(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ素子の選別工程において詳細な分類要求に応えられる検査を行うために検査時間を短縮できるＬＥＤ分類装置を提供する。【解決手段】２点で交差した二つの回転体５、１４を設けて素子採取機構と検査機構ならびに分類収納機構の各機構間の素子搬送を第一の回転体５で行い検査機構内の素子搬送を第二の回転体１４で行い交差点で素子の受け渡しを行う構造において、検査機構として第二の回転体１４の外周部分に検査機能を備えた複数の検査場所を設置して別々の項目を同時に検査できる機能を持たせた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングされたＬＥＤ素子を採取してその特性を検査して分類収納するための素子採取機構とＬＥＤテスターを含む検査機構及び分類収納機構で構成されるＬＥＤ分類装置の素子搬送を２点で直交して交差する二つの回転体を同期して間欠回転させて行う方式において、少なくとも四つ以上のコレットを備えた第一の回転体の外周部分に素子採取機構と検査機構ならびに分類収納機構を配置して機構間の搬送を行い、検査機構に設けた少なくとも四つ以上の検査台を備えた第二の回転体の外周部分に検査機能を持った少なくとも複数の検査場所を設けることを特徴とするＬＥＤ分類装置。
【請求項２】
第一の回転体は８個のコレットを備え、第二の回転体は８個の検査台を備え、第一の回転体の中心から見た素子採取機構の採取位置と検査機構への素子の搬入位置、検査機構からの戻り位置、分類収納機構の素子貼付位置はそれぞれ９０度、１３５度、２２５度の位置に設置され、第二の回転体における素子の搬入位置と戻り位置は第二の回転体の中心から見て２２５度の位置に設置されることを特徴とする請求項１のＬＥＤ分類装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハリングから採取したＬＥＤ素子の外観並びに特性を検査してその結果に基き分類してトレー等に収納する操作を連続的に行う分類装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子は選別して組み立てることが一般的である。前工程の終了したウェーハをダイシングして分離された素子は分類してから組立工程に送られる。
ＬＥＤ照明の普及に伴いＬＥＤ素子はその光の質を高める要求が強くなり、プローバー検査と外観検査の良否判定によって分類していた方式に替わり、個々の素子をテスターを用いてその電気特性と光学特性を精密に検査して細かに分類する方式が必要になっている。
【０００３】
選別工程において個々のＬＥＤ素子の採取から検査して分類するまでの操作を一貫して連続的に処理する分類装置にはＬＥＤ素子の採取機構とＬＥＤテスターなどを備えた検査機構及び収納トレー等を備えた分類収納機構と各機構間の搬送手段とが必要である。
また、検査機構では搬送されたＬＥＤ素子を受け取りテスターによる特性検査などの検査処理を行った後に機構間搬送手段に戻す操作を行う手段を設ける必要がある。
【０００４】
一般的な一貫連続処理装置における処理体の搬送方式として回転体の周囲に各種処理機構を設置して各機構間の処理体移動を回転体の一定角度の回転により行う方法がある。処理機構の処理と処理体の移動を交互に行う間欠回転方式である。
【０００５】
半導体素子を間欠回転により搬送する方式の例として、特許文献１にはウェーハから切り出されるチップをトレイに作業効率よく移送する方法が開示されている。
外周側に周方向に沿って所定ピッチで少なくとも４個の吸着コレットが配置され、軸心周りに間欠的に回転して吸着コレットをピックアップ位置と受け渡し位置とに移動させるターンテーブルと、トレイを移動させる移動手段とを備える。ピックアップ位置でチップをピックアップすると同時に、移動手段にて受け渡し位置に移動させたトレイにチップを供給する。
すなわち、ピックアップ位置でチップのピックアップと受け渡し位置でトレーへのチップ供給を同時に行い、ピックアップ位置から受け渡し位置へのチップ移動を間欠回転により行う一貫連続処理方法である。
【０００６】
特許文献２では半導体素子をコレットに保持して搬送する間欠回転機構と搬送するチップの良否を光学的検出装置により判別する機能を備えた構成の分類装置が開示されている。
チップ自動選別搬送装置としてダイシングされたウェーハを積載したウェーハ積載台と同一円周上に等間隔で少なくとも３組のコレットを備えた回転駆動装置とチップに付いたマークを検出してチップの良否を判定する光学的検出装置並びに良品チップを所定の位置に整列させるチップ整列装置とを備えている。
搬送されるチップの良否を光学的検出装置によって判別すると同時にチップ整列装置にチップをプレスして整列させる。また、半導体ウェーハ積載台から前回の停止時に良否を判定したチップをピックアップすると同時にチップ整列装置に搬送されたチップの良否を光学的検出装置によって再度確認する。
すなわち、特段の検査を行う場所は設けずチップ搬送の前後で検査できるようにチップのピックアップ場所並びにプレス整列させた場所を利用してチップの外観検査ができる構造の搬送方式とした間欠回転による一貫連続処理装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７７６１２号公報
【特許文献２】第２９９５４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＬＥＤ素子の選別工程において詳細な分類要求に応えるためには個々のＬＥＤ素子について外観検査とテスター検査を多項目に渡って実施する詳細検査が必要である。
ところがすべての検査を順次行うと検査に要する時間が従来の単純な検査に要した時間より長くなり従来装置の生産性を低下させる欠点がある。
本発明は検査時間を短縮できる分類装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
素子を分類するためには１つの素子について検査をすべて終了してから次の素子を検査する必要性はない。各検査項目ごとのデータを個々の素子に対応させて収集することができれば素子は分類できる。
一方多項目に渡った検査は複数に分割できるので同時に別々の項目を検査することができれば検査時間は短縮できる。
すなわち複数の検査場所を設置してそれらの場所に検査する素子を順次移動させて検査する搬送方法を検査機構に備えることで同時に複数の検査が行えるので課題が解決される。
【００１０】
複数の検査場所に順次移動して検査を行うには複数の検査台を備えた回転体の周辺に検査を行う複数の検査場所を設ける構造とすることで実現できる。また素子採取機構から搬送された素子を受け取り検査の終了した素子を機構間の搬送機構に戻す機能を備えれば連続して高速にＬＥＤ素子を搬送して検査する一貫処理装置が提供できる。
【００１１】
すなわち検査機構の回転体では同時に検査を行う複数の場所のほかに搬送された素子を受け取る場所と検査が終了した素子を戻す場所が必要であり少なくとも４つ以上の検査台を備えておけば良い。
【００１２】
機構間搬送を複数のコレットを備えた回転体で行うことは前掲の特許文献１及び２などに記載されている様に一貫処理装置の搬送方法としてよく知られている。
機構間搬送においては複数のコレットを素子の採取場所と検査機構の２箇所の受け渡し場所及び素子の貼付場所で同時に動作させることで無駄な停止時間のない高速の連続処理が可能になる。
そのため機構間搬送の回転体で行うには少なくとも４つ以上のコレットを備えておけば良い。
【００１３】
そこで２点で交差した二つの回転体で素子搬送を行う。少なくとも四つ以上のコレットを備えた第一の回転体の外周部分に素子採取機構と検査機構および分類収納機構を配置する。検査機構として少なくとも四つ以上の検査台を備えた第二の回転体の外周部分にプロービング機構や光学系などの検査機能を備えた複数の検査場所を設置する。
【００１４】
二つの回転体を同期して間欠回転させる。素子採取機構において第一の回転体のコレットで採取された素子は回転方向の最初の交点で第二の回転体の検査台に移動する。
第二の回転体の二つの交点間にある複数の検査場所では同時に異なる検査が実施できる。第二の回転体の回転により当該検査場所に移動した検査台上の素子は設定された検査が行われる。
複数の検査場所で設定された検査が終了した素子は次の交点に到達して第一の回転体のコレットで吸着採取されて分類収納機構に搬送される。
【００１５】
これにより、第一の回転体で採取された素子は検査機構にある第二の回転体に移り必要な詳細検査を必要に応じて分割して行なってから第一の回転体に戻り分類収納機構に運ばれて検査結果に基いて分類されて収納される方式となるので、従来の分類装置の生産性を落とすことなく詳細検査に基いた分類が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、素子の採取、第一の回転体から第二の回転体への素子の移載、第二の回転体の二つの交点間にある複数の検査場所での検査、第二の回転体から第一の回転体への素子の戻し、素子の分類収納などが回転の停止時に同期して行われ、二つの回転体による素子の移動は回転時に同期して行われるので、無駄な停止時間のない連続一貫処理が実現し、生産効率の良い分類装置となる。
【００１７】
また、本発明装置は、当初必要な検査だけを行う設定として複数の検査機能の一部だけを使用しておき一部を将来必要が生じた場合の予備とすることも可能な装置である。
異なる方式の光学系をそれぞれ別の場所に設置できるので、異なる光学系をあらかじめ設置して切り替えて検査することも、複数の光学系で順次検査することも可能になる。
【００１８】
例えば、プロービング機構や光学系などを装置の運用方法が変更された場合に備えてあらかじめ複数設置しておくことで、ハードウェアの大きな変更を必要としないでソフトウェアによって必要な検査を短時間で切り替えて実施できるので、検査方法を短時間で自在に変更して運用できる分類装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるＬＥＤ素子の分類装置の説明図である。（実施例１）
【実施例１】
【００２０】
本発明の１実施例を図１を用いて説明する。二つの回転体を同期回転させて素子を搬送することにより異なる検査を同時に最大４つ行える分類装置の構成を示した平面図である。
第一の回転体は８個のコレットを備え、第二の回転体は８個の検査台を備え、第一の回転体の中心から見た素子採取機構の採取位置と検査機構への素子の搬入位置、検査機構からの戻り位置、分類収納機構の素子貼付位置はそれぞれ９０度、１３５度、２２５度の位置に設置され、第二の回転体における素子の搬入位置と戻り位置は第二の回転体の中心から見て２２５度の位置に設置される。
【００２１】
本装置はエキスパンドウェーハからＬＥＤ素子を採取して最大４回に分割した検査を実施して収納トレーに分類収納が行える。
採取機構部ではウェーハリング２上の任意のＬＥＤ素子４を素子採取位置に移動させるため、リングステージ１はＸ軸、Ｙ軸、Θ軸の３軸位置制御機能を備えている。
分類収納部では収納トレー２４の接着性有機膜２５の指定された位置に分類されたＬＥＤ素子２６を貼り付けるため、収納ステージ２３はＸ軸、Ｙ軸の２軸制御機能を備えている。
【００２２】
第一の回転体５には素子を吸着して保持できる８個のコレット６〜１３が４５度ピッチで備えられている。また第二の回転体には素子を固定できる８個の検査台１５~２２(検査台２１、２２は表示していない）が同じく４５度ピッチで備えられている。
【００２３】
二つの回転体はコレット中心の軌道と検査台中心の軌道が互いに直交して交叉する点で素子を受け渡しする。コレット中心の軌道半径をＲ１、検査台中心の軌道半径をＲ２とすると、Ｒ２／Ｒ１＝ｔａｎ（２２．５度）の関係がある。これによりコレットと素子の相対位置は素子採取場所と収納貼付場所で１８０度回転する。
【００２４】
コレット６の場所の下部にはＬＥＤ素子４の整列したウェーハリング２を搭載したリングステージ１などで構成される採取機構が、またコレット１１の場所の下部には収納トレー２４を搭載した収納ステージ２３などで構成される分類収納機構が設置されている。
【００２５】
検査機構は第二の回転体１４の二つの交点間にある検査台の停止位置で検査を実施する。図には記載していないがその検査場所には必要な検査機能を備えた検査部品として外観検査用の光学カメラやテスター特性検査用のプロービング機構、光学系などが設置できる構造となっている。どの場所でどのような検査を行うかは必要に応じて選択できる。
【００２６】
検査機構ではＬＥＤの電気特性と光学特性ならびに外観を最大４つに分割して検査できる。例えば、検査台１６の上部には外観検査用の光学系を設置する。検査台１７の上部にはプロービング針とその制御と調整用の部品（針の上下制御、テスターへの電気接続、針先の位置微調整など）からなるプローバー機構を設置する。検査台１８の上部にはプローバー機構とＬＥＤの光学特性を計測する光学計測系（積分球、光学ガイドなど）を設置する。検査台１９は将来必要に応じてプローバ機構や光学系などを設置できる予備の検査台である。
【００２７】
なお、検査機構には素子が検査台に搬入されて正確に固定されているか否かの観察や素子へのプローバー針の接触位置が許容範囲内にあるか否かの観察を行うための光学式カメラ機構が設置されている。この光学式カメラ機構は上記外観検査用の光学系と兼用することも可能である。
【００２８】
採取機構のウェーハリング２に貼られている伸縮性有機膜３上にはダイシングされたＬＥＤ素子４が整列している。採取する素子はリングステージ１によってコレット６の直下に移動されコレット６によって採取されてコレットに保持された状態で第一の回転体５の回転によってコレット７の場所を経てコレット８の場所に移動して第二の回転体１４の検査台１５に移載される。
第二の回転体１４の回転によって当該素子を搭載した検査台は図中に検査台１６、１７、１８、１９と表記されている検査場所に順次移動する。各検査場所ではそれぞれ異なった検査が必要に応じて最大４回に分けて行える。４回の間欠回転の間に最大４回に分割した検査を行ったあと検査台２０の場所に移動した当該素子はコレット９により採取される。
第一の回転体５のコレット９に保持された当該素子はコレット１０の場所を経てコレット１１の場所まで運ばれる。
【００２９】
分類収納機構の収納ステージ２３は収納トレー２４に貼られている接着性有機膜２５の所定の場所に当該素子を貼り付けるために収納場所をコレット１１の直下に移動させて分類されたＬＥＤ素子２６をコレット１１の上下動によって貼り付ける。
【００３０】
分類収納機構では第一の回転体５によってコレット１１に素子が搬送されるタイミングにあわせて記載されていない収納トレー庫から当該収納トレーを抜き出して、収納ステージ２３に設置するトレー搬送と分類されたＬＥＤ素子２６が収納トレー２４に貼り付けられた後にその収納トレー２４を収納トレー庫に戻すトレー搬送とが行われる。
収納ステージ２３上に抜き出し式収納トレー庫を設置してトレー搬送を行わない方法でも良い。
【００３１】
予定していた収納トレーがもはや新規ＬＥＤ素子を貼付できない場合はトレー収納庫にある未使用の収納トレーを使用して作業を自動的に継続する。
ただし、未使用の収納トレーが収納庫にない場合は警報を出して分類作業を中断する。トレーの回収と補充を行って作業が再開される。
【００３２】
上記操作が二つの回転体すなわち第一の回転体５と第二の回転体１４の同期した間欠回転により連続的に行われウェーハリング２上のすべてのＬＥＤ素子が分類収納されるまで継続される。
素子をすべて取り出したウェーハリングは図面には記載されていないウェーハリング庫に戻され、新たなウェーハリングをリングステージ１に装着して分類作業を継続する。
すべてのウェーハリングが処理された時点で装置は警報を出して自動停止する。
【００３３】
以上、本発明の１実施例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えばコレットと検査台を１０個備えた二つの回転体を３６度の間欠回転によって素子を移動する構造としても良い。この場合には検査は最大５つに分割して行える。
またコレットと検査台を６個備えた二つの回転体を６０度の間欠回転によって素子を移動する構造としても良い。この場合には監査は最大３つに分割して行える。
【符号の説明】
【００３４】
１          リングステージ
２          ウェーハリング
３          伸縮性有機膜
４          ＬＥＤ素子
５          第一の回転体
６〜１３    コレット
１４        第二の回転体
１５〜２２  検査台
２３        収納ステージ
２４        収納トレー
２５        接着性有機膜
２６        分類されたＬＥＤ素子
【図１】
2012103051.tif 000003