KR101600452B1 - Ｌｅｄ 패키지 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

LED와 형광 필름 조각을 구비한 LED 패키지를 대량 자동 제작하는 LED 패키지 제조 장치가 개시된다. 개시된 LED 패키지 제조 장치는, 상측면이 개방된 LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit), 리드프레임이 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit), 복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛, 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 리드프레임이 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 픽업된 형광 필름 조각을 내려 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛, 및 리드프레임 피딩 유닛, 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛, 형광 필름 조각 공급 유닛, 및 형광 필름 조각 픽업 유닛의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller)를 구비한다.

Description

ＬＥＤ 패키지 제조 장치{Apparatus for fabricating light emitting diode package}
본 발명은 LED와 형광 필름 조각을 구비한 LED 패키지를 대량 자동 제작하는 LED 패키지 제조 장치에 관한 것이다.
전자기기의 인디케이터(indicator), LCD 패널의 백라이트 유닛, 조명장치 등으로 사용되는 LED 패키지는 통상적으로, 반도체 칩의 일종인 LED(light emitting diode)를 리드프레임(lead frame)에 실장하고, LED와 전극 연결 부분을 보호하기 위해 투광성 수지로 밀봉하여 형성된다. 밀봉용 수지(encapsulant)로는 통상적으로, 분말 형태의 형광 충진제(phosphor powder)가 혼합된 실리콘 수지(silicone)가 사용된다.
그러나, 이러한 종래의 LED 패키지는 형광 충진제 분말을 밀봉용 수지에 균질하게 교반 및 혼합하기 어려워 LED 패키지의 발광 특성 편차가 커져 품질 관리가 어렵고 양품 수율이 낮아 진다. 또한, LED의 발열이 밀봉용 수지에 포함된 형광 충진제 분말을 변형시켜 발광 효율을 저하시키며, LED 패키지의 수명을 단축시킨다.
대한민국 등록특허공보 10-1102237호 대한민국 공개특허공보 10-2011-0074098호
본 발명은, LED에서 발(發)한 빛의 휘도를 향상시키는 형광 필름 조각이 밀봉용 수지 상측에 적층되며, 형광 필름 조각과 밀봉용 수지 사이에 접착용 매개가 없는 LED 패키지를 자동으로 제조하는 LED 패키지 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 리드프레임을 캐리어에 탑재하여 이송하면서 순차적으로 밀봉용 수지 주입, 형광 필름 조각 분리, 및 형광 필름 조각 탑재 과정을 수행하는 LED 패키지 제조 장치를 제공한다.
본 발명은, 상측면이 개방된 LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit), 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit), 복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛, 및 상기 리드프레임 피딩 유닛, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛, 및 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller)를 구비하는 LED 패키지 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 LED 패키지 제조 장치는, 상기 이송 레일의 일 측에 배치되고, 상기 캐리어를 상기 이송 레일로 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit), 및 상기 이송 레일의 타 측에 배치되고, 상기 이송 레일에서 순차적으로 배출되는 캐리어를 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)을 더 구비할 수 있다.
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 베이스 필름 스트립(base film strip)에 부착 지지된 형광 필름 스트립(phosphor film strip)을 풀어 공급하는 형광 필름 스트립 공급 롤러, 상기 형광 필름 스트립을 미리 정해진 간격으로 절단하여 상기 형광 필름 조각을 형성하는 커터(cutter), 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름 스트립에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die), 및 상기 형광 필름 조각이 분리되고 남은 상기 베이스 필름 스트립을 감아 회수하는 베이스 필름 스트립 회수 롤러를 구비하고, 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛이 상기 형광 필름 조각 분리 다이 위에서 상기 형광 필름 조각을 픽업하여 상기 베이스 필름 스트립에서 분리하도록 구성될 수 있다.
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러, 상기 복수의 형광 필름 조각이 순차적으로 상기 베이스 필름에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die), 및 상기 형광 필름 조각이 분리된 베이스 필름을 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러를 구비하고, 상기 형광 필름 조각 분리 다이는 상기 베이스 필름의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고, 상기 베이스 필름이 상기 엣지를 통과할 때 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름에서 분리되고, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각이 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업되도록 구성될 수 있다.
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각을 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업될 때까지 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재를 더 구비할 수 있다.
상기 형광 필름 조각 픽업 유닛은, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 흡착하고, 상기 이송 레일 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임의 위에서 흡착을 중단하여 상기 형광 필름 조각을 상기 LED 탑재 홈에 채워진 밀봉용 수지의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet)을 구비하고, 상기 픽업 콜렛은 전후, 좌우, 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하고, 상기 픽업 콜렛의 길이 방향으로 연장된 중심 축선에 대해 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 LED 패키지 제조 장치는, 상기 형광 필름 조각이 상기 픽업 콜렛에 흡착되기 전에 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 상기 형광 필름 조각의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서, 및 상기 형광 필름 조각이 흡착된 픽업 콜렛을 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서를 구비하는 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 더 구비할 수 있다.
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은, 내부에 상기 밀봉용 수지를 수용하고 상기 LED 탑재 홈으로 상기 밀봉용 수지를 배출하는, 적어도 하나의 시린지(syringe), 및 상기 시린지를 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치를 광학적으로 감지하는 밀봉용 수지 주입용 광학 센서를 구비할 수 있다.
상기 리드프레임 피딩 유닛은, 상기 캐리어를 파지(把指)하고 상기 이송 레일을 따라 이동하여 상기 캐리어를 전진시키고, 상기 캐리어 파지를 해제하고 상기 이송 레일을 따라 원위치로 복귀하는 이송 집게, 및 상기 이송 집게가 상기 원위치로 복귀할 때 상기 캐리어를 상기 이송 레일을 향해 가압하여 위치 이동하지 않게 고정시키는 클램프(clamp)를 구비할 수 있다.
본 발명의 LED 패키지 제조 장치에 의하면, 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각이 부착된 LED 패키지를 연속적으로 자동 생산할 수 있다. 따라서, 제품 수율 및 생산성이 향상되고, 생산 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 LED 패키지 제조 장치에 의해 생산되는 LED 패키지는, 형광 필름 조각을 투명한 밀봉용 수지 상측에 부착하여 휘도를 높이는 구조로서, 밀봉용 수지에 형광 충진제를 혼합 및 교반하여 제조하는 종래의 LED 패키지에 비해 균질한 광 특성을 나타내며, 종래의 경우에 형광 충진제 분말이 LED에 직접 닿거나 매우 근접 위치하는 것과 달리, 형광 필름 조각이 LED와 충분히 이격되어 있어 형광 필름 조각의 열변형이 적으므로 발광 효율 저하가 억제되며, LED 패키지의 수명이 연장된다. 또한, 밀봉용 수지와 형광 필름 조각 사이에 OCA(optical clean adhesive)와 같은 접착용 매개가 없으므로 LED 패키지의 두께를 얇게 할 수 있으며, 개재된 접착용 매개로 인한 광 효율 저하를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 장치에 의해 생산되는 LED 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다.
도 3은 LED 패키지를 제조하는 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 4의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 평면도이고, 도 7은 도 4의 일부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 8은 도 4의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도이다.
도 9는 도 4의 형광 필름 조각 공급 유닛을 도시한 측면도이다.
도 10은 도 4의 형광 필름 조각 공급 유닛의 변형 예를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 4의 형광 필름 조각 픽업 유닛을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 4의 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 4의 리드프레임 리드프레임 언로딩 유닛을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 장치에 의해 생산되는 LED 패키지를 도시한 단면도로서, 이를 참조하면, LED 패키지(1)는 리드 프레임(lead frame)(2)과, LED(light emitting diode)(4)와, 밀봉용 수지(encapsulant)(6)와, 형광 필름 조각(7)을 구비한다. 리드 프레임(2)은 상측면이 개방되어 LED 탑재 홈(3)이 형성되어 있다. LED(4)는 LED 탑재 홈(3)의 내측 바닥면에 고정 탑재되고, 본딩 와이어(bonding wire)(5)에 의해 리드 프레임(2)과 전기적으로 연결된다. 밀봉용 수지(6)는 LED(4)가 실장된 LED 탑재 홈(3)에 채워져 경화된다. 밀봉용 수지(6)는 예컨대, 광학적으로 투명한 실리콘 수지(silicone)일 수 있고, 액상의 실리콘 수지가 상온에서 또는 상온보다 높은 고온에서 방치하여 경화됨으로써 LED(4)가 LED 탑재 홈(3) 내에서 밀봉된다.
형광 필름 조각(7)은 LED(4)에서 발(發)한 빛의 휘도를 향상시켜 준다. 형광 필름 조각(7)은 밀봉용 수지(6)의 상측면에 예컨대, OCA(optical clean adhesive)와 같은 접착용 매개 없이 부착되는 것으로, 밀봉용 수지(6)가 완전 경화되기 전에 밀봉용 수지(6)의 상측면에 부착된 후 밀봉용 수지(6)가 완전 경화됨에 의해 밀봉용 수지(6)에 고착(固着)된다. 형광 필름 조각(7)은 형광 충진제 분말이 혼합된 액상의 수지를 마주보는 한 쌍의 롤러(roller) 사이에 형성된 닙(nip)을 통과하도록 압출하고 경화하여 형광 필름을 형성한 후, LED 탑재 홈(3)에 채워진 밀봉용 수지(6)의 상측면을 가리도록 적당한 크기로 재단하여 형성할 수 있다. 상기 형광 충진제는 예컨대, YANTAI SHIELD ADVANCED MATERIALS사의 SDY555-7, R625 등의 제품을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 형광 충진제가 혼합되는 수지는 투명한 액상의 실리콘 수지(silicone)이 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또는, 형광 필름 조각(7)은 형광 잉크(phosphor ink)를 베이스 필름(186)(도 10 참조)에 스크린 인쇄하고 경화하여 형성할 수 있다. 스크린 인쇄를 통해 형광 잉크가 LED 탑재 홈(3)의 상측면 개구의 내주면 형태와 일치하는 형태(예를 들어, 사각형, 코너가 곡선화된 사각형, 원형 등)와 크기로 베이스 필름(186) 상에 인쇄될 수 있다. 인쇄된 형광 잉크 패턴을 상온 또는 상온보다 높은 온도에서 경화함으로써 고화(固化)된 형광 필름 조각(7)이 형성된다.
형광 잉크는 바인더(binder) 수지 혼합물, 분말 형태의 형광 충진제, 및 용매를 혼합 및 교반하여 형성된 액상의 도료로서, 형광 충진제가 바인더 수지 혼합물 내에서 고르게 확산 분포되고, 중력에 불구하고 가라앉지 않아 균일한 광 특성을 갖는다. 형광 잉크 내에서 바인더 수지 혼합물은 25 내지 60 중량%, 형광 충진제는 30 내지 70 중량%, 용매는 5 내지 20 중량%를 차지할 수 있으나, 반드시 한정되지는 않는다. 바인더 수지 혼합물은 예컨대, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 및 희석제를 포함하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 형광 충진제는 예컨대, YANTAI SHIELD ADVANCED MATERIALS사의 SDY555-7, R625 등의 제품을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 용매는 예컨대, 디메틸 사이클로헥실아민, 메틸에틸 케톤, 사이클로헥사논, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글라이콜 모노부틸에테르 아세테이트, 크실렌, 에틸아세테이트, 다이프로필렌 글리콜 모노 메틸에테르, 노말부틸아세테이트, 부틸 글라이콜, 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
한편, 형광 필름 조각(7)의 물리적 손상을 억제하는 보호 필름 조각(미도시)이 형광 필름 조각(7) 위에 적층될 수도 있다. 보호 필름 조각은 실리콘 수지를 형광 필름 조각(7) 위에 도포하고 상온 또는 상온보다 높은 온도에서 방치하여 경화하거나, 적외선(ultraviolet ray) 조사(照射)에 의해 경화되는 UV(ultraviolet) 경화 수지를 형광 필름 조각(7) 위에 도포하고 적외선 조사(照射)로 경화함으로써 형성될 수 있다.
도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, LED 패키지(1)로 제조되는 과정에서 리드프레임(2)이 LED 실장 장치(16)(도 3 참조), LED 패키지 제조 장치(20)(도 3 참조), 및 경화 장치(18)(도 3 참조)를 통과할 때, 복수의 리드프레임(2)이 캐리어(10)에 탑재된 상태로 이송된다. 특히, LED 패키지 제조 장치(20)에 공급될 때에는 리드프레임(2)과, 리드프레임(2)에 실장되고 본딩 와이어(5)에 의해 결선된 LED(4)를 구비한 LED 패키지 반제품이 캐리어(10)에 탑재된 상태로 이송된다.
도 3은 LED 패키지를 제조하는 시스템을 도시한 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 장치의 평면도이다. 도 1 및 도 3을 함께 참조하면, LED 패키지를 제조하는 시스템은 LED 실장 장치(16), LED 패키지 제조 장치(20), 및 경화 장치(18)를 구비한다. LED 실장 장치(16)는 리드프레임(2)의 LED 탑재 홈(3) 내에 LED(4)를 실장하고 본딩 와이어(5)로 리드프레임(2)과 LED(4)를 결선한다. LED 패키지 제조 장치(20)는 액상의 밀봉용 수지(6)를 LED 탑재 홈(3)에 주입하고 형광 필름 조각(7)을 밀봉용 수지(6)의 상측면에 부착한다. 경화 장치(18)는 액상의 밀봉용 수지(6)를 상온 또는 상온보다 높은 온도로 가열 경화하여 LED(4)를 밀봉하고 형광 필름 조각(7)을 밀봉용 수지(6)에 고정 결합한다.
도 2 및 도 4를 함께 참조하면, LED 패키지 제조 장치(20)는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)(60), 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit)(81), 형광 필름 조각 공급 유닛(130), 형광 필름 조각 픽업 유닛(110), 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛(120), 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)(70), 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)(22), 및 콘트롤러(controller)(175)를 구비한다. 리드프레임 피딩 유닛(22)은 LED 탑재 홈(3)에 LED(4)가 탑재된 리드프레임(2)이 행렬을 이루며 복수 개가 탑재된 캐리어(carrier)(10)를 이송 레일(transfer rail)(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동시킨다. 이송 레일(23)은 베이스 플레이트(21)의 상측면에 고정 설치된다.
리드프레임 로딩 유닛(60)은 이송 레일(23)의 좌측에 배치되고, 복수의 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)를 이송 레일(23)로 순차적으로 로딩(loading)한다. 리드프레임 언로딩 유닛(70)은 이송 레일(23)의 우측에 배치되고, 이송 레일(23)을 따라 이동하여 이송 레일(23)에서 순차적으로 배출되는 캐리어(10)를 수거한다. 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 캐리어(10)에 탑재된 리드프레임(2)이 이송 레일(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 이송 레일(23) 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 LED 탑재 홈(3)에 액상의 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)를 주입하여 채운다.
형광 필름 조각 공급 유닛(130)은 복수의 형광 필름 조각(7)(도 1 참조)을 공급한다. 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)은 형광 필름 조각 공급 유닛(130)에서 형광 필름 조각(7)을 하나씩 픽업(pick-up)하고, LED 탑재 홈(3)에 밀봉용 수지(6)가 주입된 리드프레임(2)이 이송 레일(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 이송 레일(23) 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각(7)을 내려 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지(6)의 의 상측면에 부착한다. 콘트롤러(175)는 리드프레임 로딩 유닛(60), 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81), 형광 필름 조각 공급 유닛(130), 형광 필름 조각 픽업 유닛(110), 리드프레임 언로딩 유닛(70), 및 리드프레임 피딩 유닛(22)의 동작을 제어한다.
도 5는 도 4의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 리드프레임 로딩 유닛(60)은 아래층과 위층에 각각 배치된 선반 형태의 매거진 공급부(61)와 매거진 배출부(65), 매거진 공급부(61) 및 매거진 배출부(65)의 일 측에 매거진 엘리베이터(magazine elevator)(67), 및 리드프레임(2)(도 2 참조)이 탑재된 캐리어(10)(도 2 참조)를 이송 레일(23)(도 4 참조)로 밀어내는 캐리어 푸셔(carrier pusher)(68)를 구비한다. 매거진 공급부(61)로는 복수의 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)를 복수 개 포함하는 매거진(magazine)(13)이 공급된다. 매거진(13) 내에는 복수의 캐리어(10)가 서로 이격되게 적층 배치되며, 매거진(13)의 앞면과 뒷면은 캐리어(10)가 미끄러져 출입할 수 있게 개방되어 있다.
매거진 공급부(61)에 투입된 매거진(13)은 공급 컨베이어 벨트(63)에 의해 매거진 엘리베이터(67)로 이동하고, 수평 빔(beam) 형태의 캐리어 푸셔(68)가 매거진(13) 내의 캐리어(10)를 X축 양(+)의 방향과 평행하게 밀어 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 로딩한다. 매거진 엘리베이터(67)는 매거진 공급부(61)에서 매거진 엘리베이터(67)로 이동한 매거진(13)을 단계적으로 상승시키고, 캐리어 푸셔(68)는 매거진(13)이 올려지면 동등한 높이로 정렬된 캐리어(10)를 밀어 이송 레일(23)에 이송한다. 이와 같은 동작의 반복으로 매거진(13) 내부에 적층된 모든 캐리어(10)가 위층에서부터 아래층까지 모두 이송 레일(23)에 로딩되고, 빈 매거진(13)은 올려져 매거진 배출부(65)로 옮겨진다. 그리고, 캐리어(10)가 내부에 적층된 새로운 매거진(13)에 대해 상술한 작업이 반복 수행되어 캐리어(10)가 계속하여 이송 레일(23)에 투입된다.
도 6은 도 4의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 평면도이고, 도 7은 도 4의 일부분을 확대 도시한 사시도이다. 도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 리드프레임 피딩 유닛(22)의 이송 레일(23)은 X축과 평행하게 연장되고, 캐리어(10)의 폭 만큼 이격된 한 쌍의 빔(24, 25)을 구비하여 이루어진다. 제1 및 제2 빔(24, 25) 내측으로 단차지게 돌출된 단차턱(24a)에 캐리어(10)의 양 측 모서리가 지지되어 캐리어(10)가 이송 레일(23)을 따라 이동할 수 있다. 다만, 제2 빔(25) 내측의 단차턱은 도면에 명확하게 도시되어 있지는 않다.
리드프레임 피딩 유닛(22)은 복수의 이송 집게(30, 40, 49)와, 복수의 클램프(clamp)(36, 38, 46)를 더 구비한다. 이송 레일(23)에 인접하여 X축과 평행하게 연장되게 스크류(27)가 설치되고, 스크류(27)에 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 체결되며, 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)에 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)가 결합된다. 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)은 각각 하부 집게손(33)과, 하부 집게손(33)에 대해 가까워지거나 멀어지도록 움직이는 상부 집게손(34, 44, 52)을 구비한다. 다만, 제2 및 제3 이송 집게(41, 49)의 하부 집게손은 도면에 명확하게 도시되어 있지는 않다.
상부 집게손(34, 44, 52)이 하부 집게손(33)에 가까워지면 캐리어(10)의 일 측 모서리를 파지(把指)하게 되고, 스크류(27)가 일 방향으로 회전하면 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)도 같은 방향으로 이동하므로 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)에 파지된 캐리어(10)는 이송 레일(23)을 따라 그 하류 방향으로 전진 이동한다.
그리고, 상부 집게손(34, 44, 52)이 하부 집게손(33)에서 멀어지면 캐리어(10) 파지(把指)가 해제되고, 스크류(27)가 반대 방향으로 회전하면 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 X축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)도 같은 방향으로 이동하므로 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)가 원위치로 복귀하게 된다.
제1 이송 집게(30)는 리드프레임 로딩 유닛(60)(도 4 참조)으로부터 이송 레일(23)로 투입된 캐리어(10)를 밀봉용 수지 디스펜싱 위치까지 이송하고, 제2 이송 집게(41)는 캐리어(10)를 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에서 형광 필름 조각 부착 위치까지 이송하며, 제3 이송 집게(49)는 캐리어(10)를 형광 필름 조각 부착 위치에서 리드프레임 언로딩 유닛(70)(도 4 참조)까지 이송한다. 리드프레임 언로딩 유닛(70)(도 4 참조)까지 이송된 캐리어(10)는 제3 이송 집게(49)에 의한 캐리어(10) 파지가 해제됨과 동시에 리드프레임 언로딩 유닛(70) 내부로 진입한다.
한 쌍의 클램프(36, 38)는 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 밀착되도록 아래로 가압하여 제1 이송 집게(30)가 원위치로 복귀할 때 캐리어(10)가 위치 이동하지 않게 고정한다. 나머지 하나의 클램프(46)는 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 밀착되도록 아래로 가압하여 제2 이송 집게(41)가 원위치로 복귀할 때 캐리어(10)가 위치 이동하지 않게 고정한다.
도 8은 도 4의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 제1 및 제2 시린지(syringe)(87, 97)와, 제1 시린지(87)와 제2 시린지(97)를 각각 지지하는 제1 시린지 지지부(85) 및 제2 시린지 지지부(95)와, 한 쌍의 시린지 지지부(85, 95)를 X축과 평행한 방향으로 왕복 가능하게 지지하는 지지부 구동기(83)를 구비한다. 지지부 구동기(83)는 이송 레일(23)에 인접하여 베이스 플레이트(21)(도 4 참조) 상에 설치된 테이블(table)(80)에 지지된다. 제1 시린지 지지부(85) 및 제2 시린지 지지부(95)는 각각, 제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)를 Y축과 평행한 방향으로 왕복 가능하게 지지하고, 제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)의 니들(needle)(88, 98)을 통해 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)가 아래로 배출될 수 있게 피스톤(piston)(미도시)을 아래로 가압한다.
제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)에는 각각 제1 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90) 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(미도시)가 고정 결합된다. 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 각각, 하단부의 조명(92)과 상단부의 CCD 카메라(91)를 구비하여 구성될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 캐리지(10)가 제1 이송 집게(30)에 의해 밀봉용 수지 디스펜싱 위치로 옮겨지면 각 리드프레임(2)(도 2 참조)의 LED 탑재 홈(3)의 위치 좌표를 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 4 참조)의 구동 제어에 의해 제1 및 제2 시린지(87, 97)는 상기 감지된 LED 탑재 홈(3)의 위치 좌표와 정렬되게 이동하고 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)를 아래로 배출하여 LED 탑재 홈(3)에 밀봉용 수지(6)를 주입한다.
또한, 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 LED(4)(도 2 참조)가 탑재되지 않았거나 올바른 위치에 탑재되지 않은 소위 불량 리드프레임(2)(도 2 참조)을 감지할 수 있다. 감지된 불량 리드프레임(2)은 밀봉용 수지(6)의 주입 작업 및 형광 필름 조각(7) 부착 작업에서 배제되며, 캐리어(10)(도 2 참조)가 LED 패키지 제조 장치(20)에서 배출된 후 양품 리드프레임(2)과 분리된다. 도 8의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 한 쌍의 시린지(87, 97)를 구비하여 단수의 시린지를 구비하는 것에 비해 캐리지(10)에 탑재된 복수의 리드프레임(2)에 대한 밀봉용 수지(6) 주입 작업의 속도를 높일 수 있다.
도 9는 도 4의 형광 필름 조각 공급 유닛을 도시한 측면도이고, 도 10은 도 4의 형광 필름 조각 공급 유닛의 변형 예를 도시한 측면도이다. 도 9를 참조하면, 형광 필름 조각 공급 유닛(130)은 좁은 폭으로 길게 이어진 형광 필름 스트립(strip)(182)를 절단하여, 리드프레임(2)의 LED 탑재 홈(3)의 상단 내주면의 형태와 크기에 대응되는 형광 필름 조각(7)으로 형성하고, 이를 형광 필름 조각 공급 유닛(110)에 의해 픽업(pick-up)되도록 공급하는 유닛으로, 베이스 플레이트(21)(도 4 참조) 상에 설치된다. 형광 필름 조각 공급 유닛(130)은 형광 필름 스트립 공급 롤러(131), 보호 필름 스트립 회수 롤러(137), 베이스 필름 스트립 회수 롤러(142), 형광 필름 조각 분리 다이(die)(132), 보호 필름 스트립 분리 블록(135), 및 커터(cutter)(140)를 구비한다.
형광 필름 스트립 공급 롤러(131)에는 베이스 필름 스트립(181)과 보호 필름 스트립(183) 사이에 형광 필름 스트립(182)이 개재되어 롤(roll) 형태로 말려 있으며, 상기 베이스 필름 스트립(181), 형광 필름 스트립(182), 및 보호 필름 스트립(183)으로 된 스트립 조립체를 형광 필름 조각 분리 다이(132)로 공급한다. 보호 필름 스트립 회수 롤러(137)는 형광 필름 스트립 공급 롤러(131)의 상측에 위치하고, 형광 필름 스트립 공급 롤러(131)에서 베이스 필름 스트립(181) 및 형광 필름 스트립(182)와 함께 형광 필름 조각 분리 다이(132)로 공급되다가 그들과 분리되는 보호 필름 스트립(183)을 감아 회수한다. 베이스 필름 스트립 회수 롤러(142)는 형광 필름 스트립 공급 롤러(131)의 하측에 위치하고, 형광 필름 스트립 공급 롤러(131)에서 형광 필름 조각 분리 다이(132)에서 형광 필름 조각(7)이 분리되고 남은 베이스 필름 스트립(181)을 감아 회수한다.
커터(140)는 베이스 필름 스트립(181)에 지지되어 형광 필름 조각 분리 다이(132)로 진입하는 형광 필름 스트립(182)을 형광 필름 조각 분리 다이(132)의 상측면에서 미리 정해진 간격으로 절단하여 형광 필름 조각(7)을 형성한다. 커터(140)는 X축과 평행하게 왕복하며 베이스 필름 스트립(181)은 손상시키지 않고 형광 필름 스트립(181)만 절단한다. 형광 필름 조각 분리 다이(132)는 편평한 상측면을 가지며, 일 측에 예각(A1)으로 돌출된 엣지(133)을 구비한다. 보호 필름 스트립(183)의 진행 방향을 전환시켜 베이스 필름 스트립(181) 및 형광 필름 스트립(182)으로부터 보호 필름 스트립(183)을 분리하는 보호 필름 스트립 분리 블레이드(135)는 형광 필름 조각 분리 다이(132)의 타 측 상측면에 근접하여 배치된다.
형광 필름 스트립 공급 롤러(131)에서 공급되는 상기 베이스 필름 스트립(181), 형광 필름 스트립(182), 및 보호 필름 스트립(183)으로 된 스트립 조립체는 가이드 롤러(134)를 거쳐 형광 필름 조각 분리 다이(132)와 보호 필름 스트립 분리 블레이드(135) 사이로 진입하고, 보호 필름 스트립 분리 블레이드(135)의 말단에서 보호 필름 스트립(183)이 형광 필름 스트립(181)과 분리되어 상향 진행하여 가이드 롤러(138)를 거쳐 보호 필름 스트립 회수 롤러(137)에 회수된다. 보호 필름 스트립(183)이 분리되고 남은 베이스 필름 스트립(181)과 형광 필름 스트립(182)은 형광 필름 조각 분리 다이(132)의 상측면을 따라 진행하고, 상술한 바와 같이 커터(140)에 의해 형광 필름 스트립(182)이 형광 필름 조각(7)으로 절단된다.
베이스 필름 스트립(181)은 엣지(133)을 통과하면서 진행 방향이 급하게 꺾여 하강하고 복수의 가이드 롤러(144, 145, 146, 147)를 거쳐 베이스 필름 스트립 회수 롤러(142)에 회수된다. 절단 형성된 형광 필름 조각(7)은 형광 필름 조각 분리 다이(132)의 엣지(133)에 인접한 상측면에 위치한 때 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)(도 11 참조)의 픽업 콜렛(pick-up collet)(114)의 하단에 흡착 픽업되어 형광 필름 조각 분리 다이(132)에서 분리된다. 한편, 형광 필름 스트립 공급 롤러(131), 보호 필름 스트립 회수 롤러(137), 및 베이스 필름 스트립 회수 롤러(142)는 폭이 좁은 필름 스트립(181, 182, 183)을 하나씩 공급하고 회수할 수도 있으나, 롤러(131, 137, 142)의 길이 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 복수의 필름 스트립(181, 182, 183)을 배열 장착하여 복수의 필름 스트립(181, 182, 183)을 동시에 공급하고 회수할 수 있게 구성될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 형광 필름 조각 공급 유닛(150)은 베이스 필름(186)에 부착 지지되는 형광 필름 조각(7)을 베이스 필름(186)으로부터 분리하여 공급하는 유닛으로, 복수의 형광 필름 조각(7)이 부착 지지된 베이스 필름(186)을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러(151)와, 복수의 형광 필름 조각(7)이 부착 지지된 베이스 필름(186)에서 상기 복수의 형광 필름 조각(7)이 순차적으로 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die)(152)와, 상기 복수의 형광 필름 조각(7)이 분리된 베이스 필름(186)를 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러(158)을 구비한다.
베이스 필름 회수 롤러(158)는 형광 필름 조각 공급 롤러(151)보다 아래에 배치된다. 형광 필름 조각 공급 롤러(151)에서 공급된 베이스 필름(186)은 가이드 롤러(165)에 의해 형광 필름 조각 분리 다이(152)까지 안내되고, 형광 필름 조각 분리 다이(152)에서 베이스 필름 회수 롤러(158)까지 형광 필름 조각(7)이 제거된 베이스 필름(186)의 경로는 복수의 가이드 롤러(161, 162, 163, 164)에 의해 안내된다.
형광 필름 분리 다이(152)는 단면이 쐐기 형상의 부재로서, 베이스 필름(186)의 폭보다 약간 큰 길이로 X축과 평행하게 연장된다. 형광 필름 조가 분리 다이(152)는 형광 필름 조각(7)이 부착된 베이스 필름(186)이 진입하여 지지된 채 미끄러져 이동하는 상측면과, 상기 상측면과 예각(A2)을 형성하도록 경사진 경사면을 구비한다. 형광 필름 조각(7)이 분리된 베이스 필름(186)은 상기 경사면을 따라 미끄러져 베이스 필름 회수 롤러(158)를 향해 이동한다.
상기 상측면과 상기 경사면이 만나는 단부에는 예각(acute angle)(A2)으로 돌출된 엣지(edge)(153)가 구비된다. 엣지(153)에서 베이스 필름(186)의 진행 방향이 급격하게 전환되며, 베이스 필름(186)가 엣지(153)를 통과할 때 베이스 필름(186)에 부착된 복수의 형광 필름 조각(7)이 베이스 필름(186)에서 분리된다.
형광 필름 조각 공급 유닛(150)은 엣지(153)를 통과하며 베이스 필름(186)에서 분리된 복수의 형광 필름 조각(7)을 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)(도 11 참조)의 픽업 콜렛(114)에 의해 픽업될 때까지 바닥으로 낙하하지 않게 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재(155)를 더 구비한다. 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 지지된 형광 필름 조각(7)은 상기 픽업 콜렛(114)의 하단에 흡착 픽업된다.
콘트롤러(175)(도 4 참조)는, 픽업 콜렛(114)에 의해 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 지지된 형광 필름 조각(7)들이 모두 흡착되면 베이스 필름(186)이 전진하여 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 새로이 분리된 형광 필름 조각(7)이 투입되어 지지되도록 형광 필름 조각 공급 유닛(150)을 제어한다. 또한, 콘트롤러(175)는 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 형광 필름 조각(7)이 하나라도 지지되어 있으면 베이스 필름(186)의 진행을 멈추도록 형광 필름 조각 공급 유닛(150)을 제어한다.
도 11은 도 4의 형광 필름 조각 픽업 유닛을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 4의 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 도시한 사시도이다. 도 11을 참조하면, 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)은 형광 필름 조각 공급 유닛(130, 150)에서 형광 필름 조각(7)(도 9 및 도 10 참조)을 하나씩 흡착하고, 이송 레일(23) 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임(2)(도 2 참조)의 위에서 흡착을 중단하여 형광 필름 조각(7)을 LED 탑재 홈(3)(도 1 참조)에 채워진 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet)(114)을 구비한다. 픽업 콜렛(114) 상단의 흡입관(118)을 통해 압축기(미도시)가 픽업 콜렛(114)에 연결되며, 상기 압축기가 작동하면 픽업 콜렛(114)의 하단이 공기를 흡착하여 형광 필름 조각(7)을 흡착 픽업하게 되고, 상기 압축기가 작동하지 않으면 픽업 콜렛(114)의 하단부에 흡착되어 있던 형광 필름 조각(7)이 아래로 떨어지게 된다.
픽업 콜렛(114)은 콜렛 지지부(112)에 의해 지지된다. 콜렛 지지부(112)는 테이블(80)에 지지되며, 픽업 콜렛(114)을 X축, Y축, 및 Z축에 각각 평행한 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지한다. 또한, 픽업 콜렛(114)의 외주면에 감겨 모터(미도시)의 구동력에 의해 주행하는 타이밍 벨트(116)를 구비하여 픽업 콜렛(114)을 그 길이 방향으로 연장된 중심 축선(CC)에 대해 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하게 지지한다. 이와 같은 구성으로 픽업 콜렛(114)은 전후, 좌우, 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하고, 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하다.
도 4, 도 11, 및 도 12를 함께 참조하면, 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛(120)은 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124), 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127), 및 이 광학 센서들(124, 127)을 지지하는 광학 센서 지지부(122)를 구비한다. 광학 센서 지지부(122)는 테이블(80)에 지지된다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각(7)(도 9 및 도 10 참조)이 픽업 콜렛(114)에 흡착 픽업되기 전에 형광 필름 공급 유닛(130, 150)(도 9 및 도 10 참조)에서 형광 필름 조각(7)의 위치와 자세를 광학적으로 감지한다. 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 형광 필름 조각(7)이 흡착 픽업된 픽업 콜렛(114)을 형광 필름 조각 부착 위치에 위치한 리드프레임(2)(도 2 참조)의 LED 탑재 홈(3)(도 2 참조)과 정렬하기 위하여 LED 탑재 홈(3)의 위치와 자세를 광학적으로 감지한다. 여기서 위치는 형광 필름 조각(7) 또는 LED 탑재 홈(3)의 X축, Y축, 및 Z축 상의 위치 좌표를 의미하고, 자세는 형광 필름 조각(7) 또는 LED 탑재 홈(3)이 XY 평면과 평행한 평면에서 X축에 대해, 또는 Y축에 대해 기울어진 각도를 의미한다.
도 9, 도 10, 및 도 12를 함께 참조하면, 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 하단부의 조명(126)과 상단부의 CCD 카메라(125)를 구비하여 구성될 수 있다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각(7)이 형광 필름 조각 분리 다이(132, 152)의 엣지(133, 153)에 다다르면 형광 필름 조각(7)의 위치와 자세를 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 4 참조)의 구동 제어에 의해 픽업 콜렛(114)이 상기 감지된 형광 필름 조각(7)의 위치 및 자세와 정렬되게 이동하고, 하단부를 통해 공기를 흡입하여 픽업 콜렛(114) 하단부의 정위치에 형광 필름 조각(7)을 픽업하게 된다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각 분리 다이(132, 152)의 엣지(133, 153) 부분을 촬상할 수 있게 고정 세팅(setting)된다.
형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 하단부의 조명(129)과 상단부의 CCD 카메라(128)를 구비하여 구성될 수 있다. 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 복수의 리드프레임(2)(도 1 참조)가 탑재된 캐리어(10)(도 2 참조)가 이송 레일(23)(도 6 참조) 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달하면 리드프레임(2)의 LED 탑재 홈(3)(도 1 참조)의 위치와 자세를 하나씩 순차적으로 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 4 참조)의 구동 제어에 의해 형광 필름 조각(7)을 픽업한 픽업 콜렛(114)이 상기 감지된 LED 탑재 홈(3)의 위치 및 자세와 정렬되게 이동하고, 하단부를 통한 공기 흡입을 멈춰 형광 필름 조각(7)을 아래로 떨어뜨림으로써 LED 탑재 홈(3)에 주입된 밀봉용 수지(6)(도 1 참조) 상측면의 정위치에 형광 필름 조각(7)에 부착되게 된다. 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 캐리어(10)에 탑재된 리드프레임(2)을 하나씩 순차적으로 촬상할 수 있도록 X축 및 Y축과 평행한 방향으로 각각 이동할 수 있게 광학 센서 지지부(122)에 지지된다.
한편, 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 형광 필름 조각(7)이 픽업 콜렛(114)에서 낙하하여 밀봉용 수지(6)의 상측면에 올바른 위치에 부착되었는지 확인할 수 있게 리드프레임(2)을 다시 한번 촬상할 수 있다. 이 과정을 통해 밀봉용 수지(6)의 상측면에 형광 필름 조각(7)이 올바르게 부착되지 않은 불량 리드프레임(2)이 발견되면 장치(20)를 정지시키고, 상기 불량 리드프레임(2)을 제거할 수 있다.
도 13은 도 4의 리드프레임 리드프레임 언로딩 유닛을 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 리드프레임 언로딩 유닛(70)은 아래층과 위층에 각각 배치된 선반 형태의 매거진 공급부(71)와 매거진 배출부(75), 및 매거진 공급부(71)와 매거진 배출부(75)의 일 측에 매거진 엘리베이터(magazine elevator)(77)를 구비한다. 매거진 공급부(71)로는 앞면과 뒷면이 캐리어(10)(도 2 참조)가 미끄러져 출입할 수 있게 개방되고, 내부에 캐리어(10)가 채워지지 않은 빈 매거진(13)이 공급된다.
매거진 공급부(71)에 투입된 빈 매거진(13)은 공급 컨베이어 벨트(73)에 의해 매거진 엘리베이터(77)로 이동하고, 이송 레일(23)(도 6 참조)을 따라 제3 이송 집게(49)(도 6 참조)에 파지되어 끌려온 캐리어(10)가 상기 빈 매거진(13)에 탑재된다. 매거진 엘리베이터(77)는 매거진 공급부(71)에서 매거진 엘리베이터(77)로 이동한 매거진(13)을 단계적으로 상승시키고, 상기 제3 이송 집게(49)에 의해 캐리어(10)가 반복적으로 매거진(13) 내부로 투입된다. 이와 같은 동작의 반복으로 매거진(13) 내에 복수의 캐리어(10)가 서로 이격되게 적층 배치되게 채워지면, 캐리어(10)가 가득 채워진 매거진(13)은 올려져 매거진 배출부(75)로 ?겨진다. 그리고, 빈 매거진(13)에 대해 상술한 작업이 반복 수행되어 형광 필름 조각(7) 부착 작업이 끝난 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)가 계속하여 매거진(13)에 적층 수거된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: LED 패키지 4: 리드프레임
7: 형광 필름 조각 10: 캐리어
20: LED 패키지 제조 장치 22: 리드프레임 피딩 유닛
60: 리드프레임 로딩 유닛 70: 리드프레임 언로딩 유닛
81: 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛 110: 형광 필름 조각 픽업 유닛
120: 형광필름조각 정렬감지유닛 130, 150: 형광필름조각 공급유닛

Claims (9)

  1. LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit);
    상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit);
    복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛; 및
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛;을 포함하고,
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛은:
    복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러; 상기 복수의 형광 필름 조각이 순차적으로 상기 베이스 필름에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die); 및, 상기 형광 필름 조각이 분리된 베이스 필름을 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러;를 구비하고,
    상기 형광 필름 조각 분리 다이는 상기 베이스 필름의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고,
    상기 베이스 필름이 상기 엣지를 통과할 때 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름에서 분리되고, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각이 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업되도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이송 레일의 일 측에 배치되고, 상기 캐리어를 상기 이송 레일로 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit); 및,
    상기 이송 레일의 타 측에 배치되고, 상기 이송 레일에서 순차적으로 배출되는 캐리어를 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛은:
    베이스 필름 스트립(base film strip)에 부착 지지된 형광 필름 스트립(phosphor film strip)을 풀어 공급하는 형광 필름 스트립 공급 롤러; 상기 형광 필름 스트립을 미리 정해진 간격으로 절단하여 상기 형광 필름 조각을 형성하는 커터(cutter); 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름 스트립에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die); 및, 상기 형광 필름 조각이 분리되고 남은 상기 베이스 필름 스트립을 감아 회수하는 베이스 필름 스트립 회수 롤러;를 구비하고,
    상기 형광 필름 조각 픽업 유닛이 상기 형광 필름 조각 분리 다이 위에서 상기 형광 필름 조각을 픽업하여 상기 베이스 필름 스트립에서 분리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각을 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업될 때까지 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  6. 삭제
  7. LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit);
    상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit);
    복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛; 및
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛;을 포함하고,
    상기 형광 필름 조각 픽업 유닛은, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 흡착하고, 상기 이송 레일 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임의 위에서 흡착을 중단하여 상기 형광 필름 조각을 상기 LED 탑재 홈에 채워진 밀봉용 수지의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet)을 구비하고,
    상기 형광 필름 조각이 상기 픽업 콜렛에 흡착되기 전에 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 상기 형광 필름 조각의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서, 및 상기 형광 필름 조각이 흡착된 픽업 콜렛을 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서를 구비하는 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  8. LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit);
    상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit);
    복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛; 및
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛;을 포함하고,
    상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은:
    내부에 상기 밀봉용 수지를 수용하고 상기 LED 탑재 홈으로 상기 밀봉용 수지를 배출하는, 적어도 하나의 시린지(syringe); 및, 상기 시린지를 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치를 광학적으로 감지하는 밀봉용 수지 주입용 광학 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
  9. LED 탑재 홈에 LED가 탑재된 리드프레임(lead frame)을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit);
    상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit);
    복수의 형광 필름 조각을 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛; 및
    상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛;을 포함하고,
    상기 리드프레임 피딩 유닛은:
    상기 캐리어를 파지(把指)하고 상기 이송 레일을 따라 이동하여 상기 캐리어를 전진시키고, 상기 캐리어 파지를 해제하고 상기 이송 레일을 따라 원위치로 복귀하는 이송 집게; 및, 상기 이송 집게가 상기 원위치로 복귀할 때 상기 캐리어를 상기 이송 레일을 향해 가압하여 위치 이동하지 않게 고정시키는 클램프(clamp);를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 장치.
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