特許ウォッチ

公開番号2025070729
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181243
出願日2023-10-20
発明の名称LED検査装置及びLED製造装置並びにLED検査方法及びLED製造方法
出願人CKD株式会社
代理人個人
主分類H10H 20/851 20250101AFI20250424BHJP()
要約【課題】複数のLEDが連結されている段階で、個々のLEDにおける充填剤の状態を精度よく検査可能とする。
【解決手段】LED1は、基部7の上面に配置されたLEDチップ2と、該LEDチップが発する光によって励起して蛍光を発することが可能な蛍光剤を含むとともに基部7の上面に設けられて該LEDチップ2を封止する充填剤6とを有する。LED1の検査では、充填剤6の上方から該充填剤6に向けて蛍光剤を励起可能な光が照射され、この光によってLED1が発する光が撮像され、最終的に撮像により取得された画像に基づき充填剤6の良否が判定される。充填剤6に対する光の照射は、充填剤6に入射した光が基部7の上面を照射しないようにして行われる。これにより、複数のLED1がリードフレーム4により連結されている段階であっても、充填剤6を精度よく検査することができる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
所定の基部の上面に配置されたＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップが発する光によって励起して蛍光を発することが可能な蛍光剤を含むとともに前記基部の上面に設けられて該ＬＥＤチップを封止する充填剤とをそれぞれ有する複数のＬＥＤが導電性を有するリードフレームにより連結されている段階で、前記ＬＥＤにおける前記充填剤を検査するためのＬＥＤ検査装置であって、
前記充填剤の上方から該充填剤に向けて、該充填剤に含まれる前記蛍光剤を励起可能な光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射される光によって前記ＬＥＤが発する光を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像に基づき、前記充填剤の良否を判定する判定手段とを備え、
前記照射手段は、前記充填剤に入射した光が前記ＬＥＤにおける前記基部の上面を照射しない程度の入射角度となるように、前記ＬＥＤの側方から前記充填剤に向けて光を照射するように構成されていることを特徴とするＬＥＤ検査装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記撮像手段は、前記画像として、輝度に係る情報を有する輝度画像を取得し、
前記判定手段は、所定の二値化閾値を用い前記輝度画像に対する二値化処理を行うことで二値化画像を取得するとともに、該二値化画像における明部の連結成分の面積が所定の面積閾値以上となっている場合に、又は、前記連結成分が所定の形状となっている場合に、前記充填剤を良品と判定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項３】
前記充填剤に対する光の入射角をθ１（°）とし、前記充填剤に入射した光の出射角をθ２（°）とし、前記充填剤の屈折率をｎとし、前記充填剤の高さ方向に沿った断面における前記充填剤の上面一端から前記基部の上面における前記充填剤の下面他端に対応する部位までの前記高さ方向と直交する方向に沿った長さをＬ（ｍｍ）とし、前記断面における前記充填剤の高さをＨ（ｍｍ）としたとき、
前記照射手段は、ｓｉｎθ２＝（ｓｉｎθ１）／ｎ、及び、Ｌ／Ｈ＜ｔａｎθ２の関係を満たすようにして、前記充填剤に対する光の照射を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項４】
前記照射手段は、前記ＬＥＤチップが発する光の波長と同一波長の光を前記充填剤に向けて照射するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤ検査装置を備えるＬＥＤ製造装置。
【請求項６】
前記基部上に前記充填剤を充填する充填手段と、
前記判定手段による判定結果に基づき、前記充填手段をフィードバック制御可能な充填制御手段とを有することを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ製造装置。
【請求項７】
前記充填手段により充填された前記充填剤を加熱して硬化させる加熱手段を備え、
前記ＬＥＤ検査装置は、前記加熱手段による加熱前に、前記充填剤の検査を行うように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ製造装置。
【請求項８】
前記充填剤を追加充填可能な追加充填手段を備え、
前記ＬＥＤ検査装置は、前記撮像手段により取得された画像に基づき、前記追加充填手段により追加充填する前記充填剤の量を取得可能に構成されており、
前記追加充填手段は、前記加熱手段による加熱前に、前記ＬＥＤ検査装置により取得された前記充填剤の量に基づき、前記充填剤を追加充填可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤ製造装置。
【請求項９】
所定の基部の上面に配置されたＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップが発する光によって励起して蛍光を発することが可能な蛍光剤を含むとともに前記基部の上面に設けられて該ＬＥＤチップを封止する充填剤とをそれぞれ有する複数のＬＥＤが導電性を有するリードフレームにより連結されている段階で、前記ＬＥＤにおける前記充填剤を検査するためのＬＥＤ検査方法であって、
前記充填剤の上方から該充填剤に向けて、該充填剤に含まれる前記蛍光剤を励起可能な光を照射する照射工程と、
前記照射工程にて照射される光によって前記ＬＥＤが発する光を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により取得された画像に基づき、前記充填剤の良否を判定する判定工程とを含み、
前記照射工程では、前記充填剤に入射した光が前記ＬＥＤにおける前記基部の上面を照射しない程度の入射角度となるように、前記ＬＥＤの側方から前記充填剤に向けて光を照射することを特徴とするＬＥＤ検査方法。
【請求項１０】
前記充填剤に対する光の入射角をθ１（°）とし、前記充填剤に入射した光の出射角をθ２（°）とし、前記充填剤の屈折率をｎとし、前記充填剤の高さ方向に沿った断面における前記充填剤の上面一端から前記基部の上面における前記充填剤の下面他端に対応する部位までの前記高さ方向と直交する方向に沿った長さをＬ（ｍｍ）とし、前記断面における前記充填剤の高さをＨ（ｍｍ）としたとき、
前記照射工程では、ｓｉｎθ２＝（ｓｉｎθ１）／ｎ、及び、Ｌ／Ｈ＜ｔａｎθ２の関係を満たすようにして、前記充填剤に対する光の照射を行うことを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ検査方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光するＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップからの光により蛍光を生じる充填剤とを有するＬＥＤの検査に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
所定の光を発生可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップと、該ＬＥＤチップを封止するように配置された、蛍光剤を含有する充填剤とを有し、ＬＥＤチップにて生じる光を蛍光剤が受けることで例えば白色光を発生可能なＬＥＤがある。白色光を発生可能なＬＥＤとしては、ＬＥＤチップにて発生する青色光と、該ＬＥＤチップからの青色光を受けることで蛍光剤にて発生する黄色光とが混ざることで、白色光を発生させるタイプが知られている。また、ＬＥＤチップにて発生した紫外光により、蛍光剤から赤、青及び緑の光が発せられるように構成することで、白色光を発生可能なＬＥＤも知られている。
【０００３】
上記のようなＬＥＤは、一般的に、ＬＥＤチップを覆うようにして（例えばＬＥＤチップの周囲などに対し）、蛍光剤を透明樹脂に分散させてなる充填剤を充填し、該充填剤により該ＬＥＤチップを封止した構成とされている。尚、ＬＥＤの製造工程においては、複数のＬＥＤがリードフレーム等により並列に連結されていることがある。連結された複数のＬＥＤは、必要に応じて最終的に分離される。
【０００４】
ところで、充填剤において充填量の過不足などの不具合が生じると、ＬＥＤにおける発光状態が不適切なものとなるおそれがある。そのため、ＬＥＤの製造工程において、充填剤の状態に係る検査を行うことがある。
【０００５】
ここで、充填剤の状態に係る検査を行うための検査装置としては、ＬＥＤを発光させつつ発光色の色度や輝度を計測し、計測した色度などに基づき検査を行うものが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。また、連結された複数のＬＥＤを一斉に点灯させて、光量や色温度が適切であるか否かを判定することにより検査を行う装置も提案されている（例えば、特許文献２等参照）。
【０００６】
ところで、上記特許文献１，２に係る各検査装置は、それぞれＬＥＤチップを発光させて検査を行うものである。しかしながら、複数のＬＥＤが連結されている構成の場合、個々のＬＥＤチップを個別に発光させることはできない。また、ＬＥＤチップを発光させる際に各ＬＥＤチップに流れる電流を制御することは難しく、電流差に起因して各ＬＥＤチップで発光時の輝度に差異が生じ得る。そのため、上記特許文献１，２に係る各検査装置では、複数のＬＥＤが連結されている段階において、充填剤の状態を個々のＬＥＤごとに適切に検査することが困難である。
【０００７】
これに対し、ＬＥＤチップを発光させるのではなく、照明装置からＬＥＤ（充填剤）に対し光を照射し、この光により励起した充填剤（蛍光体）からの光の強度を測定することで、充填剤の検査を行う装置が提案されている（例えば、特許文献３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１３－２２９６２１号公報
特開２０１２－２８６８６号公報
特開２０１２－１６０５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＬＥＤの土台を構成する基部（例えば、上記特許文献３におけるパッケージ部）の上面に、ＬＥＤチップ及び充填剤が配置されてなるＬＥＤの場合、照明装置からＬＥＤ（充填剤）に対し光を照射すると、その照射した光が、基部の上面にて強く反射することがある。そのため、測定される光の強度が充填剤の状態に依存するものとはならず、結果的に、充填剤の状態を精度よく検査することができないおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数のＬＥＤが連結されている段階で、個々のＬＥＤにおける充填剤の状態を精度よく検査することができるＬＥＤ検査装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許