KR101221099B1

KR101221099B1 - Ｌｅｄ칩 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR101221099B1
Application number: KR1020100115108A
Authority: KR
Inventors: 임쌍근; 이상윤; 주병권
Original assignee: (주) 인텍플러스
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2013-02-06
Also published as: KR20120053801A

Abstract

본 발명은 LED칩의 이송속도와 같은 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 개별적으로 획득하여 검사가 이루어지도록 하는 LED칩 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급된 LED칩을 탑재하여 회전하는 회전테이블과, 상기 회전테이블과 같은 속도로 회전하면서 상기 LED칩의 영상을 획득하는 비전검사부와, 상기 비전검사부에서 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 판독부와, 상기 판독부의 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 선별부를 포함하여 구성된다.

Description

ＬＥＤ칩 검사장치 및 검사방법{APPARATUS FOR TESTING LED, AND ITS METHOD}

본 발명은 LED칩의 이송속도와 같은 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 개별적으로 획득하여 더욱 정확한 검사가 이루어지도록 하는 LED칩 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

일반적인 LED칩의 표면은 평면인 것도 있고 요철면인 경우도 있다. LED칩의 표면을 평면으로 형성한 경우 내부의 빛이 퍼져서 분산되기 때문에, 강한 전면광을 원하는 경우에는, LED칩의 표면이 볼록렌즈와 오목렌즈가 반복되는 요철면이어서 이러한 렌즈 특징으로 인하여 내부의 빛이 전면을 향하게 되는 특성이 있는 요철면형의 LED칩을 사용하고, 일반적인 발광이 필요한 경우에는 평면형의 LED칩이 사용된다.

이러한 LED칩의 제조 공정에서는 LED표면에 이물질이 침착되어 있거나 스크래치 등이 있는 불량 LED칩은 색출해서 출하가 되지 않게 하는 불량 LED칩 외관 검사공정을 반드시 거쳐야 한다.

일반적인 LED칩의 검사장치는 카메라, 조명과 같은 비전검사유닛이 고정되고, 그 하부로 LED칩을 연속적으로 이송하면서 상기 비전검사유닛을 통해 LED칩을 순간적으로 촬영하여 영상을 획득하고, 상기 영상을 토대로 비전검사를 실시한다.

그러나, 상기와 같이 비전검사유닛이 고정된 검사장치를 통해 이동하는 LED칩의 비전검사가 이루어질 경우 획득한 LED칩의 영상의 초점이 맞지 않아 식별력이 저하되어 정확한 품질검사가 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 LED칩의 이송속도와 동일한 속도로 LED칩의 영상을 획득하는 검사부를 이송시키면서 LED칩의 영상을 획득하여 보다 정확한 영상을 획득할 수 있어 식별력을 높이고 LED칩의 정확한 품질검사가 이루어질 수 있도록 하는 LED칩 검사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, LED칩의 이송속도와 동일한 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 획득하여 식별력을 높이고 LED칩의 정확한 품질검사가 이루어질 수 있도록 하는 LED칩 검사방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급된 LED칩을 탑재하여 회전하는 회전테이블과, 상기 회전테이블과 같은 속도로 회전하면서 상기 LED칩의 영상을 획득하는 비전검사부와, 상기 비전검사부에서 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 판독부와, 상기 판독부의 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 선별부를 포함하는 LED칩 검사장치를 제공한다.

또한, LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급단계와, 상기 공급된 LED칩을 이송하는 이송단계와, 상기 LED칩과 같은 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 획득하는 검사단계와, 상기 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 판독단계와, 상기 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 선별단계를 포함하는 LED칩 검사방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명 LED칩 검사장치에 따르면, LED칩의 이송속도와 동일한 속도로 LED칩의 영상을 획득하는 검사부를 이송시키면서 LED칩의 영상을 획득하여 보다 정확한 영상을 획득할 수 있어 식별력을 높이고 LED칩의 정확한 품질검사가 이루어질 수 있는 유용한 효과가 있다.

또한, 비전검사부, 판독부 및 선별부가 회전테이블에 탑재되거나 회전테이블의 상부에 수직방향으로 배치되어, 작업공간을 최대한 활용할 수 있으며, 각 단계별로 LED칩을 운반하고 세팅하는 시간을 생략할 수 있어 제조하는 데 필요한 공정시간을 단축할 수 있고, 제조 코스트를 감소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 LED칩 검사방법에 따르면 LED칩의 이송속도와 동일한 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 획득하여 식별력을 높이고 LED칩의 품질검사의 신뢰성을 확보할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 LED칩 검사장치의 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명 LED칩 검사장치 및 검사방법의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 LED칩 검사장치의 개략도이다.

본 발명의 LED칩 검사장치(10)는 LED칩(20)을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급부(100)와, 상기 공급부(100)에서 공급된 LED칩(20)을 탑재하여 회전하는 회전테이블(200)과, 상기 회전테이블(200)과 같은 속도로 회전하면서 상기 LED칩(20)의 영상을 획득하는 비전검사부(300)와, 상기 비전검사부(300)에서 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩(20)의 불량 여부를 판독하는 판독부(400)와, 상기 판독부(400)의 판독 결과에 따라 불량 LED칩(20)을 선별하여 분리하는 선별부(500)를 포함한다.

상기 공급부(100)는 LED칩(20)을 개별적으로 일정한 시간 간격을 두고 상기 회전테이블(200)의 테두리 부분에 공급한다.

일반적인 LED 검사장치는 LED칩이 다수 배치된 LED모듈을 검사하기 위한 용도로 구성되지만, 본 발명은 다품종 소량생산되는 LED칩의 개별적인 검사에 적합하도록 구성된 LED칩 검사장치(10)이다.

상기 공급부(100)의 LED칩(20) 공급속도는 LED칩(20)의 검사속도와 비례하기 때문에 LED칩(20)의 공급속도를 조절해서 LED칩(20)의 검사속도를 향상시키거나 늦출 수 있다.

상기 회전테이블(200)은 테두리 부분에 LED칩(20)을 공급받아 탑재한 뒤, 한쪽 방향으로 회전하도록 구성된다.

따라서, 상기 회전테이블(200)은 상기 회전테이블(200)을 회전 구동시키는 구동부가 장착될 수 있고, 회전속도 및 회전방향을 제어할 수 있는 제어수단이 별도로 마련되어야 한다.

본 발명은 상기 회전테이블(200)을 대신해서, 직선방향으로 이동하면서 상부에 탑재된 LED칩(20)을 직선방향으로 이동시키는 컨베이어, 레일 등을 배치해서 LED칩(20)의 검사를 시행할 수 있다.

상기 비전검사부(300)는 상기 회전테이블(200)과 같은 속도와 방향으로 회전하면서 상기 LED칩(20)의 영상을 획득하는 구성이다.

즉, 상기 회전테이블(200)의 회전속도와 비전검사부(300)의 회전속도는 동일하게 설정되어야 하며, 결과적으로 상기 비전검사부(300)와 회전테이블(200)의 상대속도는 0이 되어야 한다.

따라서, 상기 비전검사부(300)는 상기 LED칩(20)이 상기 회전테이블(200)의 테두리에 탑재되어 회전이동하더라도 상대속도가 0이기 때문에 LED칩(20)이 정지되었을때 촬영한 것과 마찬가지로 선명하고 정확한 LED칩(20)의 영상을 획득할 수 있다.

참고로, 상기 비전검사부(300)는 다수 배치될 수 있다.

즉, 공급부(100)를 통해 회전테이블(200)에 탑재되는 LED칩(20)의 간격에 맞춰 비전검사부(300)를 배치하고, 상기 회전테이블(200)의 회전속도와 동일하게 회전시키면 각각의 비전검사부(300)는 정지되었을 때와 마찬가지로 선명한 LED칩(20)의 영상을 획득할 수 있다.

판독부(400)는 상기 비전검사부(300)를 통해 획득한 LED칩(20)의 영상을 토대로 상기 LED칩(20)의 불량 여부를 판독하도록 마련된다.

상기 비전검사부(300)에서 개별적으로 획득한 LED칩(20)의 영상을 수신받아 기설정된 정상적인 LED칩의 기준 영상과 대비해서 일치 여부를 판단한 뒤, 해당 LED칩(20)의 불량여부를 판독한다.

선별부(500)는 상기 판독부(400)의 판독 결과에 따라 불량 LED칩(20)을 선별하여 분리하는 구성이다.

즉, 불량으로 판단되면 해당 LED칩을 분리, 제거하고 정상적인 LED칩(20)만 통과시켜 제품화하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 비전검사부(300)는 선공급된 LED칩(20)과 같은 속도로 일정구간 회전하면서 영상을 획득하면 반대방향으로 회전하여 원위치로 복귀하고, 후공급된 LED칩(20)과 같은 속도로 일정구간 회전하면서 영상을 획득하는 과정을 반복한다.

즉, 상기 비전검사부(300)가 회전테이블(200)과 같은 속도로 일정구간을 회전하면서 선공급된 LED칩(20)의 영상을 획득하는 제1동작, 반대방향으로 회전해서 원위치로 복귀하는 제2동작, 또 다시 회전테이블(200)과 같은 속도로 일정구간을 회전하면서 후공급된 LED칩(20)의 영상을 획득하는 제3동작, 다시 반대방향으로 회전해서 원위치로 복귀하는 제4동작을 연속해서 반복하여 LED칩(20)의 비전검사를 실시하는 것이며, 상기와 같이 비전검사를 시행할 경우 1개의 비전검사부(300)를 이용해서 순차적으로 탑재되는 각각의 LED칩(20)의 비전검사를 모두 실시할 수 있다.

이때, 상기 회전테이블(200)은 한쪽 방향으로 계속해서 회전하지만, 상기 비전검사부(300)는 양방향으로 회전할 수 있어야 하기 때문에 양방향 모터와 같은 구동부와 연결되어야 한다.

한편, 상기 비전검사부(300)와 회전테이블(200)의 회전축은 동일해야하며, 회전테이블(200)에 탑재되어 회전하는 LED칩(20)의 원주와 비전검사부(300)의 원주는 서로 대응하게 배치되어야 한다.

또한, 상기 비전검사부(300)가 n번째로 공급된 LED칩(20)을 따라 회전하면서 그 영상을 획득하고 원위치로 복귀하는 시간과, (n+1)번째로 공급된 LED칩(20)이 회전테이블(200)에 탑재되는 시간은 동일하게 세팅되어 안정적이고 정확한 검사가 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 비전검사부(300)는 LED칩(20)에 대해서 2D 검사를 시행하는 2D비전검사부(310)와, 3D 검사를 시행하는 3D비전검사부(320)를 포함한다.

상기와 같이 2D비전검사부(310)와 3D비전검사부(320)를 동시에 배치하여 LED칩(20)에 대해 2D 검사 뿐 아니라 3D 검사를 병행할 경우, 2D 검사에서 발견되지 못한 불량 LED칩을 3D검사에서 발견할 수 있어 더욱 정확한 비전검사가 이루어질 수 있다.

통상적으로 상기 2D비전검사부(310)와 3D비전검사부(320)는 LED칩(20)의 상부에 수평방향으로 나란히 배치될 수 있으며, 2D비전검사부(310)는 LED칩(20)의 수직 상부에서 LED칩(20)의 영상을 획득하고, 3D비전검사부(320)는 경사진 방향에서 LED칩(20)의 영상을 획득할 수 있다.

이때, 상기 2D비전검사부(310)와 3D비전검사부(320)의 회전속도는 상기 회전테이블(200)의 회전속도와 동일하게 설정되어야 한다.

또한, 각종 조명수단을 경사지게 혹은 수직방향에 복합적으로 배치하여 조명을 최대한으로 활용해서 LED칩(20)의 검사효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 비전검사부(300)는 상기 회전테이블(200)과 같은 속도로 일정구간 회전하고, 반대방향으로 회전하여 원위치로 복귀하는 비전테이블(600)에 장착되고, 상기 비전테이블(600)은 무게의 균형을 맞추도록 밸런스부재(610)를 장착한다.

상기 비전테이블(600)은 정역회전 가능한 구동부와 연결되어 양방향 회전가능하며, 일단에 비전검사부(300)를 장착하여 상기 비전검사부(300)가 회전테이블(200)가 같은 속도로 회전하면서 회전테이블(200)에 탑재된 LED칩(20)의 영상을 획득할 수 있도록 작용한다.

상기 밸런스부재(610)는 밸러스트(ballast)와 같은 기능을 하며, 회전축을 중심으로 회전하는 비전테이블(600)의 일단에 비전검사부(300)가 장착되기 때문에 전체적으로 무게중심이 맞지 않아 비전테이블(600)이 한쪽으로 기울리는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 상기와 같은 현상을 예방하기 위해서 비전테이블(600)의 무게 중심을 맞추도록 비전검사부(300)의 맞은편에 밸런스부재(610)를 장착하는 것이다.

본 발명의 LED칩 검사방법은 LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급단계와, 상기 공급된 LED칩을 이송하는 이송단계와, 상기 LED칩과 같은 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 획득하는 검사단계와, 상기 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 판독단계와, 상기 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 선별단계를 포함한다.

먼저, 상기 공급단계는 LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 단계로서, 공지의 다양한 피딩장치를 이용하여 LED칩을 한 개씩 배출하여 공급할 수 있다.

보통 LED칩이 다수 배치된 LED모듈을 검사하는 것이 일반적인 LED 검사방법이지만, 본 발명은 LED칩의 개별적인 검사를 시행하여 다품종 소량생산되는 LED칩의 검사에 적합하도록 하는 LED칩 검사방법이다.

이송단계는 상기 공급단계에서 공급된 LED칩을 이송하는 단계로서, 상기 공급단계에서 공급된 LED칩을 컨베이어, 레일, 턴테이블 등을 이용해서 직선방향 또는 원주방향으로 일정한 속도를 유지하면서 이동시킨다.

검사단계는 상기 LED칩과 같은 속도로 이동하면서 LED칩의 영상을 획득하는 단계로서, 각종 비전검사장비를 이용할 수 있다.

LED칩과 같은 속도와 방향으로 회전하면서 상기 LED칩의 영상을 획득할 경우 상대속도는 0이 되므로, 상기 LED칩의 영상이 정지된 상태와 같이 선명하고 정확하게 촬영될 수 있다.

판독단계는 상기 검사단계에서 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 단계로서, 상기 검사단계에서 개별적으로 획득한 LED칩의 영상을 수신받아 기설정된 정상적인 LED칩의 기준 영상과 대비해서 일치 여부를 판단한 뒤, 해당 LED칩의 불량 여부를 판독한다.

선별단계는 상기 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 단계로서, 상기 판독단계 불량으로 판단되면 해당 LED칩을 분리, 제거하고 정상적인 LED칩만 통과시켜 제품화한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 검사단계는 선공급된 LED칩과 같은 속도로 이송하면서 영상을 획득하면 원위치로 복귀하고, 후공급된 LED칩과 같은 속도로 이송하면서 영상을 획득하는 과정을 반복한다.

즉, LED칩과 같은 속도로 일정구간을 회전하면서 선공급된 LED칩의 영상을 획득하는 제1공정, 반대방향으로 회전해서 원위치로 복귀하는 제2공정, 또 다시 LED칩과 같은 속도로 일정구간을 회전하면서 후공급된 LED칩의 영상을 획득하는 제3공정, 다시 반대방향으로 회전해서 원위치로 복귀하는 제4공정을 연속해서 반복하여 검사단계를 진행하는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : LED칩 검사장치 20 : LED칩
100 : 공급부 200 : 회전테이블
300 : 비전검사부 310 : 2D비전검사부
320 : 3D비전검사부 400 : 판독부
500 : 선별부 600 : 비전테이블
610 : 밸런스부재

Claims

LED칩을 일정한 시간 간격으로 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급된 LED칩을 탑재하여 회전하는 회전테이블과, 상기 회전테이블과 같은 속도로 회전하면서 상기 LED칩의 영상을 획득하는 비전검사부와, 상기 비전검사부에서 획득한 영상을 토대로 상기 LED칩의 불량 여부를 판독하는 판독부와, 상기 판독부의 판독 결과에 따라 불량 LED칩을 선별하여 분리하는 선별부를 포함하되,
상기 비전검사부는,
선공급된 LED칩과 같은 속도로 일정구간 회전하면서 영상을 획득하면 반대방향으로 회전하여 원위치로 복귀하고, 후공급된 LED칩과 같은 속도로 일정구간 회전하면서 영상을 획득하는 과정을 반복하며, LED칩에 대해서 2D 검사를 시행하는 2D비전검사부와, 3D 검사를 시행하는 3D비전검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED칩 검사장치.
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제 1항에 있어서, 상기 비전검사부는
상기 회전테이블과 같은 속도로 일정구간 회전하고, 반대방향으로 회전하여 원위치로 복귀하는 비전테이블에 장착되고, 상기 비전테이블은 무게의 균형을 맞추도록 밸런스부재를 장착한 것을 특징으로 하는 LED칩 검사장치.
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