(57)【要約】【課題】検査工程と整列工程を１台の設備で行うことによって工数削減と設備費のコストダウン及び設置スペースの縮小を図ることができるＬＥＤ素子のソーティング装置を提供すること。【解決手段】半導体ウエハ２を裁断して得られる複数のＬＥＤ素子３の各特性をそれぞれ検査するとともに、各ＬＥＤ素子３の位置をそれぞれ検出し、各ＬＥＤ素子３をその特性データと位置データに基づいて各ランク毎に整列させてシート４上に貼付するＬＥＤ素子３のソーティング装置１を、放射状に延びる複数のアーム１１を備えた回転可能且つ上下動可能なインデックスユニット１０を設け、該インデックスユニット１０の前記各アーム１１を回転及び上下動させてその先端に前記ＬＥＤ素子３を吸着しつつ、該ＬＥＤ素子３の位置検出と特性の検査、各ランク毎の整列及びシートへの貼付を順次行うよう構成する。【選択図】図２
2013084683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを裁断して得られる複数のＬＥＤ素子の各特性をそれぞれ検査するとともに、各ＬＥＤ素子の位置をそれぞれ検出し、各ＬＥＤ素子をその特性データと位置データに基づいて各ランク毎に整列させてシート上に貼付する装置であって、
放射状に延びる複数のアームを備えた回転可能且つ上下動可能なインデックスユニットを設け、該インデックスユニットの前記各アームを回転及び上下動させてその先端に前記ＬＥＤ素子を吸着しつつ、該ＬＥＤ素子の位置検出と特性の検査、各ランク毎の整列及びシートへの貼付を順次行うことを特徴とするＬＥＤ素子のソーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各ＬＥＤ素子をその特性データと位置データに基づいて各ランク毎に整列させてシート上に貼付するＬＥＤ素子のソーティング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＥＤ素子のソーティング工程を図７に基づいて説明すると、シリコン単結晶を成長させた円板状の半導体ウエハ２が網目状に小さく裁断されることによって複数のＬＥＤ素子３が得られるが、各ＬＥＤ素子３は、光度、発光波長、順電圧等の特性が検査される。
【０００３】
次に、各ＬＥＤ素子３をその特性データと位置データに基づいてシート９上に各ランク毎に整列させ、そのランクに合わせた蛍光体を加えて製品としてのＬＥＤ（発光ダイオード）５を製造するようにしている。この場合、同じランクに含まれるＬＥＤ素子３の光度、発光波長、順電圧等の特性のバラツキが大きく、製品であるＬＥＤ５は例えばＡ〜Ｅの５ランクにそれぞれ分かれる。
【０００４】
ところで、ＬＥＤ素子の整列（配列）に関して特許文献１には、各ＬＥＤ素子の光度、発光波長、順電圧等の特性を測定して記憶し、必要数のＬＥＤ素子が揃った時点で隣り合うＬＥＤ素子の特性値がほぼ同一となるようにＬＥＤ素子を配列し直す方法及び装置が提案されている。
【０００５】
又、特許文献２には、ＩＣチップの性能をＩＣウエハの段階で測定し、その測定データに基づいてＩＣウエハにおけるＩＣチップの位置と性能のランクとを対応づけた分類データを作成し、その分類データに基づいて、ＩＣウエハから分割されたＩＣチップを性能のランク毎に仕分けするＩＣチップの性能分類方法及び装置が提案されている。
【０００６】
更に、特許文献３には、半導体ペレットのマウントに関して、整列された半導体ペレットの各特性を測定して得た特性データと、半導体ペレットの一部を位置検出して得られた位置データに基づいて演算によって各々のペレットの位置データとを組み合わせてペレットファイルを作成し、そのベレットファイルから予め推定された特性をもつペレットを選択し、選択したペレットを位置データに基づいてマウントする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０４７６２０号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４７４１号公報
【特許文献３】特開平８−２５５８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のＬＥＤ素子のソーティングにおいては、検査工程と整列工程が分かれているために、工数が増えてリードタイムも長いという問題があった。又、各々独立した検査装置と整列装置が必要であるために、設備費が高く、大きな設置スペースが必要であるという問題もあった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、検査工程と整列工程を１台の設備で行うことによって工数削減と設備費のコストダウン及び設置スペースの縮小を図ることができるＬＥＤ素子のソーティング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、半導体ウエハを裁断して得られる複数のＬＥＤ素子の各特性をそれぞれ検査するとともに、各ＬＥＤ素子の位置をそれぞれ検出し、各ＬＥＤ素子をその特性データと位置データに基づいて各ランク毎に整列させてシート上に貼付するＬＥＤ素子のソーティング装置を、放射状に延びる複数のアームを備えた回転可能且つ上下動可能なインデックスユニットを設け、該インデックスユニットの前記各アームを回転及び上下動させてその先端に前記ＬＥＤ素子を吸着しつつ、該ＬＥＤ素子の位置検出と特性の検査、各ランク毎の整列及びシートへの貼付を順次行うものとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インデックスユニットの各アームを回転及び上下動させてその先端にＬＥＤ素子を吸着しつつ、該ＬＥＤ素子の位置検出と特性の検査、各ランク毎の整列及びシートへの貼付を順次行うようにしたため、検査工程と整列工程を１台の設備で行うことができ、工数の削減と設備費のコストダウン及び設置スペースの縮小を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング工程を説明する図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤ素子のソーティング装置の基本構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤ素子のソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング作業をその工程順に示す説明図であって、上段が平面図、下段が側面図である。
【図４】本発明に係るＬＥＤ素子のソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング作業をその工程順に示す説明図であって、上段が平面図、下段が側面図である。
【図５】本発明に係るＬＥＤ素子のソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング作業をその工程順に示す説明図であって、上段が平面図、下段が側面図である。
【図６】本発明に係るＬＥＤ素子のソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング作業をその工程順に示す説明図であって、上段が平面図、下段が側面図である。
【図７】従来のＬＥＤ素子のソーティング工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るソーティング装置によるＬＥＤ素子のソーティング工程を説明する図であり、本発明に係るソーティング装置１においても、薄い円板状の半導体ウエハ２上に裁断によって形成された複数のＬＥＤ素子３は、検査工程において光度、発光波長、順電圧等の特性が検査される。
【００１５】
次に、整列工程において、各ＬＥＤ素子３がその特性データと位置データに基づいて各ランク毎に整列されてシート４上に貼付され、シート４上に貼付されたＬＥＤ素子３にそのランクに合わせた蛍光体が加えられて単ランクの良品（製品）としてＬＥＤ（発光ダイオード）５が製造される。尚、従来の整列工程では、ＬＥＤ素子の整列を発光波長が２．５ｎｍの範囲で行っていたため、そのまま蛍光体を供給して生産すると製品の性能のバラツキが大きく、製品が複数のランクに分かれていた。これに対して、本実施の形態では、ＬＥＤ素子３の整列を発光波長が１ｎｍの範囲で行い、それに応じて蛍光体の調整を細かく設定するようにしたため、バラツキの小さい単ランクの製品５を得ることができ、直行歩留まりを従来の７５％から９５％へと大幅に改善することができた。
【００１６】
而して、本発明に係るソーティング装置１は、検査工程と整列工程を１つの設備で行うようにしたことを特徴としており、以下、その概略構成を図２に基づいて説明する。
【００１７】
図２は本発明に係るソーティング装置１の基本構成を示す平面図であり、図示のソーティング装置１には、放射状に延びる複数（図示例では、８つ）のアーム１１を備えた回転可能且つ上下動可能なインデックスユニット１０と、複数（図示例では、５つ）の回転可能な円形のトレイ２１を備えた取出テーブル２０が設けられている。
【００１８】
斯かるソーティング装置１に半導体ウエハ２が供給されると、インデックスユニット１０の各アーム１１が回転及び上下動され、その先端にＬＥＤ素子３が吸着され、各アーム１１が図示矢印方向（反時計方向）に回転する間に各ＬＥＤ素子３に対する位置検出と特性検査、各ランク毎の整列及びシート４へ貼付が順次連続的になされる。
【００１９】
次に、本発明に係るソーティング装置１によるソーティング作業を図３〜図６に基づいて以下に説明する。尚、図３〜図５は本発明に係るソーティング装置１によるＬＥＤ素子３のソーティング作業をその工程順に示す説明図であって、上段が平面図、下段が側面図である。
【００２０】
インデックスユニット１０の１つのアーム１１（斜線を付したもの）は図３(ａ)に示すように半導体ウエハ２上の対象とするＬＥＤ素子３の真上から若干横にずれた位置にあり、ＬＥＤ素子３の真上に設置された位置検出用のカメラ６との干渉を避けている。この状態でＬＥＤ素子３の半導体ウエハ２上の位置が検出され、その位置は位置データとして不図示のコンピュータのメモリに記憶される。
【００２１】
次に、アーム１１が図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ回転し、図３（ｂ）に示すように該アーム１１の先端に設けた吸着ノズル７がＬＥＤ素子３の真上に位置する。そして、その状態のまま図３（ｃ）に示すようにアーム１１が下降し、その先端の吸着ノズル７がＬＥＤ素子３を吸着する。その後、図３（ｄ）に示すようにアーム１１がＬＥＤ素子３を吸着したまま上昇する。
【００２２】
次に、図３（ｅ）に示すようにアーム１１が図示矢印方向（時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ逆転して図３(ａ)に示す元の位置に戻る。そして、その状態からアーム１１が図３（ｆ）に示すように上下動した後、図３（ｇ）に示すようにアーム１１が所定角度（本実施の形態では、４５°）だけ矢印方向（反時計方向）に回転し、その状態から下降し、その先端の吸着ノズル７に吸着されたＬＥＤ素子３を第１ステージ３０上に載置する。
【００２３】
上述のように第１ステージ３０にＬＥＤ素子が載置されると、図４（ａ）に示すようにアーム１１が上昇した後、該アーム１１が図４（ｂ）に示すようにカメラ６との干渉を避けるために図示矢印方向（反時計方向）に所定角度(本実施の形態では、１１°)だけ回転し、その後、アーム１１は下降する。そして、この状態で第１ステージ３０上のＬＥＤ素子３の位置がカメラ６によって検出される。
【００２４】
次に、アーム１１は、図４（ｃ）に示すように上昇しながら図示矢印方向（時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ逆転して図４（ｂ）に示す角度位置に戻り、第１ステージ３０上のＬＥＤ素子３の真上に位置する。その後、アーム１１は、図４（ｄ）に示すように下降し、その先端に吸着ノズル７が第１ステージ３０上のＬＥＤ素子３を吸着し、図４（ｅ）に示すように上昇する。
【００２５】
次に、アーム１１は、図４（ｆ）に示すようにＬＥＤ素子３を吸着したまま図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、４５°）だけ回転しながら下降してＬＥＤ素子３を第２ステージ４０上に載置し、その後、図４（ｇ）に示すように上昇する。
【００２６】
次に、アーム１１は、図５（ａ）に示すように図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ回転して平面視において第２ステージ４０上のＬＥＤ素子３から横に外れ、その後、下降する。そして、この状態で第２ステージ４０上のＬＥＤ素子３に通電して該ＬＥＤ素子３の順電圧を測定するとともに、ＬＥＤ素子３の真上に設置された受光ファイバ８によってＬＥＤ素子３の光度を発光波長を測定する
上述のように、第２ステージ４０上のＬＥＤ素子３の順電圧と光度及び発光波長が測定されると、アーム１１は、図５（ｂ）に示すように上昇しながら図示矢印方向（時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ逆転して図４（ｇ）に示す角度位置に戻り、第２ステージ４０上のＬＥＤ素子３の真上に位置する。その後、アーム１１は、図５（ｃ）に示すように下降し、その先端の吸着ノズル７によって第２ステージ４０上のＬＥＤ素子３を吸着し、図５（ｄ）に示すように上昇する。
【００２７】
次に、アーム１１は、図５（ｅ）に示すように図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、４５°）だけ回転しながら下降し、ＬＥＤ素子３を第３ステージ５０上に載置した後、図５（ｆ）に示すように上昇する。その後、アーム１１は、図５（ｇ）に示すように第３ステージ５０上のＬＥＤ素子３と平面視において干渉しないように図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ回転して横方向に外れながら下降する。そして、その状態で第３ステージ５０上のＬＥＤ素子３の位置がカメラ６によって検出されてＬＥＤ素子３の位置が補正される。
【００２８】
次に、アーム１１は、図６（ａ）に示すように図示矢印方向（時計方向）に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ逆転して図５（ｆ）に示す角度位置まで戻りながら上昇し、第３ステージ５０上のＬＥＤ素子３の真上に位置する。そして、アーム１１は、図６（ｂ）に示すように下降し、その先端の吸着ノズル７によって第３ステージ５０上のＬＥＤ素子３を吸着した後、図６（ｃ）に示すように上昇する。
【００２９】
その後、先端にＬＥＤ素子３を吸着したアーム１１は、図６（ｄ）に示すように図示矢印方向（反時計方向）に所定角度（本実施の形態では、４５°）だけ回転しながら下降し、その後上昇する。そして、アーム１１は、図６（ｅ）に示すように図示矢印方向（反時計方向）に所定の角度（本実施の形態では、１１°）だけ回転しながら下降し、図２に示す取出テーブル２０のトレイ２１にセットされたシート４上にＬＥＤ素子３を各ランク毎に整列させながら貼付し、その後、アーム１１は、図６（ｆ）に示すように図示矢印方向に所定角度（本実施の形態では、１１°）だけ回転して図６（ｄ）に示す角度位置に戻り、一連のソーティング作業が終了する。
【００３０】
而して、本発明に係るソーティング装置１によれば、インデックスユニット１０の各アーム１１を回転及び上下動させてその先端にＬＥＤ素子３を吸着しつつ、該ＬＥＤ素子３の位置検出と特性の検査、各ランク毎の整列及びシート４への貼付を順次行うようにしたため、検査工程と整列工程を１台の設備で行うことができ、工数の削減と設備費のコストダウン及び設置スペースの縮小を図ることができる。尚、本実施の形態では、設備費を約１／４、設備スペースを約１／５、作業エリアのスペースを約１／６にすることができた。
【符号の説明】
【００３１】
１        ソーティング装置
２        半導体ウエハ
３        ＬＥＤ素子
４        シート
５        ＬＥＤ（製品）
６        カメラ
７        吸着ノズル
８        受光ファイバ
１０      インデックスユニット
１１      インデックスユニットのアーム
２０      取出テーブル
２１      取出テーブルのトレイ
３０      第１ステージ
４０      第２ステージ
５０      第３ステージ
【図１】
2013084683.tif 000003
【図２】
2013084683.tif 000004
【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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