TWI848335B - 通電檢查裝置及通電檢查方法 - Google Patents

Abstract

在經排列之複數個半導體發光元件中與各電極的配置偏移無關地一併進行通電檢查並分選通電不良的半導體發光元件。一種通電檢查裝置，其特徵為，具備：保持板，與複數個半導體發光元件在厚度方向上對向設置；接合層，沿著保持板的對向面設置且在厚度方向上可彈性變形；複數個半導體發光元件，經由接合層裝卸自如地保持於保持板的對向面；通電治具，與複數個半導體發光元件的電極在厚度方向上對向設置；驅動部，使保持板或通電治具中的任一者或兩者向厚度方向相對地靠近移動；及控制部，對通電治具及驅動部進行動作控制，通電治具具有：複數個導電部，朝向複數個半導體發光元件的電極向厚度方向突出；及通電檢查電路部，與複數個導電部電連接，控制部藉由驅動部的靠近移動，朝向複數個半導體發光元件的電極，在厚度方向上對複數個導電部進行加壓，將複數個半導體發光元件的電極與複數個導電部接合，藉由通電治具的複數個導電部及通電檢查電路部的動作，從複數個導電部對電極進行通電。

Description

通電檢查裝置及通電檢查方法

本發明係有關一種用以對由發光二極體(LED)等電子裝置構成之複數個半導體發光元件進行功能(光學)檢查之通電檢查裝置及使用了通電檢查裝置之通電檢查方法。

詳細而言，有關一種用以對以並列狀排列之複數個發光元件進行通電檢查之通電檢查裝置及通電檢查方法。

以往，作為藉由壓接而與小型化之電子裝置的微細的電極連接者，有配置於第一電子裝置的連接端子與第二電子裝置的連接端子之間，用以將該等電連接之電連接器(例如，參閱專利文獻1)。

該電連接器具備：基材片，具有從第一面貫通到第二面之複數個孔部；複數個第一導電部，在複數個孔部中從第一面貫通到第二面；及第二導電部，向基材片的第二面側突出並與複數個第一導電部中的至少1個接合，第一導電部為形成於孔部的壁面之鍍覆層。

電連接器之製造方法包括如下步驟：準備形成有從第一面貫通到第二面之複數個孔部之基材片；設置覆蓋基材片的第二面之金屬層，使用金屬層作為電極進行電鍍，在第二面開口之各孔部中形成與金屬層接合並沿著孔部的壁面貫通基材片之第一導電部；及藉由蝕刻去除金屬層的一部分而形成相互獨立地劃分之複數個第二導電部。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2020-027725號公報

在電子裝置中，半導體發光元件(發光二極體：LED)為了降低成本而被小型化，進行了用以高速、高精度地安裝被小型化之LED晶片之嘗試。尤其，用於LED顯示器之LED還有被稱為微型LED之尺寸為50μm×50μm以下的LED晶片。對於這樣的微型LED晶片，要求安裝之前在將各自進行分離而以並列狀配置之狀態下一併進行發光檢查，僅將確實地發光之微型LED晶片以數μm的精度高速地轉印而安裝。

然而，在專利文獻1中，藉由壓接而使經鍍覆之導電部(第二導電部、第一導電部)與電子裝置(第一電子裝置、第二電子裝置)的連接端子接觸。因此，若由於加工精度的微小差異等而複數個微型LED晶片未排列在同一平面上，各端子的配置在厚度方向上稍微錯位而產生凹凸，則即使欲壓接經鍍覆之硬質的導電部，亦不與所有端子接觸。

藉此，存在無法以複數個電子裝置的最終形態一併評價各自的可靠性之問題。

進而，經鍍覆之導電部通常硬且不具有彈性，因此若朝向未排列在同一平面上之複數個微型IED晶片的端子，對經鍍覆之硬質的導電部強行進行加壓，則荷重集中於已與端子壓接之導電部，壓接中的 導電部有磨損或破損之虞，從而還存在零組件壽命變短之問題。

[發明所欲解決之問題]

為了解決這樣的課題，本發明之通電檢查裝置為對以並列狀排列之複數個半導體發光元件的電極進行通電而進行檢查之通電檢查裝置，其特徵為，具備：保持板，與前述複數個半導體發光元件在厚度方向上對向設置；接合層，沿著前述保持板的對向面設置且在前述厚度方向上可彈性變形；前述複數個半導體發光元件，經由前述接合層裝卸自如地保持於前述保持板的前述對向面；通電治具，與前述複數個半導體發光元件的電極在前述厚度方向上對向設置；驅動部，使前述保持板或前述通電治具中的任一者或兩者向前述厚度方向相對地靠近移動；及控制部，對前述通電治具及前述驅動部進行動作控制，前述通電治具具有：複數個導電部，朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極向前述厚度方向突出；及通電檢查電路部，與前述複數個導電部電連接，前述控制部藉由前述驅動部的靠近移動，朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極，在前述厚度方向上對前述複數個導電部進行加壓，將前述複數個半導體發光元件的前述電極與前述複數個導電部接合，藉由前述通電治具的前述複數個導電部及前述通電檢查電路部的動作，從前述複數個導電部對前述電極進行通電。 又，為了解決這樣的課題，本發明之通電檢查方法為對以並列狀排列之複數個半導體發光元件的電極進行通電而進行檢查之通電檢查方法，其特徵為，包括：設置步驟，將前述複數個半導體發光元件經由接合層裝卸自如地保持於保持板，並且相對於前述複數個半導體發光元件的保持位置將通電治具與前述複數個半導體發光元件在厚度

方向上分離配置；相對移動步驟，使前述保持板或前述通電治具中的任一者或兩者向前述厚度方向相對地靠近移動；及通電檢查步驟，從前述通電治具對前述複數個半導體發光元件的前述電極進行通電，前述接合層在前述厚度方向上可彈性變形地形成，前述通電治具具有：複數個導電部，朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極向前述厚度方向突出；及通電檢查電路部，與前述複數個導電部電連接，在前述相對移動步驟中，朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極，在前述厚度方向上對前述複數個導電部進行加壓，使前述複數個半導體發光元件的前述電極與前述複數個導電部接合，在前述通電檢查步驟中，從前述複數個導電部對前述電極進行通電而進行檢查。

藉由本發明之通電檢查裝置及通電檢查方法能夠在經排列之複數個半導體發光元件中與各電極的配置無關地一併進行通電檢查並分選通電不良的半導體發光元件。其結果，與藉由壓接而使經鍍覆之導電部與電子裝置的連接端子接觸之以往者相比，即使由於加工精度的微小差異等而複數個半導體發光元件E未排列在同一平面上，各電極的配置在厚度方向上錯位而產生一些凹凸，亦能夠不伴隨彈性變形或塑性變形而使導電部與各電極均接觸。藉此，能夠以複數個半導體發光元件的最終形態一併評價各自的可靠性。

1:保持板

1a:對向面

2:接合層

2a:平滑面

3:通電治具

4:驅動部

5:控制部

31:導電部(第一導電部)

32:導電部(第二導電部)

31a:端面(第一端面)

32a:端面(第二端面)

33:通電檢查電路部

33a:接觸點

33b:接觸點

34:底座部

34a:表面

A:通電檢查裝置

E:半導體發光元件

E1:電極(陰極端子)

E2:電極(陽極端子)

E3:發光部

Eb:背面

Ef:正面

S:檢查空間

圖1係表示本發明的實施形態(第一實施形態)之通電檢查裝置及通電檢查方法的整體結構之說明圖，圖1(a)係設置步驟的縱斷前視圖，圖1(b)係相對移動步驟的縱斷前視圖。

圖2係放大表示主要部分的說明圖，圖2(a)係設置步驟的放大縱斷前視圖，圖2(b)係相對移動步驟的放大縱斷前視圖，圖2(c)係沿著圖2(b)的(2C)-(2C)線之放大橫斷俯視圖。

圖3係表示本發明的另一實施形態(第二實施形態)之通電檢查裝置及通電檢查方法的整體結構之說明圖，圖3(a)係第一通電檢查時的放大橫斷俯視圖，圖3(b)係第二通電檢查時的放大橫斷俯視圖。

圖4係表示本發明的第二實施形態的變形例之說明圖，圖4(a)係第一通電檢查時的放大橫斷俯視圖，圖4(b)係第二通電檢查時的放大橫斷俯視圖。

圖5係表示本發明的另一實施形態(第三實施形態)之通電檢查裝置及通電檢查方法的整體結構之說明圖，圖5(a)係第一通電檢查時的放大橫斷俯視圖，圖5(b)係第二通電檢查時的放大橫斷俯視圖，圖5(c)係第三通電檢查時的放大橫斷俯視圖。

圖6係表示相對於接合層之複數個半導體發光元件的其他排列例之放大橫斷俯視圖。

圖7係表示相對於接合層之複數個半導體發光元件的其他排列例之放大橫斷俯視圖。

以下，依據圖式，對本發明的實施形態詳細地進行說明。

如圖1~圖7所示，本發明的實施形態之通電檢查裝置A為對以並列狀排列之複數個半導體發光元件E的電極E1、E2進行通電而進行功 能檢查之缺陷檢查裝置。

尤其，在安裝複數個半導體發光元件E之前，在複數個半導體發光元件E分別分離之排列狀態下進行功能(光學)檢查(發光測試)，用以預先防止功能(光學)不良的半導體發光元件E'的安裝之光學特性測量裝置為較佳。

若詳細說明，則本發明的實施形態之通電檢查裝置A具備如下作為主要的構成要素：保持板1，與複數個半導體發光元件E對向設置；接合層2，沿著保持板1設置；複數個半導體發光元件E，經由接合層2裝卸自如地保持於保持板1；通電治具3，與複數個半導體發光元件E的電極E1、E2對向設置；驅動部4，使保持板1或通電治具3中的任一者或兩者向厚度方向相對地靠近移動；及控制部5，對驅動部4進行動作控制。

另外，保持板1、接合層2及複數個半導體發光元件E、通電治具3通常設置成向上下方向對向。在此，以下將保持板1、接合層2等對向之厚度方向稱為“Z方向”。以下將與Z方向交叉且沿著保持板1、接合層2等之方向稱為“XY方向”。

如圖1(a)、圖1(b)、圖2(a)~圖2(c)等所示，複數個半導體發光元件E分別係形成為平滑的大致矩形(包括長方形及正方形之角為直角的四邊形)等薄板狀之發光二極體(LED)、雷射二極體(LD)等半導體二極體。作為該半導體二極體，還包括紅(Red)綠(Green)藍(Blue)的晶片LED。

作為複數個半導體發光元件E的一例，主要包括稱為微型LED之50μm×50μm以下、詳細而言為30μm×30μm以下、進一步詳細而言為 數μm~10μm見方的LED晶片、LD晶片等。作為其他例子，例如還能夠包括稱為迷你LED之100μm見方左右的LED晶片、200~300μm見方等一般的LED晶片、LD晶片等一般尺寸的半導體二極體。

在一般的晶片的處理中，複數個半導體發光元件E中，在由矽、GaN、藍寶石等材料構成之元件形成用基板、晶圓上以既定的週期排列形成，在其背面Eb或正面Ef中的任一方具有電極E1、E2，在另一方具有發光部E3。排列形成之複數個半導體發光元件E轉移到如下過程：切割等分割過程，分別分離以保持其排列狀態；轉印過程，將分離之複數個半導體發光元件E重新排列在保持板1的接合層2；及安裝過程，經由基於檢查裝置A之通電檢查過程對印刷基板等進行基板安裝。又，亦可以代替切割等分割過程而藉由剥離過程分離為複數個半導體發光元件E。

作為本發明的特徵，複數個半導體發光元件E在分割過程或剥離過程中分離之後，在原樣保持分離前的排列狀態之狀態下經由接合層2轉印到保持板1、或者在一定間隔的排列狀態下經由接合層2保持於保持板1，在檢查空間S中進行通電檢查之後，實施安裝過程。亦即，作為複數個半導體發光元件E，使用經由接合層2臨時固定於保持板1之晶片組F。

各半導體發光元件E的電極E1、E2係成為負極側電極E1之陰極端子和成為正極側電極E2之陽極端子，且配置成在半導體發光元件E的背面Eb或正面Ef中的任一方至少向厚度方向(Z方向)暴露。負極側電極(陰極端子)E1、正極側電極(陽極端子)E2的暴露位置配置於與厚度方向(Z方向)交叉之方向(XY方向)的同一 平面上為較佳。

在作為複數個半導體發光元件E的具體例示於圖1~圖7中之情形下，所有半導體發光元件E為矩形且相同尺寸的微型LED，在各自的背面Eb以暴露負極側電極(陰極端子)E1和正極側電極(陽極端子)E2之方式對齊而排列配置。

在作為電極E1、E2的具體例示於圖2(a)~圖2(c)中之情形下，形成為電極E1、E2從各半導體發光元件(微型LED)E的背面Eb突出而以相同水準暴露。

又，雖然作為電極E1、E2的其他例未進行圖示，但是還能夠將複數個半導體發光元件E中的一部分變更為不同尺寸、或者變更為除了微型LED以外者。進而，還能夠進行如下變更：電極E1、E2不從半導體發光元件E的背面Eb或正面Ef突出而僅以暴露之方式配置；電極E1、E2以不同水準從半導體發光元件E的背面Eb或正面Ef突出形成；只有電極E1、E2中的任一者從半導體發光元件E的背面Eb或正面Ef突出等。

如圖1(a)、圖1(b)、圖2(a)~圖2(c)等所示，保持板1由石英、硬質合成樹脂等透明或不透明的剛性材料形成為矩形(包括長方形及正方形之角為直角的四邊形)或圓形(晶圓形狀)的板狀，且由能夠排列配置複數個半導體發光元件E之大小的平台構成。

作為保持板1的具體例，由合成石英、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等硬質合成樹脂、或具有與其類似之無法變形之剛性並且光學透明或半透明的絕緣性材料， 將表背面形成為平滑面為較佳。

在保持板1中與複數個半導體發光元件E在Z方向上對向之平滑的對向面1a上設置接合層2。

接合層2為可彈性變形之材質層，且由黏著材料、低熔點蠟(熱熔材料)、可溶解去除之接著劑等絕緣性接合材料，沿著保持板1的對向面1a向Z方向以均勻的厚度形成為層狀或膜狀。在接合層2中與複數個半導體發光元件E在Z方向上對向之平滑面2a上，利用黏著力或接著力，將複數個半導體發光元件E不會錯位並且裝卸自如地黏著或接著並臨時保持。

進而，作為接合層2的接合材料，在相對於對向面1a之積層狀態下，在Z方向上具有彈性，在Z方向上按壓複數個半導體發光元件E，藉此能夠使接合層2的厚度在Z方向上彈性變形。

作為接合層2的具體例，在保持板1的對向面1a的整體上以能夠向Z方向進行適當的彈性變形之厚度積層形成黏著材料。又，作為其他例，還能夠相對於保持板1的對向面1a以格子狀配置等局部形成接合層2。

對於接合層2的平滑面2a，使用晶片定位機構(未圖示)，分別以既定的排列準確地定位複數個半導體發光元件E。

關於相對於保持板1及接合層2之複數個半導體發光元件E的排列，相對於接合層2的平滑面2a將各半導體發光元件E的電極E1、E2在與厚度方向(Z方向)交叉之同一平面上且向與厚度方向(Z方向)交叉之方向(XY方向)的任一方以直線狀排列配置為較佳。

此外，關於相對於保持板1及接合層2之複數個半導體發光元件E的排列，通常將所有半導體發光元件E以相同方向排列配置，並將各電極E1、E2向與厚度方向(Z方向)交叉之方向(XY方向)的另一方交替地配置。又，作為其他排列，如圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示，還能夠配置成相鄰之電極E1、E2彼此成為同極。

進而，關於相對於保持板1及接合層2之複數個半導體發光元件E的排列，將相對於接合層2的平滑面2a排列配置之複數個半導體發光元件E的排列區域D(晶片組F)的中心點作為旋轉軸0配置成旋轉對稱形狀為較佳。此時，連結同極的電極E1、E2彼此之排列線以旋轉軸0為中心排列成旋轉對稱形狀。

作為相對於保持板1及接合層2之複數個半導體發光元件E的排列例，在圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示之第一實施形態等的情形下，以將相對於接合層2的平滑面2a排列配置之複數個半導體發光元件E的排列區域D的中心點作為旋轉軸0之旋轉對稱形狀並且在XY方向上相鄰之半導體發光元件E彼此的間隔分別相等的格子狀(格子圖案)排列配置。

尤其，在第一實施形態中，在各半導體發光元件E的X方向的中間位置處使電極E1、E2向Y方向分離而配置。

又，作為相對於保持板1及接合層2之複數個半導體發光元件E的其他排列例，在圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)所示之第二實施形態的情形下，在各半導體發光元件E的對角線上使電極E1、E2向XY方向分離而配置。在圖5(a)~圖5(c)所示之第三實施形 態的情形下，在各半導體發光元件E的Y方向的中間位置處使電極E1、E2向X方向分離而配置。

另外，作為除此以外的排列例，還能夠變更為如下：如圖6所示，僅在接合層2的對角線上以十字形排列配置複數個半導體發光元件E；如圖7所示，將複數個半導體發光元件E分別以同極的電極E1、E2彼此向接合層2的對角線方向以大致直線狀排列並且異極的電極E1、E2彼此向X方向(或Y方向)的任一方以大致直線狀排列之方式排列配置；除了圖示例以外的排列配置。

通電治具3具有：複數個導電部31、32，設置成與複數個半導體發光元件E的電極E1、E2分別在厚度方向(Z方向)上對向；及通電檢查電路部33，設置成複數個導電部31、32電連接。進而，通電治具3具有供組裝複數個導電部31、32之底座部34為較佳。

複數個導電部31、32為以分別與各半導體發光元件E的負極側電極(陰極端子)E1連接之方式排列配置之第一導電部31和以分別與各半導體發光元件E的正極側電極(陽極端子)E2連接之方式排列配置之第二導電部32，複數個第一導電部31及第二導電部32向XY方向的任一方以直線狀延伸而排列成梳齒狀。複數個導電部31、32由金屬等導電性優異的材料形成，且具有朝向複數個半導體發光元件E的電極E1、E2分別向厚度方向(Z方向)突出之複數個端面31a、32a。

複數個端面31a、32a為朝向各半導體發光元件E的負極側電極(陰極端子)E1突出之第一端面31a和朝向各半導體發光元件E的正極側電極(陽極端子)E2突出之第二端面32a。因此，以並列狀排列之複數個半導體發光元件E中，各電極E1、E2以直線狀排列，因此在 複數個導電部31、32的端面31a、32a按各列進行通電。

作為複數個端面(第一端面)31a、(第二端面)32a的一例，形成為沿著電極E1、E2的直線狀排列方向(XY方向的一方)延伸之形狀為較佳。在將複數個半導體發光元件E以相鄰之電極E1、E2彼此成為同極之方式排列之情形下，將複數個端面(第一端面)31a、(第二端面)32a形成為橫跨同極且相鄰之電極E1、E2彼此之形狀為較佳。

通電檢查電路部33具有：複數個接觸點33a、33b，供複數個導電部(第一導電部)31、(第二導電部)32電連接；及檢查電路33c，與複數個接觸點33a、33b連結。複數個接觸點33a、33b在通電檢查電路部33中暴露配置於與後述之底座部34對向之正面為較佳。

進而，通電檢查電路部33中，複數個接觸點33a、33b經由複數個導電部31、32與複數個半導體發光元件E的電極E1、E2電連接，在該連接時經由複數個導電部31、32與複數個電極E1、E2進行通電，從而進行所有半導體發光元件E的通電檢查。

作為基於複數個導電部31、32之通電檢查方法，從檢查電路33c經由複數個導電部31、32對電極E1、E2進行複數次通電而檢測各半導體發光元件E的通電不良為較佳。

作為複數次通電的具體例，藉由對電極E1、E2進行正向的通電和反向的通電來確定各半導體發光元件E的不良部位為較佳。對電極E1、E2之向正向的通電能夠檢測包括LED晶片的電極形成不良、晶片破裂等之發光不良、磊晶層的缺陷不良、短路不良等。對電極E1、 E2之向反向的通電能夠檢測短路不良、漏電流不良等。

此外，通電檢查電路部33構成為藉由將CCD攝影機等光學器械C進行電連接而能夠檢測複數個半導體發光元件E通電時之發光不良並判別各半導體發光元件E的良否為較佳。

若詳細說明，則藉由在對電極E1、E2之向正向的通電時由光學器械C確認發光狀態而能夠確認各LED晶片元件的發光偏差狀態。各LED晶片元件的發光偏差係由LED晶片元件內部的磊晶層的形成偏差或缺陷偏差等引起的。藉由將各LED晶片元件的發光偏差狀態進行數值化而能夠設定判別臨界值(閾值)，能夠均勻地形成LED顯示元件。

又，作為向反向的通電的一例，藉由在設為不破壞LED晶片元件之容許反向電壓以下之通電時，由能夠檢測紅外線之光學器械C確認各LED晶片的發熱狀態，能夠確認各LED晶片元件的短路不良的狀態。進而，作為檢查步驟的步驟的一例，期望首先藉由反向通電確定短路不良元件之後暫且取出到裝置外，在修整步驟中從臨時保持排列中去除，再度返回到檢查裝置內而進行正向通電檢查。

底座部34由絕緣材料形成為片狀或薄膜狀(膜狀)，在其內部以向Z方向貫通之方式埋入複數個導電部31、32，複數個導電部31、32的端面(第一端面)31a、端面(第二端面)32a從底座部34的表面34a朝向複數個半導體發光元件E的電極E1、E2分別突出既定長度而一體化。

如圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示之第一實施形態等般，在通電治具3中至少底座部34形成為與保持板1及接合層2相 同的矩形為較佳。

又，在複數個半導體發光元件E的排列個數(晶片組F的晶片數)為多個的情形下，如圖4(a)、圖4(b)所示之變形例般，將基於通電治具3之檢查區域的尺寸設定為比排列在接合層2之晶片組F的大小小，按被分割為複數個之每個檢查區域依序進行通電檢查為較佳。

進而，底座部34與通電檢查電路部33獨立地形成，且裝卸自如地安裝於通電檢查電路部33為較佳。此時，藉由使底座部34與通電檢查電路部33重合，複數個導電部31、32的末端分別與通電檢查電路部33的複數個接觸點33a、33b接觸而組裝為一體。

驅動部4由使保持板1或通電治具3中的任一者或保持板1及通電治具3兩者至少向Z方向相對地往復移動之致動器等構成，由後述之控制部5進行動作控制。

進而，驅動部4使保持板1或通電治具3中的任一者或保持板1及通電治具3兩者向XY方向相對地移動為較佳。作為向XY方向的相對的移動機構，可舉出XY工作臺等。藉此，如圖4(a)、圖4(b)所示之變形例般，在將排列在接合層2之晶片組F的大小設定為比基於通電治具3之檢查區域的尺寸大之情形下，能夠使底座部34的檢查區域依序與將排列配置在大的接合層2之多個半導體發光元件E進行了分割之複數個晶片組F重合。

此外，驅動部4使保持板1或通電治具3中的任一者或保持板1及通電治具3兩者向以旋轉軸0為中心之旋轉方向每次相對地旋轉移動既定角度為較佳。

又，具備：第一保持構件，裝卸自如地保持保持板1的非對向面1b；及第二保持構件，裝卸自如地保持通電治具3的通電檢查電路部33，還能夠變更為藉由驅動部4經由第一保持構件、第二保持構件使保持板1和通電治具3相對地靠近移動。

作為驅動部4的具體例，在圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示之第一實施形態等的情形下，在Z方向的上側配置保持板1及接合層2，並且在Z方向的下側固定配置通電治具3，藉由驅動部4使保持板1及接合層2朝向通電治具3靠近移動，藉由通電治具3的通電檢查電路部33對複數個半導體發光元件E進行通電檢查。

在作為基於通電檢查電路部33之通電檢查之圖示例的情形下，複數個半導體發光元件E通電時之發光部E3的發光透過透明或半透明的保持板1而由CCD攝影機等光學器械C從上方檢測。完成通電檢查之後，使保持板1及接合層2從通電治具3分離移動。

另外，雖然作為驅動部4的另一例未圖示，但是還能夠變更為如下：在Z方向的下側配置保持板1及接合層2，並且將通電治具3固定配置於Z方向的上側，複數個半導體發光元件E通電時之發光部E3的發光透過透明或半透明的保持板1而由光學器械C從下方檢測。

至少將保持板1、接合層2、複數個半導體發光元件E、通電治具3、驅動部4、前述之第一保持構件、第二保持構件配置於檢查空間S中。

保持板1、接合層2、複數個半導體發光元件E、通電治具3藉由由搬運機器人等構成之搬運機構(未圖示)，從外部空間(未圖示)分別搬入到檢查空間S中。已完成通電檢查之複數個半導體發光元件 E藉由搬運機構從檢查空間S搬出到外部空間。其後，依據從通電檢查電路部33發送之通電檢查結果資料，分選為功能(光學)良好的半導體發光元件E和功能(光學)不良的半導體發光元件E'，僅將良好的半導體發光元件E從接合層2剥離並取出，而送到安裝過程。

檢查空間S能夠構成為遮蔽外部光之暗室(未圖示)、或者能夠構成為能夠從大氣氣氛變壓調整到既定真空度的減壓氣氛。

控制部5為分別與通電治具3、驅動部4電連接之控制器。

除此以外，該控制器還與搬運機構，晶片定位機構，暗室裝置，真空裝置等驅動源(未圖示)等電連接。

成為控制部5之控制器按照預先設定在其控制電路(未圖示)之程式，以預先設定之時序依序分別進行動作控制。

又，將控制部5的控制電路中所設定之程式作為通電檢查方法進行說明。

使用了本發明的實施形態之通電檢查裝置A之通電檢查方法包括如下步驟作為主要步驟：設置步驟，經由接合層2將複數個半導體發光元件E保持於保持板1並且將通電治具3與複數個半導體發光元件E分離配置；相對移動步驟，使保持板1或通電治具3中的任一者或兩者相對地靠近移動；及通電檢查步驟，從通電治具3對複數個半導體發光元件E的電極E1、E2進行通電。

進而，包括如下步驟為較佳：搬入步驟，將保持板1、接合層2及複數個半導體發光元件E以及通電治具3放入檢查空間S中；及搬出步驟，藉由搬運機構將已完成通電檢查之複數個半導體發光元件E從 檢查空間S取出到外部空間。

在設置步驟中，如圖1(a)所示，經由接合層2將複數個半導體發光元件E以設定排列分別裝卸自如地臨時保持於保持板1的對向面1a。與此同時，相對於臨時保持有複數個半導體發光元件E之位置(保持位置)分別在厚度方向(Z方向)上分離配置通電治具3的複數個導電部31、32。

此時，在臨時保持於接合層2之複數個半導體發光元件E中，需要使電極E1、E2的保持位置與由底座部34一體化之複數個導電部31、32在Z方向上準確地位置對準。

因此，使用基於驅動部4之向XY方向的相對的移動機構(XY工作臺)、CCD攝影機等光學器械C等，使複數個導電部31、32相對於電極E1、E2在XY方向上相對地位置對準為較佳。

作為這樣的位置對準方法，有如下方法等：以在保持板1的對向面1a或接合層2的平滑面2a和底座部34單獨設置之位置對準標記(對準標記：未圖示)為基準進行位置對準；以複數個半導體發光元件E和底座部34的複數個導電部31、32為基準進行位置對準；及以該等的組合進行位置對準。

在相對移動步驟中，藉由基於驅動部4之Z方向移動機構(致動器)的動作，保持板1或通電治具3中的任一者或兩者向Z方向相對地靠近移動。

藉此，朝向電極E1、E2突出之複數個導電部31、32分別在Z方向上與由接合層2臨時保持之複數個半導體發光元件E的電極E1、E2接觸。該接觸之後，隨著後續之基於驅動部4之保持板1和通電治具3的 相對的靠近移動，朝向複數個半導體發光元件E的電極E1、E2，對複數個導電部31、32進行加壓。

此時，由於導電部31、32、電極E1、E2的厚度等的加工精度的微小差異等，複數個半導體發光元件E的排列產生誤差，各電極E1、E2的保持配置在Z方向上錯位而有時會產生一些凹凸。

即使在這樣的情形下，在Z方向上錯位之一部分半導體發光元件E，由複數個導電部31、32壓入電極E1、E2而接合層2在Z方向上彈性變形，從而成為與其他半導體發光元件E相同的水準。因此，所有導電部31、32能夠分別與所有電極E1、E2電連接。

在通電檢查步驟中，從通電治具3的通電檢查電路部33經由複數個導電部31、32對所有電極E1、E2進行通電，從而進行所有半導體發光元件E的通電檢查。

作為通電檢查，在圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示之第一實施形態等的情形下，可從檢查電路33c經由複數個導電部31、32的端面31a、32a對電極E1、E2進行複數次通電、詳細而言交替地進行正向的通電(正向電壓施加特性)和反向的通電(反向電壓施加特性)。

又，需要確定以並列狀排列之複數個半導體發光元件E中通電不良的半導體發光元件E'。亦即，以並列狀排列之複數個半導體發光元件E中，各電極E1、E2以直線狀排列，在複數個導電部31、32的端面31a、32a按各列進行通電，因此藉由由光學器械C確認通電(發光)不良的半導體發光元件E'而能夠檢測通電(發光)不良的半導體發光元件E'所在之列。但是，難以進一步確定通電(發光)不良的半導體 發光元件E'。

因此，藉由使用基於驅動部4之向旋轉方向的相對的移動機構，使通電治具3相對於排列配置之複數個半導體發光元件E向以旋轉軸0為中心之旋轉方向相對旋轉移動，能夠確定通電(發光)不良的半導體發光元件E'為較佳。

接著，對本發明的第一實施形態之通電檢查裝置A1、第二實施形態之通電檢查裝置A2、本發明的第三實施形態之通電檢查裝置A3進行說明。

圖1(a)、圖1(b)及圖2(a)~圖2(c)所示之第一實施形態的通電檢查裝置A1配置成，相對於接合層2的平滑面2a將複數個半導體發光元件E在與Z方向交叉之同一平面上且向XY方向的任一方以直線狀排列，在XY方向的另一方相鄰之電極E1、E2彼此分別成為異極或同極。

在圖示例中，將複數個半導體發光元件E以在Y方向上相鄰之電極E1、E2彼此成為同極之方式進行排列，將複數個導電部31、32的端面31a、32a形成為橫跨相鄰之同極的電極E1、E2彼此之形狀。亦即，關於複數個半導體發光元件E，藉由相對於接合層2將在Y方向或X方向(在圖示例的情形下為Y方向)上相鄰之半導體發光元件E彼此以相反向排列，使向X方向以直線狀排列配置之電極E1、E2中在Y方向上相鄰之電極E1、E2彼此成為同極。

複數個端面31a、32a對應於向X方向或Y方向(在圖示例的情形下為X方向)以直線狀排列配置之電極E1、E2，分別向X方向形成為長條，並且橫跨在Y方向上相鄰之同極的電極E1、E2彼此而分別形成 為寬的帶狀。

圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)所示之第二實施形態的通電檢查裝置A2中，相對於以旋轉對稱形狀排列配置之複數個半導體發光元件E，通電治具3向以旋轉軸0為中心之旋轉方向相對地旋轉移動既定角度，確定通電不良的半導體發光元件E'之結構與前述之第一實施形態不同，除此以外的結構與第一實施形態相同。

第二實施形態中的複數個半導體發光元件E中，相對於接合層2將所有半導體發光元件E以相同方向排列配置，各電極E1、E2向X方向或Y方向(在圖示例的情形下為X方向)交替地配置。

第二實施形態中的複數個端面31a、32a中，對應於向Y方向以直線狀排列配置之電極E1、E2，將複數個端面31a、32a分別向Y方向形成為長條，並且對應於在X方向上交替配置之電極E1、E2，將複數個端面31a、32a分別單獨形成為窄的帶狀。

為了確定以並列狀排列之複數個(在圖示例的情形下為九個)半導體發光元件E中的一個通電(發光)不良的半導體發光元件E'，相對於排列配置在接合層2之複數個半導體發光元件E，通電治具3以旋轉軸0為中心旋轉移動90度。

在圖示例中，在圖3(a)所示之複數個端面31a、32a為橫向的狀態下第二行的端面31a、32a不通電(發光)時、在圖3(b)所示之複數個端面31a、32a為縱向的狀態下第一列的端面31a、32a不通電(發光)時，第二行˙第一列確定為通電(發光)不良的半導體發光元件E'。

在圖4(a)、圖4(b)的情形下，反覆進行複數次(在圖示例的情形下為四次)相同的通電檢查。

圖5(a)~圖5(c)所示之第三實施形態的通電檢查裝置A3中，相對於以旋轉對稱形狀排列配置之複數個半導體發光元件E，通電治具3向以旋轉軸0為中心之旋轉方向每次相對地旋轉移動既定角度，反覆進行相對角度位置不同的旋轉通電檢查，藉此縮小通電不良的半導體發光元件E'之結構與前述之第二實施形態不同，除此以外的結構與第二實施形態相同。

為了確定以並列狀排列之複數個(在圖示例的情形下為九個)半導體發光元件E中的複數個(在圖示例的情形下為三個)通電不良的半導體發光元件E'，相對於排列配置在接合層2之複數個半導體發光元件E，通電治具3以旋轉軸0為中心每次進行45度的正旋轉和反旋轉。

在圖示例中，在圖5(a)所示之複數個端面31a、32a為橫向的狀態下第一行和第二行的端面31a、32a不通電(發光)時、在圖5(b)所示之複數個端面31a、32a為右斜上方的狀態下右斜方第三列和右斜方第四列的端面31a、32a不通電(發光)時、在圖5(c)所示之複數個端面31a、32a為左斜上方的狀態下左斜方第一列、左斜方第二列及左斜方第三列的端面31a、32a不通電(發光)時，第一行˙第三列，第二行˙第二列，第二行˙第三列確定為通電(發光)不良的半導體發光元件E'。

依據這樣的本發明的實施形態之通電檢查裝置A及通電檢查方法，藉由驅動部4的動作而使保持板1和通電治具3相對地靠近 移動，藉此經由接合層2保持於保持板1之複數個半導體發光元件E的電極(陰極端子)E1、(陽極端子)E2與突出之複數個導電部(第一導電部)31、(第二導電部)32分別在厚度方向(Z方向)上接觸。

隨著後續之保持板1和通電治具3的相對的靠近移動，朝向複數個半導體發光元件E的電極E1、E2，對複數個導電部31、32進行加壓。

因此，即使因複數個半導體發光元件E的配置誤差而各電極E1、E2的配置在厚度方向(Z方向)上錯位，接合層2亦會在厚度方向(Z方向)上彈性變形而能夠使所有導電部31、32分別電連接。藉此，導電部(第一導電部)31、(第二導電部)32無需可塑性變形的結構或複雑的彈性伸縮結構。

在該連接狀態下從複數個導電部31、32對電極E1、E2進行通電而進行功能(光學)檢查。

因此，能夠在經排列之複數個半導體發光元件E中與各電極E1、E2的配置無關地一併進行通電檢查並分選通電不良的半導體發光元件E'。

其結果，與藉由壓接而使經鍍覆之導電部與電子裝置的連接端子接觸之以往者相比，即使由於加工精度的微小差異等而複數個半導體發光元件E未排列在同一平面上，各電極E1、E2的配置在厚度方向(Z方向)上錯位而產生一些凹凸，亦能夠不伴隨彈性變形或塑性變形而使導電部31、32與各電極E1、E2均接觸。藉此，能夠以複數個半導體發光元件E的最終形態一併評價各自的可靠性。

尤其，在作為複數個半導體發光元件E安裝微型LED之前的時點，一併對分離排列之複數個微型LED進行發光檢查之情形下係有效的，能夠僅將確實地發光之微型LED晶片以數μm的精度高速地轉印而安裝。藉此，檢查的作業性優異且可實現便利性的提高，並且能夠預先防止功能(光學)不良的半導體發光元件E'的安裝，可實現產率的提高。

進而，與藉由壓接而使經鍍覆之硬質的導電部與電子裝置的連接端子接觸之以往者相比，能夠防止複數個導電部31、32的磨損或破損，導電部31、32的零組件寿命延長並省去更換零組件的麻煩而可實現運轉率的提高。

尤其，通電治具3具有供組裝複數個導電部31、32之底座部34，將底座部34裝卸自如地安裝於通電檢查電路部33為較佳。

此時，藉由將組裝有複數個導電部31、32之底座部34從通電檢查電路部33分離，能夠相對於通電檢查電路部33卸下底座部34及複數個導電部31、32。

因此，能夠依據使用頻率來對導電部31、32進行零組件更換。

其結果，與藉由壓接而使經鍍覆之硬質的導電部與電子裝置的連接端子接觸之以往者相比，在導電部31、32磨損或破損時，能夠以包括底座部34之套組進行更換，因此更換作業亦容易，能夠防止運轉率的降低，並且經濟。

進而，依據複數個半導體發光元件E因排列誤差產生之各電極E1、E2的配置在厚度方向(Z方向)上的錯位量，準備導電部31、32從底座部34的表面34a的突出量不同的複數種為較佳。

此時，依據複數個半導體發光元件E因排列誤差產生之各電極E1、E2的配置在厚度方向(Z方向)上的錯位量，選擇並安裝適當的導電部31、32的突出量一體化之底座部34，藉此能夠在通電檢查時確實地進行電連接。因此，能夠提供可靠性高的通電檢查裝置A。

在圖2(a)~圖2(c)所示之例子中，複數個半導體發光元件E相對於接合層2向與厚度方向(Z方向)交叉之方向(XY方向)的任一方以直線狀排列，且配置成在交叉方向(XY方向)的另一方相鄰之電極E1、E2彼此成為異極或同極，複數個導電部31、32的端面(第一端面)31a、(第二端面)32a沿著電極E1、E2的直線狀排列方向(XY方向的一方)延伸，且形成為橫跨相鄰之電極E1、E2彼此之形狀。

此時，在向一方向(X方向)以直線狀排列之複數個半導體發光元件E的電極E1、E2中，藉由使複數個導電部31、32的端面(第一端面)31a、(第二端面)32a與在另一方向(Y方向)上相鄰之(同極的)電極E1、E2彼此接觸來分別同時進行通電。

因此，能夠以簡單的通電結構進行對相互密接而臨時保持之複數個半導體發光元件E的電極E1、E2的通電檢查。

其結果，與從各導電部分別對在另一方向(Y方向)上相鄰之各端子進行通電之個別通電結構相比，導電部31、32的數量減半，因此即使藉由半導體發光元件E的微細化而使導電部(第一導電部)31、(第二導電部)32微細化，亦可簡化包括通電檢查電路部33之通電治具3的整體的通電電路結構，能夠將通電治具3的整體的電阻值抑制得低，能夠取大的容許電流值。

進而，在導電部31、32中端面31a、32a的配線寬度變粗，因此容易製作導電部31、32，並且配線電阻下降而能夠取大的通電時的容許電流值。藉此，不易引起施加到各半導體發光元件E之電壓下降，能夠提供可靠性高的穩定的通電檢查裝置A。

在圖3(a)、圖3(b)所示之例子、圖5(a)~圖5(c)中，複數個半導體發光元件E相對於接合層2配置成，電極E1、E2在與厚度方向(Z方向)交叉之同一平面上且以直線狀排列，並且呈以其排列區域D的中心點為旋轉軸0之旋轉對稱形狀，複數個導電部31、32的端面31a、32a形成為沿著電極E1、E2的直線狀排列方向(XY方向的一方)延伸之形狀。

依據這樣的第二實施形態的通電檢查裝置A2、第三實施形態的通電檢查裝置A3，連結同極的電極E1、E2彼此之排列線以旋轉軸0為中心排列成旋轉對稱形狀。因此，藉由保持板1或通電治具3中的任一者或兩者以旋轉軸0為中心相對地旋轉移動，使保持板1或通電治具3中的一者相對於另一者旋轉既定角度時，複數個導電部31、32的端面31a、32a在厚度方向(Z方向)上與所有電極E1、E2重合而能夠進行通電。

藉由改變這樣的相對角度位置而反覆進行旋轉通電檢查，能夠從複數個半導體發光元件E中縮小無法通電的半導體發光元件E'。

因此，不改變複數個半導體發光元件E的排列配置而能夠確定無法通電的半導體發光元件E'。

其結果，能夠確實地防止無法通電的半導體發光元件E'的安裝。

尤其，在通電檢查步驟中，從複數個導電部(第一導 電部)31、(第二導電部)32對電極E1、E2分別進行複數次通電檢查為較佳。

此時，從複數個導電部(第一導電部)31、(第二導電部)32對複數個半導體發光元件E的電極E1、E2依序進行正向的通電和反向的通電。對電極E1、E2之向正向的通電能夠檢測包括LED晶片的電極形成不良、晶片破裂等之發光不良、磊晶層的缺陷不良、短路不良等。對電極E1、E2之向反向的通電能夠檢測短路不良、漏電流不良等。

因此，能夠確定各半導體發光元件E的不良部位。

其結果，可迅速地進行與所確定之各半導體發光元件E的不良部位相對應之措施，便利性優異。

另外，在前述的實施形態(第一實施形態~第三實施形態)的圖示例中，將複數個導電部31、32的端面31a、32a形成為帶狀，但是並不限定於此，亦可以形成為複數個線狀或圖案形成之電路形狀。

1:保持板

1a:對向面

2:接合層

2a:平滑面

3:通電治具

4:驅動部

31:導電部(第一導電部)

31a:端面(第一端面)

32:導電部(第二導電部)

32a:端面(第二端面)

33:通電檢查電路部

33a:接觸點

33b:接觸點

34:底座部

34a:表面

E:半導體發光元件

E1:電極(陰極端子)

E2:電極(陽極端子)

E3:發光部

Eb:背面

Ef:正面

S:檢查空間

Claims (6)

1. 一種通電檢查裝置，其為對以並列狀排列之複數個半導體發光元件的電極進行通電而進行檢查之通電檢查裝置，其特徵為，具備：保持板，其與前述複數個半導體發光元件在厚度方向上對向設置；接合層，其沿著前述保持板的對向面設置且在前述厚度方向上可彈性變形；前述複數個半導體發光元件，其經由前述接合層裝卸自如地保持於前述保持板的前述對向面；通電治具，其與前述複數個半導體發光元件的電極在前述厚度方向上對向設置；驅動部，其使前述保持板或前述通電治具中的任一者或兩者向前述厚度方向相對地靠近移動；及控制部，其對前述通電治具及前述驅動部進行動作控制，前述接合層具有厚度與平滑面，該厚度形成為可於前述厚度方向進行彈性變形；該平滑面形成於在前述接合層中與前述複數個半導體發光元件於前述厚度方向上對向之面，而裝卸自如並且並列狀排列地支持前述複數個半導體發光元件之不具電極之面；且前述通電治具具有：複數個導電部，其朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極向前述厚度方向突出；及通電檢查電路部，其與前述複數個導電部電連接， 前述控制部藉由前述驅動部的靠近移動，使前述複數個導電部朝向由前述接合層之前述平滑面所保持之前述複數個半導體發光元件的前述電極，在前述厚度方向上被加壓，而將前述複數個半導體發光元件的前述電極與前述複數個導電部接合，而由前述複數個導電部對前述電極之按壓，使前述接合層在厚度方向上彈性變形，使前述複數個導電部與前述電極電連接，並藉由前述通電治具的前述複數個導電部及前述通電檢查電路部的動作，從前述複數個導電部對前述電極進行通電。
2. 如請求項1之通電檢查裝置，其中前述通電治具具有供組裝前述複數個導電部之底座部，前述底座部裝卸自如地安裝於前述通電檢查電路部。
3. 如請求項1或2之通電檢查裝置，其中前述複數個半導體發光元件相對於前述接合層之前述平滑面向與前述厚度方向交叉之方向的任一方以直線狀排列，且配置成在前述交叉方向的另一方上相鄰之前述電極彼此成為異極或同極，前述複數個導電部的端面形成為沿著前述電極的直線狀排列方向延伸並且橫跨相鄰之前述電極彼此之形狀。
4. 如請求項1或2之通電檢查裝置，其中前述複數個半導體發光元件相對於前述接合層之前述平滑面 配置成，前述電極在與前述厚度方向交叉之同一平面上且以直線狀排列，並且呈以其排列區域的中心點作為旋轉軸之旋轉對稱形狀，前述複數個導電部的端面形成為沿著前述電極的直線狀排列方向延伸之形狀。
5. 一種通電檢查方法，其為對以並列狀排列之複數個半導體發光元件的電極進行通電而進行檢查之通電檢查方法，其特徵為，包括：設置步驟，其將前述複數個半導體發光元件經由接合層裝卸自如地保持於保持板，並且相對於前述複數個半導體發光元件的保持位置將通電治具與前述複數個半導體發光元件在厚度方向上分離配置；相對移動步驟，其使前述保持板或前述通電治具中的任一者或兩者向前述厚度方向相對地靠近移動；及通電檢查步驟，其從前述通電治具對前述複數個半導體發光元件的前述電極進行通電，前述接合層沿著前述保持板之對向面以厚度在前述厚度方向上可彈性變形的方式形成，且具有平滑面，該平滑面係裝卸自如並且並列狀排列地支持前述複數個半導體發光元件之不具電極之面，該前述複數個半導體發光元件係形成於在前述接合層中與前述複數個半導體發光元件於前述厚度方向上對向之面；前述通電治具具有：複數個導電部，其朝向前述複數個半導體發光元件的前述電極向前述厚度方向突出；及通電檢查電路 部，其與前述複數個導電部電連接，在前述相對移動步驟中，使前述複數個導電部朝向由前述結合層之前述平滑面所保持之前述複數個半導體發光元件的前述電極，在前述厚度方向上被加壓，而使前述複數個半導體發光元件的前述電極與前述複數個導電部接合，而由前述複數個導電部對前述電極之按壓，使前述接合層在厚度方向上彈性變形，而使前述複數個導電部與前述電極電連接，在前述通電檢查步驟中，從前述複數個導電部對前述電極進行通電而進行檢查。
6. 如請求項5之通電檢查方法，其中在前述通電檢查步驟中，從前述複數個導電部對前述複數個半導體發光元件的前述電極分別進行複數次通電檢查。