TW201200864A - Chip LED inspection apparatus - Google Patents

Description

201200864 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種檢查裝置，可偵測混入晶片式發光二極體 (Chip LED)的密封樹脂部或附著於其表面的不透光性異物。 【先前技術】 過去以來，晶片式LED已知有各種形態，而其中一個如 圖12所示。 如同圖12所示般，此晶片式LED50係由：具有透光性的 基板51 ;在該基板51的背面以互相分離的狀態形成的至少兩 個不透光性的電極部52、52 ;配置於前述基板51的表面中央 部之發光部53 ;與被覆基板51的表面，並密封前述發光部53 之透光性密封樹脂54所構成。 述密封樹脂54 ’其被覆發光部53的部分成形為凸曲面 狀(在此例找乎呈半球狀），除了㈣上述發光部53的功能 以外，凸曲面部54a還能發揮集光鏡片的功能而將由發光部 53發出的光線集光。 所以’在發揮這些功能的凸曲面部54a有不透光性異物混 入或附著於其表面的情況下，會發生由發光部S3發出的光線 會被此異物遮蔽’㈣⑼式LED5G照糾麵光線變得不 均勻這樣的不正常狀況。 曰因此’-直以來都需要—種可制混人密封樹脂54(特別 是凸曲面部Ma)或附著於其表面的前述不透光性異物的檢查 另一方面，在以往已知有一種檢查裝置，並非以晶片式 201200864 LED作為檢查對象的裝置，而為檢查半導體封裝配線圖案的 裝置’如日本特開2_—288㈣公報所揭示的檢查裝置。 +該檢查裝置_由間接_手段照亮被檢體，藉由線性掃 描相機拍攝該被檢體並解析其影像，而偵測出缺陷，間接照明 手段係具備具有呈弯頂狀的凹曲面狀反射面的本體，由形成於 本體開口部側内面的光線射出口對前述反射面照射光線，藉由 被該反射面反射的光線照亮下方的被檢體。另外，相機可由形 成於前述本體的觀察窗拍攝前述被檢體。 然而在sa>；式LED具有上賴成的航，即使將以往的 檢查裝置直接翻於檢錢w式led，因為該晶片式led 的構成，而無法正確_到存在於該密封翻旨部的不透光性異 物。 、 使用上述雜關接卿手段照亮^式咖的情況， 由相機對其拍剩_像會成為騎影像，如® 13所示般， 由平面觀察，前述凸曲面部的外周部分(由基板立起的部分)(符 號55)以及不具有電極的部分(從表面透光至背面的部分)(符 號56)為暗部，其他電極部及發光部為亮部。另外，影像中相 當於晶片SLED%的部分以外亦會成為暗部。 電極部及發辆可錄好歧射猶，·穿透密封樹脂 及基板的級倾魏極做射，絲再射透紐及密封樹 脂，而入射至相機，因此相同部位會成為亮部，相對於此，在 並未形成電極之處，穿透密騎脂及基板的光線不會被反射， 因此會成為暗部。 另外’關於前述凸曲面部的由基板立起的部分(外周部 201200864 分）’認為在具備上述構造以往的間接照明手段的情況，有助 於照明的前述反射光（照明光）會往下方具有某程度的方向 性’因此’在與此照明光線成銳角相交的前述外周部，被該外 周部表面正規反射的照明光線多，另外，入射至樹脂内部的照 明光線少，所以由該外周部入射至相機的反射光少，因此會成 為暗部。 另一方面，由於光線不會穿透不透光性異物，因此會成為 暗部。所以，在不透光性異物在凸曲面部的外周部(符號55)、 或並未形成電極的部分(符號56)所對應的位置的情況下，任一 者皆會成為暗部，因此極難偵測到該異物(參照圖13，在圖U 之中符號57為異物）。 另外’晶片式LED除了上述形態以外，還可在基板背面 的全面設置不透級的樹脂或其他構#，然而關於前述密封樹 脂的凸曲面外周部會成為暗部這點並沒有不同。 本發月的實際狀況而完成，其目的為提供一讎 查裝置，可正補_在於^式咖_封樹轉的不透 光性異物，不受其存在位置所限制。 【發明内容】 為了解決上述課題的本發明，侧於—種晶#式咖檢 一裝置’其係_混人晶片式LED的密封細旨或附著其表面 f不透紐熟之檢查裝置，m㈣係由：具有透光 的基板，核於該基板背面的不透光性電極部；罐於前述 j表面中央部的發光部；與被覆前述基板表面而密封前述發 的透紐密峨麟構成，該密封_之至少覆蓋前述發 201200864 光P的。卩分形成凸曲面狀’其特徵在於，包括： 支持前述晶片式led的板狀或薄片狀支持構件； 酉己，於前述支持構件的上方，並拍攝載置於該支持構件上 、曰曰片式LED表面側影像之相機； 相=她置於前述支持齡的上方，照亮載置於該支持構 的阳片式LED的表面之上部照明麵；以及 解析由前述相__㈣像，並欺前述異物的有無之 判定部； 前述上部照明機構係由； Η 口 ^在下面中心部具備圓形開口部且在頂部具備拍攝用的 =奴弯頂狀本體與配置於対頂本體内的複數個光源所 才=梦前述f頂本難__面構成反射面，前述光源係在 刚^弯頂本體㈣絲上沿其_方向制隔配置而成並且 ΐϋ述凹曲面照射親，被前相曲面反射的光線域述弯頂 的下面開口部往下方騎的方式構成之第 1照明部7與 具有呈環狀的本體、與在該環狀本_下面沿其圓周方向 間隔配置並且往下方照射光線的複數個光源之第2照明部 所構成； .月J述第2照明部’係以該環狀本體與前述第】照明部的弯 頂本體成為同轴的方式配置於該第j照明部下方〆 進一步以前述相機配置於前述第！照明部上方，透過前述 ?頂本體的拍攝關口部拍攝前述晶片式LED的表面影像， 在本發明所關聯之檢查裝置t，首先，錄查對象的 式LED位於支持構件上的檢查區域(前述相機的拍攝視野^曰域） 6 201200864 内。另外’搬運晶片s led的機構，除了例如藉由適當的搬 運手段搬運晶収LED ’域置於前述支賴件上的檢查區 域内以外’還可在支持構件上藉由適當的搬運手段搬運晶片式 LED並以適g的搬運速度使其通過前述檢查區域内，或可在 載置晶片式LED驗態下使支持構件義，並㈣當的搬運 速度使該晶片式LED通過前述檢查區域内。 、在支持構件上的檢查區域中，藉由上部照明麟照亮晶片 式LED的表面’透過形成於第〗朗部的？頂本體的拍攝用 開口部，藉由相機拍攝晶片式LED的表面側的影像。 前述上部照明機構具有第1照明部與第2照明部，藉由該 等兩個照明部照亮晶片式LED的表面，藉此，在由前述相機 拍攝的晶；1式LED縣巾，相#於其f極部及發絲的部分 以及相當於凸曲面部的部分會成為亮部。 在第1照明部中，從弯頂本體的内部底面上沿其圓周方向 等間隔配置的各個光源往弯頂本體内面的凹曲面照射光線，被 此凹曲面反射的反射光會由下關口部往下方照射，藉由此反 射光照免晶>}式led全部表面。亦即，可藉由第丨照明部間 接照亮晶片式LED其全部表面。 然後’從第1照明部照射出來的光線會穿透密封樹脂及基 板’電極部及發光部可較良好地反射，光線，因此穿透的光線會 被該電極部及發光部反射，然後再度穿透基板及密封樹脂，而 入射至相機。目此’電極部及相當於發光部的部分會成為亮部。 另一方面，在第2照明部中，從環狀本體的下面沿其圓周 方向蓴間隔配置的複數個各個光源對於以其正下方位置為中 201200864 心的平面視圓形區域内照射光線，複數個光源全體主要照亮下 方環狀區域而使其成為高照度區域。 由此第2照明部照射出的光線中，主要藉由内侧斜往下方 照射出的光賴党晶以LED的表面。前述第！照明部係利 用被弯頂本體内面的凹曲面反射的反縣之間接卿，與前述 以往的間接酬手段同樣地，會往下方具有某程度的方向性， 因此僅藉著此第1照明部，與此照明光線成銳角相交的前述凸 曲面部的外周部(由基板立起的部分)會成為暗部，而前述第2 照明部係從其外方的斜上方照亮此凸曲面部，所以也能以充足 光量照亮該凸曲面·外周部，因此，被_部位反射或穿透 相同部位的光齡以充足光量人射至域。所以，藉由此第2 照明部的賴，可使前述凸曲面㈣賴部成為亮部。 如此一來’藉由前述第丨照明部及第2照明部而照明，並 藉由前述相機所拍攝到的晶片式LED影像其全體為亮部。 所以’在不透光性異物混入密封樹脂中或者附著於其表面 的情況下，由前述相機拍攝的影像僅該異物成為暗部，因此在 前述判定聰析該縣並欺異物的有糾，可料且正確地 進行。 另外在本發明中，前述第2照明部還可具備配置於此光源 下方的環狀擴散透光膜。 此外，在基板背面以互相分離的狀態形成有至少兩個不透 光^電極部的⑼式LED #，在“式哪從表面透光 至背面的冑分的,隋況下’若僅藉由前述上部照明機構對其進行 照明’則在該具有透光性的部分，穿透密封梏愧部及基板的光 201200864 f會被反射，因輯祕_影像巾相當於此的部分會成為 的情況下，無法正確地偵測。心所對應的部分有異物存在 為了解決這樣關題’在本翻中可採關雜為：由透 明構件構祕物_，.麵前述支雜件下方設置下 部照明機構，透過該支持構件照明晶片式㈣的背面。 如前述般’僅藉由上部照明機構進行照明的情況下，在從 表面透光至背_部分，料__部縣_光線不會被 反射而成為暗部，然喃由下部_機_亮晶以咖的 背面’穿透支持構件的光線進—步轉透前述透絲分而入射 至相機，因此可得到前述透光部分為亮部的影像。 所以’即使在異物存在於前述觀部分的情況下，藉由此 下部照明機構照亮晶片式led的背面，可正確地憤測。 另外’別述下部照明機構並不特別需要具備光源 ，亦可由 配置於前述域構件的下方域該域構件平行，與該支持構 件呈對向的一面為反射面的反射板所構成。 如上述所述般，藉由前述上部照明機構照亮日日日片式led 的表面側。因此，由前述上戰明機構發出的光線會穿透前述 透光部，進-步紐支持構制達反射板的反射面並被此反射 面反射，然後再度穿透支持構件並穿透前述透光部，而入射至 相機。所以，即使使用該反射板，仍然可得到前述透光部成為 亮部的影像。另外，在此情況下，反射板的反射面係以呈白色 為佳。另外還可由呈白色的材料構成支持構件，在此情況下不 需要前述下部照明機構。 201200864 另外，作為檢查對象的晶片式LED，係由：具有透光性 的土板’形成於該基板背面的不透光性電極部；配置於： 前述基 f表面中㈣的發絲；無«穩絲Μ㈣前述發^ ^透光軸封翻旨所構成，崎密封細旨之至少覆蓋前述發 ，部的部分形成凸曲面狀，關於凸曲面部的形狀完全.不受限

於如以上所述般，依據本發明可使由相機拍攝的晶片式LED 衫像其全體成為亮部’其結果，在前述密封樹脂部有異物存在 的2况下可得到健異物成為暗部的影像，因此在解析所得到 ，像並判定異物的有糾，可容i且正確地進行。 【實施方式】 以下針對本發明其中一個具體實施形態，以圖式為基礎 行說明。 7圖1所示般’本例之檢查裝置丨係具備：載置有檢查對 象的sa片式LED5〇之透明板狀支持構件5 ;配置於此支持構 件5的上方，並拍攝載置於該支持構件5上的晶片式LED5〇 表面侧影像之相機6 ;配置於支持構件5的上方、相機6的正 方之上°卩照明機構10，夾住支持構件5，與上部照明機構 10呈對向的方式配置於支持構件5下方之下部照明機構7 ;與 解析由相機拍攝到的影像，並對於拍攝到的晶片式LEQ5〇 判定好壞之判定部8。 另外’本例中作為檢查對象的晶片式LED50，係具有如 前述圖12所示的形態。 前述支持構件5只要是玻璃等不會使光線歪斜而穿透的 10 201200864

物質，則其材質並I 外，，為具有·的薄^’。其形態除了剛性高的板材以 部11，、:連:：1=10如圖1及2所示般’具備第1照明 ”運接於其下方的第2_部2〇。 的上:體；月二1如圖2、圖4及5所示般，係由:呈碗狀 狀下本體15祕轉德上本體13的下面並與其同軸的環 部並作A本盾成的弯頂狀本體部12 ;配置於本體部12内 。卜=為光源之複數個LED燈19所構成。 ，述上本體13其内面(凹曲面)以成為反射面，在頂部形 严壯1用的開口 14。另外’在前述下本體15的上面形成有 :狀凹溝16，前述LED燈19係在前述凹溝Μ _底面沿著 ”圓周方向等咖配置，*且其照射方向往上。 如此來’藉由此第！照明部n，則從各燈β往 上方照射的光線，會被上本體13的凹曲面以反射，透過下 本體15的開口部17，照亮配置於其下方的晶片式LED50表 面全體。另外，由此第丨照明部n進行的照明，係往下方具 有某程度财向性的間触明，該第i照明部u會照亮其下 方的圓形區域。 前述第2照明部20，如圖2及圖6所示般，係由：在上 面及下面具備開口部，連接在前述下本體15〜的下面並與其同 軸之環狀本體21 ;設置於該本體21並作為光源之複數個LED 燈23 ;與設置於本體21下面之環狀擴散透光膜24所構成。 前述本體21的下面開口部的内徑大於上面開口部的内 徑，在該呈環狀的内部X面沿著圓周方向等間隔配置有前述 201200864 LED燈23，而其照射方向往下。 如此一來’藉由此第2照明部2〇 ’則由配置成環狀的各 LED燈2 3對於以其正下方位置為中心的平面視圓形區域内照 射光線，複數個LED燈23全體主要照亮下方的環狀區域使其 成為高照度區域。然後，所照射出的光線中，主要藉由内側斜 往下方照射的光線照亮配置於其下方的晶片式LED5〇其表 面’並至少照亮凸曲面部54a的外周部以及包含其外側的晶片 式LED50的環狀區域。在圖8中，以灰色所表示的環狀區域 係該第2照、明部20的照明區域，藉由調整上部照明機構1〇的 咼度位置，前述凸曲面部54a的外周部會被包含於照明區域。 另外，前述擴散透光膜24，係用於使由LED燈23照射 出來的光線分散地透過，因此*會產纽紋，幾乎以均等的照 度照亮前述環狀區域内。 … 尸另外’本體21的上面開口部的内徑及擴散透光膜以的 控，任-者皆大於前述下本體15的開口部17的内徑，而不 對前述第1照明部11的照明造成障礙。 ：t述下部酬機構7係由配置於前述支持構件5的下方 與該支持構件5平行，與該支持構件5呈對向的—面為白〜 射面的板狀構件所構成。此下部照明機構7藉著前述反射面 反射由上舰日_構1G照㈣絲且直接穿透鱗構件5 , 光線、以及？透域财5上的⑻式咖％財持構件 的光線，而照亮前述晶片式LED5〇的背面。

前述相機6可由前述上本體Π的開口 Μ拍攝其下方的曰 片式LED5G的影像，只要是可拍攝影像的任何ϋ材皆可，J 12 201200864 採用例如區域制攝相機或線性感嶋減。但是，在使用線 性感測攝相機的情況下，有必要以既定速度使晶片式腳5〇 移動。 另外’前述下部照明機構7具有至少大於前述晶片式 LED50的大小。 前述判定部8可解析由相機6拍攝到的影像，例如對拍攝 影像實行二值化處理，而判別在晶片式LED5〇的密封樹脂M 部位是否有異物存在。 若藉由具備社構成的本例之檢查裝置卜則可如以下所 述方式檢查晶片式LED50。 首先藉由適當的搬運手段，將作為檢查對象的晶片式 LED50搬運至前述支持構件5上的檢查區域，亦即，使其位 於前述相機的拍攝視野區域内。 在前述支持構件5上的前述檢查區域中，藉由上部照明機 構10照亮晶片式LED50的表面侧，同時藉由下部照明機構7 照亮該晶式LED5G的背關，在錄態下，可藉由相機6 拍攝該晶片式LED50表面側的影像。 如上述般，上部照明機構10的第丨照明部u會照亮晶片 式LED50的表面全體，第2照明部會照亮晶片式LED5〇之凸 曲勤部54a的外周部以及包含其外侧的晶片式EED5〇的環狀 區域’在不使用下部照明機構7而僅使用此上部照明機構1〇 進行照明的情況下，晶片式LED50的拍攝影像如圖9所示。 亦即’電極部52及發光部53可較良好地反射光線，因此 由第1照明部11照射出來並穿透密封樹脂部54及基板51的 13 201200864 光線’會被該電極部52及發光部53反射’然後再度穿透基板 51及密封樹脂54，而入射至相機6，因此相同部位會成為亮 部’電極52不存在的部分會成為暗部。 另外，在凸曲面部54a的外周部(由基板51立起的部分）， 藉由第2照明部20從其外方的斜上方照亮該凸曲面部5知， 所以也能以充足光量照/¾該凸曲面部54a的外周部，因此，被 相同部位反射或穿透相同部位的光線會以充足光量入射至相 機6 ’該凸曲面部54a的外周部會成為亮部。 另一方面，由前述上部照明機構1〇照射出來並通過前述 晶片式LED50的電極部52、52之間的光線，會被下部照明機 構7的反射面反射，然後再度穿透基板51及密封樹脂54，而 入射至相機6。所以如圖10所示般，由該相機6拍攝的晶片 式LED50的電極部52、52之間的影像亦會成為亮部。另外在 圖10的圖示中，為了強調此下部照明機構7的作用而進行說 明，忽視了由上部照明機構10對晶片式LED50表面的照明效 果。 ' 如此一來，藉由前述上部照明機構10及下部照明機構7 進行照明’並由相機6拍攝到的晶片式LED50影像，係將圖 9及圖1〇所示的影像重疊而且晶片式LED5〇的全部表面成為 亮部的影像(參照圖Y1)。 所以’在晶片式LED50的密封樹脂54部位有不透光性異 物存在的情況，如圖U所示般，由前述相機6拍攝的影像中， 僅該異物57成為暗部。 由相機6拍攝到的這些影像會被傳送至前述判定部8，所 14 201200864 傳送的影像會被糊定部8麟，湖異物57的有無。 此時由相機6拍攝的影像中僅異物5?成為暗部，因此可容易 且正確地偵測該異物57。 以後，將載置於支持構件5上的晶以LED依序交換為 新的，藉著進行上述-連串的檢查，可針對多個晶片式㈣ 連續進行異物檢查。 以上針對本發明其巾—個實施職進行說明，而本發明可 採用的具體職完全不受其限定，可在不麟本發明旨趣的範 圍採用其他形態。 例如下部照明機構7係由反射面為白色的反射板所構 成’然而並不受此限，亦可為_ LED燈等光源的照明機構。 在此情況下，以隔著擴散透細等，藉蝴散的光線進行照明 為佳。 另外’作為檢查對象的晶片式LED的形態並未受到上例 所限定，藉由本發明所關連之檢查裝置，可對於具有呈凸曲面 狀的密封樹脂正確地檢查異物的有無，關於凸曲面部的形狀亦 完全不受限定。 另外’只要由呈現白色的材料構成支持構件5，則電極部 52 ’ 52之間等，可從表面透光至背面的部分亦成為亮部，°因 此在此精況中不需要前述下部照明機構7。另外，隹基板51 的全面形成有電極部52等’而不存在可從表面透光至背面的 部分的情況下’亦不需要前述下部照明機構7。 另外，在上例中是將前述支持構件5固定住，然而亦可在 載置有晶片式LED50的狀態下使支持構件5移動，以適舍的 15 201200864 搬運速度使該晶片式LED50通過前述檢查區域内。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明其中一個實施形態所關連之檢查裝置 之正面圖。 圖2係.表示本實施形態所關連之上部照明機構之縱剖面 圖。 圖3係將本實施形態所關連之上部照明機構的第1照明部 與第2照明部分開表示之正面圖。 圖4係圖3中延A—A方向之剖面圖。 圖5係圖3中延B方向之底面圖。 圖6係圖3中延C — C方向之底面圖。 圖7係圖3中延D方向之底面圖。 圖8係表示本實施形態所關連之第丨照明部的照明區域與 第2照明部的照明區域之說明圖。 圖9係表示在本實施形態中，使用上部照明機構照明時， 晶片式LED的拍攝影像之說明圖。 圖1〇係表示在本實施形態中，使用下部照明機構照明時 ’晶片式LED的拍攝影像之說明圖。 圖11係表示在本實施形態中，使用上部照明機構及下部 照明機構照明時，晶片式LED的拍攝影像之說明圖。 圖12係用於說明晶片式LED的形態之說明圖。 圖13係表示藉由以往的檢查裝置所得到的拍攝影像之說 明圖。 【主要元件符號說明】 201200864 1檢查裝置 5支持構件 6相機 7下部照明機構 8 判定部 … 10上部照明機構 11第1照明部 12 本體部 13上本體 15下本體 19 LED 燈 20 第2照明部 21本體 23 LED 燈 24擴散透光膜 50晶片式LED 51基板 52 電極 53發光部 54密封樹脂夂 56異物

Claims (1)

1. 201200864 七、申請專利範圍： 1、一種晶片式led檢查裝置’其係對於由具有透光性的基板 、形成於該基板背面之不透光性的電極部、配置於前述基板 的表面中央部之發光部、與被覆前述基板表面，並密封前述 發光部之透光性的密封樹脂所構成，而該密封樹脂之至少覆 蓋前述發光部的部分形成凸曲面狀之晶片式LED，侧混入 刖述雄、封樹脂或附著於其表面的不透光性異物之檢查裝置 ，其特徵在於，包括： 支持前述晶片式LED之板狀或薄片狀支持構件； 配置於前述支持構件的上方，拍攝載置於該支持構件上 的晶片式LED表面侧影像之相機； 相同地配置於前述支持構件的上方，照絲置於該支持 件上的晶片式LED表面之上部照賴構；以及 之判=由前述相機拍攝到的影像，並敏前述異物的有無 前述上部照明機構係由： 由在下財心部具備_開口部且在頂部具備 的開口部之弯概本體與配置於 源所構成，前述f頂本體其内部凹相^:的複數個光 源係在前述f财體時絲成反射^前述光 而成並且矜/、圓周方向專間隔配置 由前述宫頂I二下線，被前述凹曲面反射的光線 照明部，Γ 部往下方照射的方式構成之第1 沿其圓周方 具有呈環狀_、與在該魏本體的下面 201200864 二所』^配置並且往下方照射光線的複數個光源之第2照明 •道第2照明部係以其環狀本體與前述第1照明部的弯 頂本，成為同軸的方式配置於該第1照明部下方； 前述相機配置於前述第1照明部的上方，透過前述弯頂 本體的拍攝用開口部拍攝前述晶片式LED的表面影像。 =申明專利範圍第丨項所述之晶片式led檢查裝置，其中 月|J述第2照明部具備配置於其光源下方的環狀擴散透光膜。 如申"月專利械第丨或2項所述之晶片式LED檢查裝置， -中刖述支持構件係由透明構件所構成，前述晶片式LED 檢查裝置進-步具有配置於前述支賴件的下方，透過該支 持構件照受载置於該支持構件上的晶片 式LED背面之下部 照明機構。 4如申睛專利範圍第3項所述之晶片式LED檢查裝置，其中 則述下部照明機構，係由配置於前述支持構件下方並與該支 持構件平行’與該支持構件呈對向的一面為反射面的反射板 所構成。 5、如申請專利範圍第4項所述之晶片式LED檢查裝置，其中 前述反射板的反射面呈白色。