｋに接続する表面カソード領域４２Ｋの面積をより大きく形成することにより、放熱面積を広げて放熱効率が高められる。
【００３８】
また、表面側アイランド４２には、ＬＥＤパッケージ１０を電気的及び機械的に良好に接続させるために電極パッドが設けられる。具体的には、図４（ｂ）に破線で示すように、表面アノード領域４２Ａ上に、ＬＥＤパッケージ１０のアノード側リード１２Ａと接続するための電極パッド４３Ａを形成する。一方、表面カソード領域４２Ｋ上に、ＬＥＤパッケージ１０のカソード側リード１２Ｋと接続するための電極パッド４３Ｋを形成する。
【００３９】
さらに、図４（ａ）に示すように、鉛直下側Ｂの端に位置する表面側アイランド４２の表面カソード領域４２Ｋには、さらに鉛直下側Ｂの端部へと延びるカソード経路４４Ｋが接続されている。このカソード経路４４Ｋは、図４（ａ）に示すように、アイランド群の数に応じて形成される。そして、検査用基板４の鉛直下側Ｂにおいて、各アイランド群に対応するその端部が並べて配置される。
【００４０】
次に、図５を参照しながら、裏面側配線層５１の説明を行う。
裏面側配線層５１は、複数のＬＥＤパッケージ１０を電気的に接続するための配線パターンである複数の裏面側アイランド５２と、アノード経路５４Ａとを有している。
本実施形態では、裏面側配線層５１における裏面側アイランド５２によって、各ＬＥＤ群における８個のＬＥＤパッケージ１０を電気的に直列接続させている。図５（ａ）に示す各裏面側アイランド５２は、表面側に形成される表面側アイランド４２に対応して設けられる。一つの裏面側アイランド５２は、対応する表面側アイランド４２に対してほぼ表裏の位置に設けられる。そして、本実施形態では、検査用基板４には表面側アイランド４２が４０箇所形成されているため、裏面側アイランド５２も４０箇所に設けられる。
【００４１】
各裏面側アイランド５２は、図５（ｂ）に示すように、裏面アノード領域５２Ａと裏面カソード領域５２Ｋとを備えている。裏面アノード領域５２Ａは、表面アノード領域４２Ａに接続される部分である。また、裏面カソード領域５２Ｋは、表面カソード領域４２Ｋと接続される部分である。なお、表面アノード領域４２Ａと裏面アノード領域５２Ａとの接続、表面カソード領域４２Ｋと裏面カソード領域５２Ｋとの接続は、後述の金属スルーホールによってなされる（図６参照）。なお、本実施形態の金属スルーホールは、基材４０の表面側から裏面側へと貫通形成されるとともに、内周面に金属メッキを施したものである。
【００４２】
そして、図５（ｂ）に示すように、隣接する２つの裏面側アイランド５２において、一の裏面側アイランド５２の裏面カソード領域５２Ｋと、隣接する他の裏面側アイランド５２の裏面アノード領域５２Ａとが接続部５３によって電気的に接続される。このように、裏面側配線層５１は、一つのＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤパッケージ１０を電気的に直列接続させるための配線パターンを形成している。
【００４３】
また、図５（ａ）に示すように、鉛直上側Ｔの端に位置する裏面側アイランド５２の裏面アノード領域５２Ａには、鉛直下側Ｂ側へと延びるアノード経路５４Ａが接続される。そして、アノード経路５４Ａは、各ＬＥＤ群のための配線経路の分だけ設けられる。また、アノード経路５４Ａの鉛直下側Ｂにおける端部には、金属スルーホール５５が設けられる。そして、アノード経路５４Ａは、検査用基板４の裏面側から表面側へと引き出され、その端部がカソード経路４４Ｋとともに集約されて配置される（図４（ａ）参照）。この鉛直下側Ｂにて集約されたアノード経路５４Ａとカソード経路４４Ｋの端部によって、ステージ３のソケット３１に接続するためのターミナルが形成される。
【００４４】
続いて、本実施形態の検査用基板４における、電流の流れ、熱の流れについて具体的に説明する。
図６は、図４における検査用基板４のVI−VI断面を示す一例の図である。なお、図６には、説明のために、ＬＥＤパッケージ１０を破線にて表示している。
図６に示すように、基材４０には、上述した表面側配線層４１と、裏面側配線層５１とがそれぞれ形成されている。そして、図６に拡大して示すように、左側のＬＥＤパッケージ１０は、電極パッド４３Ａ、電極パッド４３Ｋ（図４参照）を介して、対応する左側の表面側アイランド４２に接続される。また、右側のＬＥＤパッケージ１０も同様に、対応する右側の表面側アイランド４２に接続される。これによって、表面側配線層４１においては、各ＬＥＤパッケージ１０を介して、表面アノード領域４２Ａと表面カソード領域４２Ｋとの電気的接続がなされる。
【００４５】
また、検査用基板４の裏面側においては、左側のＬＥＤパッケージ１０に対応する裏面カソード領域５２Ｋと、右側のＬＥＤパッケージ１０に対応する裏面アノード領域５２Ａとが、接続部５３によって電気的に接続される。
そして、図６に示すように、表面アノード領域４２Ａは、スルーホール４５Ａによって裏面アノード領域５２Ａと電気的に接続する。一方、表面カソード領域４２Ｋは、スルーホール４５Ｋによって裏面カソード領域５２Ｋと電気的に接続する。
【００４６】
アノード経路５４Ａから電流が流されることで、拡大図に矢印にて示すように、各部に順に電流が流れる。具体的には、アノード経路５４Ａに接続される左側の裏面アノード領域５２Ａ、スルーホール４５Ａ、表面アノード領域４２Ａ、ＬＥＤパッケージ１０、表面カソード領域４２Ｋの順に電流が流れ、左側のＬＥＤパッケージ１０が発光する。
さらに、左側の表面カソード領域４２Ｋまで電流が流れると、スルーホール４５Ｋ、裏面カソード領域５２Ｋ、接続部５３を介して、右側のＬＥＤパッケージ１０に対応する裏面アノード領域５２Ａの順にさらに電流が流れる。そして、左側のＬＥＤパッケージ１０と同様に、右側のＬＥＤパッケージ１０にも電流が流れて、右側のＬＥＤパッケージ１０が発光する。
【００４７】
ＬＥＤパッケージ１０のＬＥＤチップ１１（図３参照）の発光に伴って生じた熱は、主にカソード側リード１２Ｋから電極パッド４３Ｋを介して、表面カソード領域４２Ｋへと熱伝導によって移動する。このとき、表面カソード領域４２Ｋの面積を比較的広くとっているため、ＬＥＤパッケージ１０にて発生した熱は効率良く放出される。さらに、表面カソード領域４２Ｋは、スルーホール４５Ｋを介して裏面カソード領域５２Ｋと接続している。これにより、裏面カソード領域５２Ｋにおいても放熱が行われる。
以上のように、各ＬＥＤパッケージ１０の発光に伴って発生した熱は、主に、表面カソード領域４２Ｋ、及び裏面カソード領域５２Ｋと接する空気中へと放出される。
【００４８】
続いて、図４を参照しながら断熱部６０について詳しく説明する。
断熱部６０は、基材４０における熱伝導に基づく熱の移動を遮るものである。本実施形態の断熱部６０は、基材４０を貫通させて形成した複数のスリット（溝）によって構成されている。具体的には、図４（ａ）に示すように、断熱部６０は、検査用基板４の縦方向に延びて形成されるスリットである縦方向スリット６１、及び横方向に延びて形成されるスリットである横方向スリット６２によって構成されている。
【００４９】
基材４０を貫通させたスリット（溝）を設けることにより、そのスリットが設けられた空間部分には空気層が形成される。空気層は基材４０と比較して熱伝導率が低いため、基材４０に形成されたスリットが「断熱部」として機能する。なお、断熱部６０としては基材４０における熱伝導に基づく熱の移動を遮るものであれば良く、スリットに代え、基材４０と比較して熱伝導性の低い部材を設ける構成としても構わない。
【００５０】
縦方向スリット６１は、各アイランド群の両側にそれぞれ一列ずつ設けられる。具体的には、図４（ａ）に示すように、第１のアイランド群Ｓ１の図中左側と右側にそれぞれ一列の縦方向スリット６１が設けられる。また、第２のアイランド群Ｓ２の図中左側と右側にそれぞれ一列の縦方向スリット６１が設けられる。このように、縦方向に延びるアイランド群を挟み込むようにして、２本の縦方向スリット６１をそれぞれ両側に配置する。
具体的には、基材４０において、例えば第１のアイランド群Ｓ１と第２のアイランド群Ｓ２との間に縦方向スリット６１を形成する。また、第２のアイランド群Ｓ２と第３のアイランド群Ｓ３との間に縦方向スリット６１を形成する。同様にして、基材４０において、隣接するアイランド群の間にそれぞれ縦方向スリット６１を設けている。
【００５１】
また、横方向スリット６２は、図４（ａ）に示すように、各アイランド群の縦方向の端部の位置にそれぞれ設けられる。なお、本実施形態では、カソード経路４４Ｋ及びアノード経路５４Ａが横方向スリット６２を横切るように形成される。そのため、横方向スリット６２は、横方向において断続的に形成されている（図４（ａ）及び図５（ａ）参照）。
【００５２】
続いて、本実施形態の断熱部６０と、ＬＥＤパッケージ１０にて発生した熱との関係を具体的に説明する。
検査用基板４に実装される複数のＬＥＤパッケージ１０は、複数のＬＥＤ群に分けられている（図３参照）。そして、本実施形態では、ＬＥＤ群ごとに流れる電流の大きさが異なっている。ここで、ＬＥＤパッケージ１０（ＬＥＤチップ１１）は、流れる電流が大きくなるにつれて発熱温度が高くなる。例えば、２０ｍＡの電流を流す第２のＬＥＤ群Ｇ２における発熱温度は、１０ｍＡの電流を流す第１のＬＥＤ群Ｇ１と比較して高い。このように、検査用基板４上において温度勾配が生じると、この例の場合、第２のＬＥＤ群Ｇ２にて発生した熱は、温度の低い第１のＬＥＤ群Ｇ１側へと熱伝導によって移動しようとする。
【００５３】
本実施形態では、恒温室２１を用いるなどして一定の温度環境の下でＬＥＤパッケージ１０を発光させて、ＬＥＤパッケージ１０の検査を行うようにしている（図１参照）。しかしながら、仮に、第２のＬＥＤ群Ｇ２にて発生した熱が、第１のＬＥＤ群Ｇ１側へと伝導してしまうと、第１のＬＥＤ群Ｇ１は、第２のＬＥＤ群Ｇ２にて発生した熱の影響を受けてしまう。そうすると、この場合、第１のＬＥＤ群Ｇ１における実際の温度環境が設定した条件から外れてしまう。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、図４に示すように、各アイランド群の周囲を囲うようにして、縦方向スリット６１及び横方向スリット６２によって構成される断熱部６０を設けている。アイランド群の周囲が縦方向スリット６１及び横方向スリット６２に囲われることによって、その内側に設けられるアイランド群に実装されるＬＥＤ群は、外側からの熱の干渉を受けにくくなる。具体的には、例えば、第１のアイランド群Ｓ１と第２のアイランド群Ｓ２との間に縦方向スリット６１を設けることによって、第２のアイランド群Ｓ２に設けられる第２のＬＥＤ群Ｇ２にて発生した熱が、第１のアイランド群Ｓ１に設けられる第１のＬＥＤ群Ｇ１側へと熱伝導によって移動することが抑制される。これは、他の隣接するアイランド群の間における関係においても同様である。このようにして、本実施形態では、ＬＥＤパッケージ１０の発熱による、複数のＬＥＤ群の間における相互の熱の干渉が抑制される。
【００５５】
なお、本実施形態ではＬＥＤ群ごとに流れる電流の大きさが異なっている場合について、断熱部の効果を説明したが、各ＬＥＤ群に流れる電流の大きさが同じ場合においても断熱部は効果を有する。
【００５６】
また、検査用基板４の横方向の端に位置する第１のＬＥＤ群Ｇ１および第５のＬＥＤ群Ｇ５は、横方向の一方にのみ他のＬＥＤ群が隣接し、他方側には他のＬＥＤ群が存在しない。断熱部を有さない場合、検査用基板４の横方向の端に位置する第１のＬＥＤ群Ｇ１および第５のＬＥＤ群Ｇ５において発生した熱は、比較的に温度の低い基材４０の縁側へと熱伝導によって移動しようとする。そのため、検査用基板４の横方向の端に位置する第１のＬＥＤ群Ｇ１および第５のＬＥＤ群Ｇ５の温度は、両端が他のＬＥＤ群に挟まれているものと比較して低下し易くなる。
【００５７】
これに対し、本実施形態では、検査用基板４の横方向における端部（右側及び左側の端部）にそれぞれ縦方向スリット６１を設けている。そして、縦方向スリット６１によって、横方向の端部に設けられる第１のＬＥＤ群Ｇ１および第５のＬＥＤ群Ｇ５における放熱面積と、それ以外のＬＥＤ群（第２のＬＥＤ群Ｇ２〜第４のＬＥＤ群Ｇ４）における放熱面積とを同程度にしている。従って、横方向の端部に設けられる第１のＬＥＤ群Ｇ１および第５のＬＥＤ群Ｇ５の温度が、それ以外のＬＥＤ群（Ｇ２〜Ｇ４）と比較して低下することが抑制される。
【００５８】
続いて、一のＬＥＤ群の中における熱の関係について説明する。
複数のＬＥＤパッケージ１０にて構成される一のＬＥＤ群においても、一のＬＥＤパッケージ１０にて発生した熱の影響が、他のＬＥＤパッケージ１０に及ぶことは好ましくない。ここで、本実施形態では、一のＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤパッケージ１０は、全て同じ電流、消費電力で点灯している。そのため、それぞれのＬＥＤパッケージ１０における発熱温度は全て同程度になっている。この場合、例えば隣接する２つのＬＥＤパッケージ１０における温度勾配は極めて小さいため、熱伝導による熱の移動は無視できる程度に小さい。従って、本実施形態では、一のＬＥＤ群において、複数のＬＥＤパッケージ間における相互の熱の干渉は抑制されている。
【００５９】
また、一のＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤパッケージ１０において温度ムラが抑制されていることが好ましい。
図３に示すように、検査用基板４の縦方向の端に位置する２つＬＥＤパッケージ１０は、縦方向の一方にのみ他のＬＥＤパッケージ１０が隣接し、他方側には他のＬＥＤパッケージ１０が存在しない。この場合、検査用基板４の縦方向の端に位置するＬＥＤパッケージ１０において発生した熱は、温度の低い基材４０の縁側へと熱伝導によって移動しようとする。そのため、検査用基板４の縦方向の端に位置するＬＥＤパッケージ１０の温度は、両端が他のＬＥＤパッケージ１０に挟まれているものと比較して低下し易くなる。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、検査用基板４の縦方向における端部（上側及び下側の端部）にそれぞれ横方向スリット６２を設けている。そして、横方向スリット６２によって、縦方向の端部に設けられるＬＥＤパッケージ１０における放熱面積と、それ以外のＬＥＤパッケージ１０における放熱面積とを同程度にしている。具体的には、検査用基板４の端部に設けられるＬＥＤパッケージ１０が実装位置（例えば、表面側アイランド４２の中心部）から横方向スリット６２までの距離を、縦方向に隣接する２つのＬＥＤパッケージ１０の間隔の半分に相当する距離としている。これにより、放熱に関して、縦方向の端部に設けられるＬＥＤパッケージ１０と、両端を他のＬＥＤパッケージ１０に挟まれたものとを実質上に同じ条件にしている。従って、一のＬＥＤ群において、縦方向の端部に設けられるＬＥＤパッケージ１０の温度が、それ以外のＬＥＤパッケージ１０と比較して低下することが抑制される。
以上のように、本実施形態の検査用基板４に断熱部６０を設けることにより、一つのＬＥＤ群の中の温度がより均一化され、一つのＬＥＤ群の中における温度ムラが抑制される。
【００６１】
次に、上述した検査装置１を用いた検査工程を含むＬＥＤパッケージ１０の製造方法について説明する。
本実施形態のＬＥＤパッケージ１０の製造方法は、切出し工程と、パッケージ工程、実装工程と、検査工程とを含んで構成される。
切出し工程は、ＬＥＤチップ１１を得るために、出発材料である積層半導体ウエハから複数の発光素子を切り出す工程である。なお、本実施形態のＬＥＤチップ１１は、上述のとおり所謂青色発光ダイオードである。そして、積層半導体ウエハとしては、例えばサファイア基板などの基礎基板上にＧａＮ系化合物半導体層を積層させたものを用いている。
【００６２】
パッケージ工程は、積層半導体ウエハから切り出したＬＥＤチップ１１をパッケージ化する工程である。パッケージ工程では、まず初めに、ＬＥＤチップ１１をリードフレーム（アノード側リード１２Ａ、カソード側リード１２Ｋ）に取り付ける。そして、パッケージ工程では、ＬＥＤチップ１１が設けられる部分を開口させるようにしながら、樹脂などによってリードフレームをモールドし、ケース１３を形成する。さらに、パッケージ工程では、ケース１３の開口部に透明樹脂などを充填することで、ＬＥＤチップ１１が封止される。このようにして、パッケージ工程において、ＬＥＤパッケージ１０が得られる。
【００６３】
実装工程は、複数のＬＥＤパッケージ１０を検査用基板４に実装する工程である。まず、パッケージ工程にて得られた複数のＬＥＤパッケージ１０のうち、いくつかのＬＥＤパッケージ１０をサンプリング（抽出）する。そして、サンプリングされた複数のＬＥＤパッケージ１０を検査用基板４に実装する。具体的には、各表面側アイランド４２に、それぞれＬＥＤパッケージ１０を半田付けなどによって取り付ける。
【００６４】
検査工程は、本実施形態の検査装置１を用いて、検査用基板４に実装された複数のＬＥＤパッケージ１０に給電することで、それら複数のＬＥＤパッケージ１０を発光させて検査を行う工程である。
具体的には、ＬＥＤパッケージ１０が実装された検査用基板４をステージ３に立てた状態にて取り付ける（図２参照）。そして、恒温装置２における恒温室２１内に、検査用基板４が取り付けられたステージ３を配置する（図１参照）。
【００６５】
さらに、制御装置７の操作パネル７２を用いて、複数のＬＥＤパッケージ１０の検査のための条件設定を行う。本実施形態では、各検査用基板４における各ＬＥＤ群に流す電流値、通電時間、恒温室２１内の設定温度を設定する。
検査の開始の指示を受けて、制御装置７は、各検査用基板４における各ＬＥＤ群に対して所定の電流を流し、各ＬＥＤ群における各ＬＥＤパッケージ１０の発光を開始させる。そして、制御装置７は、受け付けた通電時間に応じて、ＬＥＤパッケージ１０の発光を所定の時間継続させる。
【００６６】
ここで、各ＬＥＤ群の各ＬＥＤパッケージ１０において、その発光に伴って熱が生じる。そして、ＬＥＤパッケージ１０にて生じた熱は、主に、それぞれのＬＥＤパッケージ１０が実装される表面側アイランド４２へと放出される。このとき、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、隣接するアイランド群の間に縦方向スリット６１を設けている。従って、例えば第２のアイランド群Ｓ２から第１のアイランド群Ｓ１へ向けて熱伝導により熱が移動するなど、一のアイランド群から他のアイランド群への熱の移動が抑制される。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、一のＬＥＤ群が他のＬＥＤ群にて発生した熱の影響を受けないように構成されている。このように構成することで、例えば単一の検査用基板４において、例えば流す電流量の大きさが異なる複数のＬＥＤ群を一括して扱うことが可能となる。また、複数のＬＥＤパッケージ１０の間において相互に熱の干渉が抑制されるため、単一の検査用基板４にて、密度を高めて、数多くのＬＥＤパッケージ１０を実装させて検査を行うことが可能となる。
【００６８】
さらに、図２に示すように検査用基板４を鉛直方向に立てた状態にし、８個のＬＥＤパッケージ１０にて構成される各ＬＥＤ群がそれぞれ鉛直方向に並ぶように配置している。こうすることで、本実施形態では、対流に基づく熱の移動による、複数のＬＥＤ群の間における熱の干渉を抑制している。即ち、熱の対流の性質により、一のＬＥＤ群にて熱せられた空気は、鉛直下側Ｂから鉛直上側Ｔへと移動する。このとき、一つのＬＥＤ群は鉛直方向に設けられているため、その一のＬＥＤ群にて加熱された空気は、その一のＬＥＤ群によって形成される領域に沿って移動する。このことを他のＬＥＤ群との関係から捉えると、例えば一つのＬＥＤ群にて加熱された空気は、他のＬＥＤ群側へとは移動し難いということが言える。従って、本実施形態では、対流に基づく熱の移動に起因するＬＥＤ群の間における相互の熱の干渉が抑制される。
【００６９】
以上のようにしてＬＥＤパッケージ１０にて相互に熱の干渉が抑制された検査工程によって、サンプリングされた複数のＬＥＤパッケージ１０の検査が適切に行われる。そして、サンプリングされたＬＥＤパッケージ１０が、例えば特定の規格などに基づいた基準を満たしている場合には、サンプリングの元となる積層半導体ウエハ（あるいは同じ条件にて作製された積層半導体ウエハなど）から得られる他のＬＥＤチップ１１についても、同様に基準を満たしているといった判断が行われる。
【００７０】
図７は、検査用基板４の変形例を説明するための一例の図である。
図７に示すように、検査用基板４の基材４０（図４参照）において、縦方向スリット６１を縦方向に断続的に形成しても良い。この場合には、例えば縦方向スリット６１を形成するために基材４０を削る部分を小さくできるため、検査用基板４の機械的強度の低下を抑制することが可能となる点で好ましい。
【００７１】
また、図７に示すように、個々のＬＥＤパッケージ１０（表面側アイランド４２）の周囲を縦方向スリット６１及び横方向スリット６２によって囲うようにしても良い。こうすることで、一のＬＥＤ群の中において、ＬＥＤパッケージ１０の熱伝導による熱の移動に起因した熱の干渉を構造的に抑制することができる。この場合、例えば同じ電流を流した場合であっても発熱温度が異なるといった異種のＬＥＤチップを単一の検査用基板４において、縦方向あるいは横方向に関係なく混在させて実装し、一括して検査を行うことができる点で好ましい。
【００７２】
なお、本実施形態では、ＬＥＤチップ１１をケース１３に収めたＬＥＤパッケージ１０を例に用いたが、検査用基板４に実装する検査対象はこのＬＥＤパッケージ１０に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤチップ１１そのものを検査用基板４に直接実装させ、ＬＥＤパッケージ１０を発光させて検査を行うようにしても構わない。
【符号の説明】
【００７３】
１…検査装置、２…恒温装置、３…ステージ、４…検査用基板、１０…ＬＥＤパッケージ、４０…基材、４１…表面側配線層、５１…裏面側配線層、６０…断熱部、６１…縦方向スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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