KR101059729B1 - 칩 엘이디의 검사장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판에 형성된 다수의 칩 엘이디의 칩(CHIP) 특성을 검사하여 정상품으로 생산 할수 있게 색좌표와 광도를 검사하여 검사 결과에 따라 칩의 특성에 맞는 형광체 배합 비율의 데이터를 얻기위한 검사 장비에 관한 것이다.
본 발명은, 식재공(150)에 다수의 칩 엘이디(120)가 식재되고 외주연에 다수의 통공(110)이 형성된 기판(100)이 다수로 수용되는 매거진(2); 상기 매거진(2)으로부터 기판(100)을 공급받아 이송하는 제1이송수단(3); 이송된 기판(100)을 정위치시킨 후 합선을 방지하도록 칩 엘이디(120)와 기판(100)을 연결하는 연결선(102,104) 중 일부를 절단하는 커팅기(4); 상기 기판(100)을 이동시키는 제2이송수단(5); 이송된 기판(100)을 정위치로 정렬시키는 위치고정수단(6); 이송된 기판(100)의 각 칩 엘이디(120)에 전극선(74,75)을 접촉시켜 발광시키는 전원인가부(7); 상기 전원인가부(7)에서 발광된 빛을 집중시키고, 검출기에 의해 불량여부를 판단하는 적분구(8) 및 검사데이터를 화면에 표현하는 표시부(9)를 포함한다.
Figure R1020090018535
엘이디, 검사, 커터, 전극

Description

칩 엘이디의 검사장비{LED INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 칩 엘이디의 검사장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 형성된 다수의 칩 엘이디를 검사하여 기준에 적합한 색상과 광도를 갖는 정상품을 생산하기 위하여 형광체의 배합 비율을 얻기 위한 엘이디 칩의 특성 및 데이터를 디스펜서 작업전에 얻기위한 선진행 검사 장비에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED)는 발광 다이오드(light emitted diode)의 약자로써 근래 백열등, 형광등과 더불어 중요한 광원으로 많이 사용되고 있다.
이러한 엘이디는 주로 버튼에 식재되어 소형의 표시광원으로 많이 사용되고 있으나, 최근에는 그 크기와 밝기를 향상시켜 고휘도의 제품이 많이 개발되고 있다.
특히 고휘도이면서 매우 작은 크기의 엘이디는 통상 칩 엘이디라 칭하는데 부피가 작고 밝기가 강해 각광받고 있다.
상기 칩 엘이디는 통상 장방형의 기판 상에 다수로 식재되어 제조되며, 최종 단계에서는 각 칩 엘이디를 절단하여 사용하게 된다.
이러한 칩 엘이디의 제조과정의 최종 단계는 기판에 식재된 개개의 칩 엘이디에 대해 전원을 인가하여 점등여부 및 색상, 밝기 등을 테스트하여 품질을 검수하는 것이다.
그러나 종래 칩 엘이디에 대한 생산 방식은 로트(LOT)별 샘플 스트립을 전체 공정의 작업을 한 후 최종 단계의 검사 장비에서 제품의 특성 데이터를 수집하여 디스펜서 작업된 형광체의 배합 비율을 비교하여 칩 고유의 특성을 발휘할 수 있게 칩의 특성에 맞춰 형광체의 배합을 다시 하여 본격적인 양산을 하였으나 본기기의 발명으로 디스펜서 공정 이전에 형광 필터를 이용하여 검사를 실시하여 칩 특성 데이터를 수집하여 곧바로 양산을 할 수있다.
종전 방식은 하루 정도의 시간이 흐른 뒤에 데이터를 수집하고 데이터 수집용 스트립은 불량으로 폐기하는 문제점이 있고 고가의 형광체 또한 페기하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 칩 엘이디가 다수로 식재된 기판의 공급과 커팅, 전원 인가, 품질 검수, 완성품 배출하는 일련의 공정이 자동시스템에 의해 구현될 수 있어 데이터 수집 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있고 불필요한 원자재의 로스를 줄이며 불량 발생률을 최소화 할 수 있도록 한 칩 엘이디의 검사장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은,
식재공에 다수의 칩 엘이디가 식재되고 외주연에 다수의 통공이 형성된 기판이 다수로 수용되는 매거진; 상기 매거진으로부터 기판을 공급받아 이송하는 제1이송수단; 이송된 기판을 정위치시킨 후 합선을 방지하도록 칩 엘이디와 기판을 연결하는 연결선 중 일부를 절단하는 커팅기; 상기 기판을 이동시키는 제2이송수단; 이송된 기판을 전극선 접촉을 위해 정위치로 정렬시키는 위치고정수단; 이송된 기판의 각 칩 엘이디에 +,- 전극선을 접촉시켜 발광시키는 전원인가부; 상기 전원인가부에서 발광된 빛을 집중시키는 적분구; 상기 적분구에서 검수하여 불량여부를 판단하는 검출기; 및 검사데이터를 화면에 표현하는 표시부를 포함하는 칩 엘이디의 검사장비에 의해 달성될 수 있다.
상기 커팅기는, 기판의 하부를 지지하는 하부고정구; 기판의 상부를 지지하 는 상부고정구; 칩 엘이디와 기판을 연결하는 연결선 중 일부를 컷팅하며 상기 커팅대에 접촉되는 커터를 갖는 커터부; 상기 커터부를 승강시키는 동력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부고정구 및 상부고정구는, 상기 기판의 통공에 삽입되는 가이드핀이 부설된 기대; 상기 기대를 승강시키는 실린더장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치고정수단은, 하부면에 기판이 삽입되는 협지홈을 갖는 상부베드; 상기 상부베드를 승강시키는 승강수단; 상기 상부베드의 하부에 설치되며 상면에 기판의 통공에 삽입되어 정위치로 정렬시키는 정렬핀을 갖는 하부베드; 상기 하부베드를 승강시키는 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원인가부는, 상기 기판의 칩 엘이디의 연결선에 접촉되는 제1전극선과 기판에 접촉되는 제2전극선이 형성된 바디; 상기 바디를 승강시키는 승강수단; 상기 제1 및 제2전극선에 각기 양극과 음극을 공급하는 전원선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 기판에 식재된 다수의 칩 엘이디에 대해 리드프레임 상태를 유지하며 자동적으로 전원을 인가하여 품질을 검수할 수 있고, 검사한 리드프레임을 곧바로 양산작업이 가능하며, 이를 위해 전원인가시 쇼트사고를 방지하기 위한 절단공정도 자동으로 수행되도록 함으로써 자동화 공정에 의해 신속하고 정확한 검사가 가능하고, 공정 개선을 통해 데이터 수집시간을 단축하고, 불량발생을 절감 시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비의 전체 구성을 나타낸 정면도, 도 2는 본 발명에 적용되는 칩 엘이디 기판의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비(A)는,
식재공(150)에 다수의 칩 엘이디(120)가 식재되고 외주연에 다수의 통공(110)이 형성된 기판(100)이 다수로 수용되는 매거진(2);
상기 매거진(2)으로부터 기판(100)을 공급받아 이송하는 제1이송수단(3);
이송된 기판(100)을 정위치시킨 후 합선을 방지하도록 칩 엘이디(120)와 기판(100)을 연결하는 연결선(102,104) 중 일부를 절단하는 커팅기(4);
상기 기판(100)을 이동시키는 제2이송수단(5);
이송된 기판(100)을 정위치로 정렬시키는 위치고정수단(6);
이송된 기판(100)의 각 칩 엘이디(120)에 전극선(74,75)을 접촉시켜 발광시키는 전원인가부(7);
상기 전원인가부(7)에서 발광된 빛을 집중시키고, 검출기에 의해 불량여부를 판단하는 적분구(8) 및
검사데이터를 화면에 표현하는 표시부(9)를 포함한다.
상기 각 주요 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "커팅기"를 확대한 정면도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 커팅기(4)는,
기판(100)의 하부를 지지하며 커팅대(423)가 형성된 하부고정구(42);
기판(100)의 상부를 지지하는 상부고정구(44);
칩 엘이디(120)와 기판(100)을 연결하는 연결선(102,104) 중 일부를 컷팅하며 상기 커팅대(423)에 접촉되는 커터(462)를 갖는 커터부(46);
상기 커터부(46)를 승강시키는 동력부(47)를 포함한다.
상기 커터(462)는 절단 위치 및 형상에 따라 간격이 조절되거나 형상별로 교체하여 결합된다.
상기 동력부(47)는 상기 커터부(46)를 승강시키기 위한 것으로, 유압 또는 공압에 의해 승강되는 실린더장치이다.
따라서, 동력부(47)가 주기적으로 승강됨으로써 커터(462)가 승강작동하여 하강 절단 및 상승 대기 과정을 반복하게 된다.
이때, 상기 커터(462)에 의해 절단되는 부위는 칩 엘이디(120)의 양측에 연결되며 기판(100)과 연결된 연결선(102,104)이며, 2개의 연결선(102,104) 중에서 일측 연결선(102,104)을 절단하는 것이다. 이렇게 절단된 절단부(c)는 단락을 방지하기 위한 것이다. 이에 대해서는 후술될 도 8에 상세하게 도시하였다.
따라서, 후술될 + 전극선(74)이 기판(100)에 접촉되어 + 극이 통전되고, - 전극선(75)이 상기 절단된 연결선(102,104)에 접촉되어 - 극이 통전됨으로써 칩 엘이디(120)가 발광된다.
물론 상기 +,- 전극선(74,75)은 통상의 엘이디(120)의 특성상 그 극성이 항상 정해져있다.
상기 하부고정구(42) 및 상부고정구(44)는,
상기 기판(100)의 통공(110)에 삽입되는 가이드핀(p1)이 부설된 기대;
상기 기대를 승강시키는 실린더장치로 구성된다.
즉, 상부고정구(44)는 하방으로 승강되어 기판(100)의 통공(110)에 가이드핀(p1)이 상부에서 하부로 끼워지게 작동되고, 하부고정구(42)는 그 가이드핀(p1)이 기판(100)의 통공(110)에 하부에서 상부로 끼워지게 작동된다.
또한, 상기 상,하부고정구(44,42)는 연속적으로 승강작동을 반복하도록 설정 되며 상기 커터(462)의 동력부(47)의 작동 사이클과 연동된다.
즉, 상,하부고정구(44,42)의 작동에 의해 기판(100)이 고정된 후 커터(462)가 작동하여 커팅이 수행되도록 설정된다.
한편, 상기 커팅기(4)의 전단 및 후단에는 기판(100)을 순차적으로 진입시키고, 커팅된 기판(100)을 배출하기 위한 전방 및 후방이동수단(45)이 더 설치된다.
상기 전방 및 후방이동수단(45)은 기판(100)의 전단에 형성된 통공(110)부터 삽입되는 침핀(451)을 갖는 몸체와, 상기 몸체를 반복적으로 전진 및 후진시키는 동력부(47)로 구성된다.
상기 동력부(47)는 수평운동과 수직운동을 순차적으로 반복하는 실린더(472) 및 링크절(474)로 이루어진다.
따라서, 상기 동력부(47)는 승강작동에 의해 그 하부에 설치된 커터부의 커팅작동이 수행되도록 하는 것을 기본적인 작동방식으로 하고, 상기 동력부(47)에 연결된 링크절(474)에 의해 상기 전방 및 후방이동수단(45)이 전후로 구동되는 동력을 병행하여 제공받을 수 있다.
즉, 상기 전방 및 후방이동수단(45)은 전진방향의 수평운동 후 상승하는 수직운동, 후진방향의 수평운동, 하강하는 수직운동을 순차적으로 구현함으로써 그에 종속된 몸체 및 침핀(451)을 전진-->상승-->후진-->하강 운동을 순차적으로 수행하여 기판을 연속적으로 이동시키게 된다.
도 4는 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "위치고정수단"을 확대한 정면도, 도 5는 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "위치고정수단"을 확대한 평면도이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 위치고정수단(6)은,
하부면에 기판(100)이 삽입되는 협지홈(622)을 갖는 상부베드(62);
상기 상부베드(62)를 승강시키는 승강수단(L);
상기 상부베드(62)를 위치고정수단(6)에서부터 상기 전원인가부(7)까지 왕복이동시키는 구동수단;
상기 상부베드(62)의 하부에 설치되며 상면에 기판(100)의 통공(110)에 삽입되어 정위치로 정렬시키는 정렬핀(p2)을 갖는 하부베드(64);
상기 하부베드(64)를 승강시키는 승강수단(L)으로 구성된다.
상기 상부베드(62)는 장방형의 판상이며 하부면에 내측으로 패여져 기판(100)을 삽입할 수 있도록 협지홈(622)이 형성되며, 협지홈(622)에는 기판(100)의 측단이 걸려지도록 돌기(623)가 내향 형성된다.
상기 상부베드(62)는 구동수단에 의해 위치고정수단(6)에서부터 상기 전원인가부(7)까지 왕복이동하면서 기판(100)을 운송하는 기능을 한다.
상기 하부베드(64)는 그 상부에 4개의 정렬핀(p2)이 수직되게 형성되는데, 상기 정렬핀(p2)의 갯수는 가감이 가능할 것이며, 이 정렬핀(p2)은 기판(100)의 통 공(110)에 삽입된다.
따라서 4개의 정렬핀(p2)이 기판(100)의 4개의 통공(110)에 삽입됨으로써 기판(100)을 정렬시키게 된다.
상기 상부베드(62) 및 하부베드(64)를 작동시키는 승강수단(L)은 실린더장치가 바람직하며, 실린더장치의 로드가 상부베드(62) 또는 하부베드(64)에 연결되며, 로드의 출몰작동에 연동하여 상부베드(62) 또는 하부베드(64)가 승강작동하게 된다.
도 6은 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "전원인가부"를 확대한 정면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 전원인가부(7)는,
상기 기판(100)의 칩 엘이디(120)의 연결선(102,104) 및 기판(100)에 접촉되는 +,- 전극선(74,75)이 형성된 바디(72);
상기 바디(72)를 승강시키는 승강수단(L);
상기 +,- 전극선(74,75)에 각기 양극 및 음극을 공급하는 전원으로 구성된다.
상기 승강수단(L)은 앞서 설명한 실린더장치가 적용된다.
도 7은 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "전원인가부"를 엘이디에 접촉시킨 상태를 나타낸 확대도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이,
상기 + 전극선(74)이 기판(100)에 접촉되어 + 극이 통전되고, - 전극선(75)이 상기 절단된 연결선(102,104)에 접촉되어 - 극이 통전됨으로써 칩 엘이디(120)가 발광된다. 이는 일 예시일뿐이며 엘이디의 특성에 적합하도록 극성이 바뀌어 인가될 수도 있음은 당연하다.
상기 전원인가에 의해 칩 엘이디(120)가 발광되며, 그 발광된 빛의 특성은 적분구(8)에서 분석된다.
적분구(8)는 엘이디와 같은 광원의 열 저항에 따른 광학특성 변화가 존재하는 샘플의 정밀한 광측정 및 온도 특성을 파악하기 위한 것으로, 내부에 실질적으로 구형상의 중공이 형성되어 있으며, 중공의 내주 면은 입사된 광을 확산반사하도록 표면처리되어 있다. 또한, 중공의 내부에서 반사된 광을 검출하기 위한 검출기가 설치되어 있다.
적분구는 통상 알려진 기술이므로 이에 대해서는 상세하게 설명하지 않더라도 당업자라면 누구나 이해 가능할 것이다.
이에 부가하여 상기 적분구(8) 및 검출기(도시생략)를 통해 추출된 데이터를 화면에 표현하기 위해 표시부(9)가 더 구비된다. 상기 표시부(9)는 통상의 모니터이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비의 전체 구성을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 적용되는 칩 엘이디 기판의 일 예를 나타낸 평면도.
도 3은 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "커팅기"를 확대한 정면도.
도 4는 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "위치고정수단"을 확대한 정면도.
도 5는 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "위치고정수단"을 확대한 평면도.
도 6은 상기 도 1의 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "전원인가부"를 확대한 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 칩 엘이디의 검사장비에서 "전원인가부"를 "엘이디"에 접촉시킨 상태를 나타낸 확대도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 매거진 3 : 제1이송수단
4 : 커팅기 5 : 제2이송수단
6 ; 위치고정수단 7 : 전원인가부
8 : 적분구 9 : 표시부
42 : 하부고정구 44 : 상부고정구
45 : 전방 및 후방이동수단 46 : 커터부
74,75 : 전극선 100 : 기판
120 : 엘이디 102,104 : 연결선

Claims (7)

  1. 식재공(150)에 다수의 칩 엘이디(120)가 식재되고 외주연에 다수의 통공(110)이 형성된 기판(100)이 다수로 수용되는 매거진(2);
    상기 매거진(2)으로부터 기판(100)을 공급받아 이송하는 제1이송수단(3);
    상기 이송된 기판(100)을 정위치시킨 후 합선을 방지하도록 칩 엘이디(120)와 기판(100)을 연결하는 연결선(102,104) 중 일부를 절단하는 커팅기(4);
    상기 기판(100)을 이동시키는 제2이송수단(5);
    이송된 기판(100)을 전극선 접촉을 위해 정위치로 정렬시키는 위치고정수단(6);
    이송된 기판(100)의 각 칩 엘이디(120)에 +,- 전극선(74,75)을 접촉시켜 발광시키는 전원인가부(7);
    상기 전원인가부(7)에서 발광된 빛을 집중시키는 적분구(8);
    상기 적분구(8)에서 검수하여 불량여부를 판단하는 검출기;
    검사데이터를 화면에 표현하는 표시부(9)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커팅기(4)는,
    기판(100)의 하부를 지지하며 커팅대(423)가 형성된 하부고정구(42);
    기판(100)의 상부를 지지하는 상부고정구(44);
    칩 엘이디(120)와 기판(100)을 연결하는 연결선(102,104) 중 일부를 컷팅하며 상기 커팅대(423)에 접촉되는 커터(462)를 갖는 커터부(46);
    상기 커터부(46)를 승강시키는 동력부(47)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하부고정구(42) 및 상부고정구(44)는,
    상기 기판(100)의 통공(110)에 삽입되는 가이드핀(p1)이 형성된 기대;
    상기 기대를 승강시키는 실린더장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 위치고정수단(6)은,
    하부면에 기판(100)이 삽입되는 협지홈(622)을 갖는 상부베드(62);
    상기 상부베드(62)를 승강시키는 승강수단(L);
    상기 상부베드(62)를 위치고정수단(6)에서부터 상기 전원인가부(7)까지 왕복이동시키는 구동수단;
    상기 상부베드(62)의 하부에 설치되며 상면에 기판의 통공에 삽입되어 정위치로 정렬시키는 정렬핀을 갖는 하부베드(64);
    상기 하부베드(64)를 승강시키는 승강수단(L)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전원인가부(7)는,
    상기 기판(100)의 칩 엘이디(120)의 연결선(102,104) 및 기판(100)에 접촉되는 +,- 전극선(74,75)이 형성된 바디(72);
    상기 바디(72)를 승강시키는 승강수단(L);
    상기 +,- 전극선(74,75)에 각기 양극 및 음극을 공급하는 전원
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2이송수단(3,5)은 일정 간격으로 이격된 롤러와, 상기 롤러를 연결하는 벨트로 구성된 컨베어벨트장치인 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 승강수단(L)은 유압 또는 공압에 의해 승강 작동되는 로드를 갖는 실린더장치인 것을 특징으로 하는 칩 엘이디의 검사장비.
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