KR101989043B1 - 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 led를 본딩 패키징하는 장비 시스템 - Google Patents

이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 led를 본딩 패키징하는 장비 시스템 Download PDF

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Abstract

이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템에 있어서, 광변환 필름시트(8-6)를 정제하는 롤링 압착 장치, 정제 광변환 필름시트(8-6)를 가열 및 롤링 성형하는 롤링 성형 장치, 롤링 성형된 정제 광변환 필름시트(8-6)를 필름 융합하는 필름 융합 장치(3), 필름 융합 후의 정제 광변환 필름시트와 캐리어 필름이 구비된 LED플립칩 어레이를 서로 마주하게 정렬되도록 롤링 본딩하는 롤링 본딩 장치를 포함하고, 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 롤링 본딩 장치는 순차적으로 설치되고, 또한 협동 연동되는 공정장비를 구성한다. 상기 장비 시스템은 LED를 연속적으로 롤링 본딩 패키징하므로, 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하기에 적합한 공정방법의 요구를 충족시킬 수 있어, 산업화 대규모 LED 패키징의 생산 효율 및 우수 제품 비율을 향상시킨다.

Description

이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템
본 발명은 광변환체로 LED를 패키징하는 기술분야에 관한 것으로, 특히 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템에 관한 것이다.
LED는 휘도가 높고, 열량이 적고, 수명이 길고, 환경친화적이고, 재활용이 가능한 장점을 보유하고 있어, 21세기 가장 발전 전망이 있는 차세대 녹색 조명으로 불리고 있다. 현재, LED의 이론적 수명은 100000시간 이상에 도달할 수 있으나, 실제 사용 시, 칩 오류, 패키징 오류, 열 과응력 오류, 전기적 과응력 오류 또는/및 조립 오류 등 다양한 요인의 제한을 받게 되고, 특히 패키징 오류로 인하여, LED의 광 감쇠 또는 광 오류 현상이 빨리 나타나게 되고, 이는 새로운 에너지 절약 조명광원으로서의 LED의 발전속도를 방해한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 업계의 많은 학자들이 관련 연구를 진행하였고, LED광효율 및 실제 사용 수명을 향상시킬 수 있는 일부 개선조치를 제시했다. 예를 들면 최근 몇 년 동안 새롭게 개발된 플립형 LED는 종래의 일반형(正裝) LED에 비해, 광 효율이 높고, 신뢰도가 높으며 집적이 용이한 장점이 있고, 또한 패키징 재료가 크게 간소화되었고, 예컨대 종래의 일반형 LED 패키징의 금 와이어(金線), 다이 본딩 접착제, 지지체 등 재료가 모두 더 이상 필요 없게 되었고, 패키징 공정의 절차도 크게 간소화되었고, 예컨대 종래의 일반형 LED 패키징 공정의 다이 본딩, 용접 와이어, 심지어 분광 등이 모두 더 이상 필요하지 않게 되어, 플립형 LED가 점점 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 동시에, 종래의 플립형 LED 패키징 기술은 대부분 유기 실리콘 수지계 광변환체와 플립형 LED칩을 본딩하는 캐스팅(流延) 공정, 스크린 인쇄 공정, 상하 평판 몰드 공정, 단일 롤러 압착 공정 등을 사용했고, 이러한 공정 및 이와 결합된 패키징 장비는 모두 유기 실리콘 수지계 광변환체에 존재하는 기공, 두께 불균일 등의 결함을 잘 해결할 수 없어 광변환체에 의한 LED 패키징 수율이 낮고, 동시에 낮은 생산 효율로 인해 제품 비용이 높다.
중국 특허출원 제201010204860.9호는 “플립형 LED칩의 패키징 방법”을 공개했고, (a)스크린 인쇄를 통해 광변환체를 LED칩 표면에 코팅하고, 광변환체를 가열하여 경화시키는 단계; (b)LED칩을 칩 기판 상에 고정하여, LED칩 전극과 칩 기판 전극을 결합(鍵合)시키는 단계; (c)LED칩 및 칩 기판을 지지체 반사컵의 컵 바닥에 고정시키는 단계; (d)도선을 이용하여, 고정된 칩 기판의 양의 전극과 음의 전극을 지지체의 양의 전극과 음의 전극에 각각 연결시키는 단계; (e)패키징 몰드 또는 렌즈를 LED칩 및 칩 기판이 고정되어 있는 지지체에 커버한 후, 실리카겔을 충진시키는 단계; (f)전체 구조를 가열하여 경화시키는 단계; 를 포함한다. 비록 상기 방법은 스크린 인쇄 공정을 통해 광변환체 코팅 두께의 균일성을 향상시키고, 형광분말 입자의 분포 균일성을 높여, 수율을 향상시키는 목적에 도달하였으나, 여전히 아래와 같은 명백한 단점이 존재한다: 첫째, 스크린 인쇄는 유기 실리콘 수지계의 광변환체를 LED칩 표면에 코팅한 후, 가열 및 경화하는 과정에서 열 과응력 영향을 받게 되어 여전히 광변환체 코팅층과 LED칩의 코팅면 층에 부분적으로 기포가 발생하여 고르지 못한 결함을 형성하게 되고, 둘째, 패키징 몰드 또는 렌즈 커버에 실리카겔을 충진시켜 광변환체가 코팅되어 있는 LED칩과 패키징한 후 전체 구조를 가열 및 경화하는 과정에서 열 과응력 영향을 받게 되므로, 여전히 패키징 몰드 또는 렌즈 커버 중의 실리카겔 표면층에 부분적으로 기포가 발생하여 고르지 못한 결함을 형성하게 된다. LED칩의 패키징 과정에서 열 과응력 영향을 받는 것을 해결할 수 없다면, 필연적으로 LED의 광 효율 감소로 이어지고, 셋째는 전체 LED칩 패키징 공정에서 지능형 제어 시스템이 없이 제어를 할 경우, 수율의 향상에 직접적으로 영향을 준다.
중국 특허출원 제201310270747.4호는 “광변환체층이 피복된 LED 및 이의 제조방법 및 LED장치”를 공개했고, 상기 방안은, 지지 시트의 두께 방향의 한쪽 면에 LED를 배치하는 LED 배치 공정; 활성 에너지선의 조사에 의해 경화되는 활성 에너지선 경화성 수지 및 광변환체를 함유하는 형광 수지 조성물로 형성되는 광변환체층을 LED를 피복하도록 지지 시트의 두께 방향의 한쪽 면에 배치하는 층 배치 공정; 활성 에너지선을 광변환체층에 조사하여 광변환체층을 경화시키는 경화 공정; LED에 대응하게 광변환체층을 절단하여, LED와 LED를 피복하는 광변환체층을 구비하는 광변환체층이 피복된 LED를 얻는 절단 공정; 및 절단 공정 후에, 광변환체층이 피복된 LED를 지지 시트로부터 박리하는 LED 박리 공정;을 포함한다. 상기 방법의 목적은 손상을 방지하도록 LED의 주위에 광변환체를 균일하게 배치시켜, 광변환체층이 피복된 LED를 얻는 방법 및 상기 광변환체층이 피복된 LED를 구비하는 LED 장치를 제공하는 것이다. 그러나 여전히 아래와 같은 명백한 단점이 존재한다: 첫째, 광변환체의 형광 수지 조성물은 경화과정에서, 열 과응력 영향을 받아, 여전히 광변환체 표면층에 부분적으로 기포가 발생하여 고르지 못한 결함을 형성하게 되고, 둘째, 광변환체층이 피복된 LED는, 여전히 열 과응력 영향을 받아, LED 사용 시 광 효율이 감소되고, 셋째, 전체 패키징 공정에서 공정 절차가 비교적 복잡하여, LED 패키징의 생산 효율이 높지 않고, 넷째, 상하 평판 몰드 공정으로 인해 플립 칩에 변위가 발생하게 되고, 또한 정확한 제어를 위한 지능형 제어 시스템이 없으므로, 필연적으로 수율이 낮아진다.
중국 특허출원 제201380027218.X호는 “수지 시트 적층체 및 그것을 사용한 반도체 발광 소자의 제조 방법”을 공개했고, 상기 방안에서 설명한 수지 시트 적층체는　 기재 상에 형광체 함유 수지층이 설치되어 있는 것이고, 기재는 길이 방향과 폭 방향을 갖고, 상기 형광체 함유 수지층은 길이 방향으로 반복 배치되어 열을 이루고 있는 복수의 블록을 구비한다. 비록 상기 방안의 발명의 목적은, 상기 수지 시트 적층체를 통해, 형광체 함유 수지층이 부착된 반도체 발광소자의 색이나 휘도의 균일성, 제조의 용이함, 설계의 자유도 등을 향상시키는 것이지만 여전히 아래와 같은 명백한 단점이 존재한다: 첫째, 사용된 형광체 수지 시트는 경화된 형광체 수지 시트이므로 내부에 잔존하는 기공, 고르지 않은 문제 또는 기타 가공 결함 등을 효과적으로 해소할 수 없고, 둘째, 접착공정에서, 가압 도구는 반도체 발광소자로부터 측 방향으로 가압하므로 반도체 발광소자를 손상시키고, 셋째, 형광체 수지층에 접착제를 함유하는 접착 공정을 이용하면, 접착된 반도체 발광소자 중의 잔류물을 제거하기 어렵고, 접착과정에서 기공이 발생하기 쉬우므로 수율이 낮아지고, 동시에, 접착층의 존재로 인해 LED소자의 출광 효율을 더 감소시키고, 넷째, 반도체 발광소자의 발광면에 접착된 형광체 수지 시트의 기재가 박리되지 않아, 반도체 발광소자의 광 효율에 직접적으로 영향을 미치고, 다섯째, 형광체 수지층은 복수의 블록이 길이 방향으로 반복 배치되어 열을 이루는 방식으로 형성되는데, 상기 형광체 수지층의 복수의 블록의 배치를 실현하는 실제 조작 절차가 복잡하여 전체 소자의 패키징 효율에 영향을 미치고, 복수의 블록의 위치 상의 배치 오차는 후속 발광소자와의 부착의 정밀도에 직접적으로 영향을 미치고, 복수의 블록 간의 크기 및 두께의 일치성 요구를 또한 만족시키지 못할 경우, 심각한 제품 일치성 문제를 초래할 수 있다.
결론적으로, 종래기술에 존재하는 단점을 극복하는 것은 현재 형광체로 LED를 패키징하는 장비 기술분야에서 시급히 해결해야 할 중요한 문제 중 하나가 되었다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템을 제공하는 것이고, 본 발명은 연속적인 롤링 공정을 응용하여 LED를 본딩 패키징하는 뚜렷한 장점이 있고, 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 롤링 본딩 패키징하는 공정방법의 요구를 충족시킬 수 있어, 산업화 대규모 LED 패키징의 생산 효율 및 수율을 향상시킨다.
본 발명은 본 출원인이 제출한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 공정방법의 분할 기술방안이다.
본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템에 있어서, 광변환 필름시트를 정제(精製)하는 롤링 압착 장치, 정제 광변환 필름시트를 가열 및 롤링 성형하는 롤링 성형 장치, 롤링 성형된 정제 광변환 필름시트를 필름 융합하는 필름 융합 장치, 필름 융합 후의 정제 광변환 필름시트와 캐리어 필름이 구비된 LED플립칩 어레이를 서로 마주하게 정렬되도록 롤링 본딩하는 롤링 본딩 장치를 포함하고, 상기 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 롤링 본딩 장치는 순차적으로 설치되고, 또한 협동 연동되는 공정장비를 구성하고, 상기 롤링 압착 장치는 한 세트 이상의 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B)를 포함하고, 상기 롤링 성형 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치를 포함하고, 상기 롤링 본딩 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실현원리는 다음과 같다: 본 발명은 종래의 LED플립칩 패키징 공정에 존재하는 문제점을 더 잘 해결하기 위하여, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템을 독창적으로 설계했다. 본 발명의 롤링 본딩 패키징 원리는 첫째, 롤러로 롤링하여 반경화 광변환 필름시트 중 고르지 못한 부분에 흐름이 생기도록 하여, 반경화 광변환 필름시트에 잔존 할 수 있는 기공, 고르지 못한 부분 또는 기타 가공 결함 등을 제거하여, 기공이 없고, 평탄하고 두께가 균일한 정제 광변환 필름시트를 얻는 것이고; 둘째, 롤링된 반경화 광변환 필름시트가 가공과정에서 변형이 가능하여, 필요한 최적화된 광변환체 발광면층의 형상(예컨대 호면형, 반구면형 및 평면형 등)을 형성하고, 셋째, 광조사 필름 융합 기술을 이용하여, 광변환 재료를 함유한 가융성 유기 실리콘 감광성 수지의 외부층 보호필름시트(B)와 반경화 광변환 필름시트를 융합시켜 일체로 합성함으로써 LED플립칩의 치밀한 본딩에 유리하고, 넷째, 본 발명은 흐름식 연속 공정의 장비 시스템으로, LED 패키지 소자의 대량 생산을 위한 가공조건을 만족시키고 규격크기의 완전 일치를 보장하는데 유리하고, LED 패키지 소자의 생산 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 동시에 LED 패키지 소자 완성품의 광색의 일치성을 향상시키고, 우수 제품 비율을 크게 향상시킨다.
종래 기술에 비해 본 발명의 뚜렷한 장점은 다음과 같다:
첫째, 본 발명에서 제공한 장비 시스템은 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 연속적으로 롤링 본딩 패키징하는 새로운 공정에 적용되어, 종래의 캐스팅 공정, 스크린 인쇄 공정, 상하 평판 몰드 공정 및 단일 롤러 압착 공정 등 구식 공정에 존재하는 본딩 패키징한 LED의 출광 효율, 생산 효율 및 우수 제품 비율이 현저히 부족한 문제를 극복했고, 본 발명은 반경화 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 요구를 충족시킬 수 있어, 산업화 대규모 LED 패키징의 생산 효율 및 우수 제품 비율을 향상시켰다.
둘째, 본 발명은 이형 광변환 필름시트 성형의 새로운 공정을 제공하여, 호면형, 반구면형 및 평면형 등 다양한 이형 형상의 발광면층을 제조할 수 있고, 광변환 필름시트에 잔존할 수 있는 기공, 고르지 못한 부분 및 기타 가공 결함 등을 효과적으로 제거하여, LED 패키지 소자 완성품의 광색의 일치성을 현저히 향상시킬 수 있고, 이형화된 발광면층은 LED 패키지 소자 완성품의 출광 효율 및 출광 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
셋째, 본 발명에서 제공한 필름 융합을 진행하는 신규 공정 방안은, 종래의 보호필름층의 박리 공정의 단점을 극복하여, 유기 실리콘 수지 광변환 필름시트로 LED를 롤링 본딩하는 흐름식 연속 공정을 실현했을 뿐만 아니라, 연속 공정의 장비 시스템을 결합하고 지능형 제어를 실시하여, 산업화 대규모 LED 패키징의 생산 요구를 더 잘 충족시킴으로써, 산업화 대규모 LED 패키징의 생산 효율을 현저히 향상시킨다.
넷째, 본 발명에서 제공한 공정방법은 유기 실리콘 수지 광변환체와 전력 크기가 다양한 LED플립칩의 본딩 패키징 공정에 널리 사용되고, 산업화 대규모 LED 패키징 과정에서 제품 생산 공정에 대한 정밀 가공 요구를 완전히 만족시킨다.
도 1은 본 발명의 장비 시스템을 응용한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 공정방법의 흐름을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템의 흐름 배치 구조 개략도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 압착 장치의 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 압착 장치의 다른 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 압착 장치의 다른 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 성형 장치의 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 성형 장치의 다른 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 필름 융합 장치의 공정 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템 중 롤링 본딩 장치의 하나의 실시예의 구조 개략도이다.
도 7a는 본 발명에 따라 제조된 LED 패키지 소자 완성품의 평면 구조 개략도이다.
도 7b는 본 발명에 따라 연신되어 제조된 단일 LED 패키지 소자 완성품의 평면 구조 개략도이다.
도 8a는 본 발명에 따라 제조된 호면형 LED 패키지 소자고, 8a-1은 좌측면도이고, 8a-2은 우측면도이고, 8a-3은 저면도이고, 8a-4은 사시도이다.
도 8b는 본 발명에 따라 제조된 반구면형 LED 패키지 소자고, 8b-1은 좌측면도이고, 8b-2는 우측면도이고, 8b-3은 저면도이고, 8b-4은 사시도이다.
도 8c는 본 발명에 따라 제조된 평면형 LED 패키지 소자고, 8c-1은 좌측면도이고, 8c-2는 우측면도이고, 8c-3는 저면도이고, 8c-4은 사시도이다.
이하, 도면 및 실시예를 결합하여 본 발명의 구체적인 실시방식에 대해 더 자세히 설명한다.
실시예 1: 도 1-2를 참조하면, 본 발명에서 제공한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템은, 광변환 필름시트를 정제하는 롤링 압착 장치, 정제 광변환 필름시트를 가열 및 롤링 성형하는 롤링 성형 장치, 롤링 성형된 정제 광변환 필름시트를 필름 융합하는 필름 융합 장치, 필름 융합 후의 정제 광변환 필름시트와 캐리어 필름이 구비된 LED플립칩 어레이를 서로 마주하게 정렬되도록 롤링 본딩하는 롤링 본딩 장치를 포함하고, 상기 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 롤링 본딩 장치는 순차적으로 설치되고, 또한 협동 연동되는 공정장비를 구성하고, 상기 롤링 압착 장치는 한 세트 이상의 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B)를 포함하고, 상기 롤링 성형 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치를 포함하고, 상기 롤링 본딩 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치를 포함한다.
특별히 설명드릴 것은,
본 발명에서 제공한 이형 유기 실리콘 수지 광변환 LED본딩-패키징 장비 시스템에 관련된 각 공정의 장치, 설비 또는 부재 등은 모두 본 발명의 구체적인 실시방식의 요구를 참조하여 기존 정밀 기계 제조 분야에서 우수한 것을 선택하여 사용한다.
본 발명에서 제공한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템의 추가적인 바람직한 방안은 다음과 같다:
상기 롤링 압착 장치 중의 활면 롤링 부재(A)는 활면 단일 롤러(A) 또는 활면 평면 전송장치(A)이고, 상기 활면 롤링 부재(B)는 활면 단일 롤러(B) 또는 활면 평면 전송장치(B)이고, 상기 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 중 적어도 하나는 단일 롤러이다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 도 3a는 롤링 압착 장치가 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 단일 롤러(A1)(1-1) 및 활면 단일 롤러(B1)(1-2)를 포함하는 것을 나타내고, 도 3b는 롤링 압착 장치가 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 단일 롤러(A1)(1-1) 및 활면 단일 롤러(B1)(1-2)를 포함하는 것을 나타내고, 도 3c는 롤링 압착 장치가 2세트의 활면 롤링 부재(A) 및 2세트의 활면 롤링 부재(B)을 포함하되, 구체적으로 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 단일 롤러(A1)(1-1)와 활면 단일 롤러(B1)(1-2) 및 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 단일 롤러(A2)(1-3)와 활면 단일 롤러(B2)(1-4)를 포함하는 것을 나타내고; 한 세트 이상의 활면 롤링 압착 장치를 통해 외부층 보호필름시트(A)(8-3), 반경화 광변환 필름(8-1) 또는 반경화 광변환 슬러리(8-2) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)를 롤링하여, 정제 광변환 필름시트(8-6)를 얻는 것을 나타낸다.
상기 롤링 성형 장치 중의 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치는 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러 또는 범프 어레이가 구비된 제1 평면 전송장치이고, 오목홈 어레이가 구비된 상기 제2 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치이고, 상기 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a는 롤링 성형 장치가 서로 마주하게 정렬된, 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러(2-1) 및 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러(2-2)를 포함하는 것을 나타내고, 도 4b는 롤링 성형 장치가 서로 마주하게 정렬된 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러(2-1) 및 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치(2-3)를 포함하고, 롤링 성형 장치를 통해 외부층 보호필름시트(A)(8-3) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)가 구비된 정제 광변환 필름시트(8-6)를 가열 및 롤링 성형하여, 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-7)로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻는 것을 나타낸다.
상기 필름 융합 장치는 적어도 방사 광원 및 평면 전송장치를 포함하는 광 방사 장치이다. 도 5를 참조하면, 도 5는 필름 융합 전에, 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-7)로 조성된 광변환 필름시트 어레이는 필름 융합 장치(3)를 통해, 광변환 필름시트 어레이의 외부층 보호필름시트(B)(8-4)가 광 방사에 의해 조사되어, 반경화 광변환 필름시트와 일체로 합성되어, 필름 융합 후 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-8)로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻는 것을 나타낸다.
상기 롤링 본딩 장치 중 상기 활면인 제3 롤링 장치는 롤러 표면이 활면인 제3 단일 롤러 또는 평면이 활면인 제3 평면 전송장치이고, 상기 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제4 평면 전송장치이고, 광변환 필름시트 어레이가 배치되는 장치와 LED플립칩 어레이가 배치되는 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러이다. 도 6을 참조하면, 롤링 본딩 장치가 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면인 제3 단일 롤러(4-1)와 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러(4-2)를 포함하는 것을 나타내고, 활면인 제3 단일 롤러(4-1)와 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러(4-2)를 통해 필름 융합 후의 단일 광변환 필름시트(8-8)로 조성된 광변환 필름시트 어레이와 LED플립칩 어레이 필름시트에 대해 서로 마주하게 정렬되는 롤링 본딩을 진행하여 LED 패키지 소자(8-9)를 얻는 것을 나타낸다.
상기 롤링 압착 장치에는 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 사이의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 롤링 성형 장치에는 제1 롤링 장치와 제2 롤링 장치 사이의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 롤링 본딩 장치에는 제3 롤링 장치와 제4 롤링 장치 사이의 간격을 조정하는 변위 조정 장치가 설치되어 있다.
상기 롤링 압착 장치의 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 중 단일 롤러 인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이고, 상기 롤링 성형 장치의 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이고, 상기 롤링 본딩 장치의 활면 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이다.
상기 롤링 성형 장치 중 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치와 롤링 본딩 장치 중 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치는, 오목홈 어레이 상의 오목홈 형상이 동일하고, 상기 오목홈 형상은 호면형, 반구면형 또는 평면형이다.
상기 롤링 성형 장치 중 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치 중 범프 어레이의 범프의 형상은 평면형이고, 또한 길이, 폭, 높이의 크기는 LED플립칩의 길이, 폭, 높이의 크기의 1.01~1.05배이다.
상기 장비 시스템은 LED 패키지 소자를 경화 성형시키기 위한 경화 장치를 더 포함하고, 상기 경화 장치는 상기 롤링 본딩 장치 후방에 설치된 공정장비이다.
상기 경화 장치는 터널식 온도 제어 장치 또는 터널식 광조사 장치이고, 상기 터널식 온도 제어 장치는 가온 부재, 온도 조절 부재 및 컨베이어 벨트 통로를 포함하고, 상기 터널식 광조사 장치는 광조사 부재, 광조사 강도 조절 부재 및 컨베이어 벨트 통로를 포함한다.
상기 장비 시스템은 경화된 LED 패키지 소자를 절단하는 절단 장치를 더 포함하고, 상기 절단 장치는 상기 경화 장치 후방에 설치된 공정장비다.
상기 절단 장치는 롤링 절단 장치이고, 상기 롤링 절단 장치는 서로 마주하게 정렬되도록 설치된 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C) 및 활면 롤링 부재(D)을 포함한다.
상기 롤링 절단 장치 중 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)는 어레이 블레이드가 구비된 단일 롤러(C) 또는 어레이 블레이드가 구비된 평면 전송장치(C)이고; 상기 활면 롤링 부재(D)는 활면 단일 롤러(D) 또는 활면 평면 전송장치(D)이고; 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 상기 활면 롤링 부재(D) 중 적어도 하나는 단일 롤러이고, 상기 어레이 블레이드는 어레이 평면형 격자가 구비된 블레이드이고; 상기 평면형 격자의 크기는 단일 LED 패키지 소자의 크기와 동일하다.
상기 롤링 절단 장치에는 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 활면 롤링 부재(D)의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 활면 롤링 부재(D) 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이다.
상기 장비 시스템은 LED플립칩 어레이를 성형하기 위한 LED플립칩 어레이 성형 장치를 더 포함하고, 상기 LED플립칩 어레이 성형 장치는 상기 롤링 본딩 장치 전방에 설치된 공정장비고; LED플립칩 어레이 성형 장치는 LED플립칩을 집어서 위치시키기 위한 로봇 핸드와 정확한 위치 결정 및 변위 기능이 구비된 평면 전송장치를 포함한다.
상기 장비 시스템의 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 칩 어레이 성형 장치, 롤링 본딩 장치, 경화 장치, 절단 장치는 순차적으로 협동 연동되어, 흐름식의 연속공정장비를 구성한다.
필요에 따라, 본 발명에 따라 제조된 LED 패키지 소자 완성품에 대해, 연신기를 통해 신축성 캐리어 필름시트를 연신시켜, 연신 후 LED 패키지 소자 완성품을 상기 절단 슬릿을 따라 분할함으로써, 단일 LED 패키지 소자 완성품을 얻을 수 있다. 도 7a, 도 7b를 참조하기 바란다.
본 발명에 따라 제조된 단일 LED 패키지 소자 완성품은 호면형 LED 패키지 소자, 반구면형 LED 패키지 소자 및 평면형 LED 패키지 소자일 수 있고, 도 8a, 도 8b 및 도 8c를 참조하기 바란다.
본 발명에서 제공한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템은 흐름식 연속 공정장비로서, 각 공정장비는 협동 연동되므로, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 연속 생산 공정에 적용되고, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 대량 생산 효율 및 우수 제품 비율의 향상에 유리하다.
이하, 본 발명의 장비 시스템을 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 새로운 공정에 응용한 것을 실시예 2로 하여, 본 발명의 실시예 2의 구체적인 실시 방식을 추가로 상세하게 설명한다.
실시예 2: 본 발명의 장비 시스템을 응용한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템의 공정방법에 있어서, 정제 광변환 필름시트의 롤링 성형 단계, 광변환 필름시트 어레이의 롤링 성형 단계, 광변환 필름시트 어레이의 필름 융합 단계, LED플립칩 어레이 필름시트의 준비 단계, LED 패키지 소자의 롤링 본딩 성형 단계, LED 패키지 소자의 경화 성형 단계 및 LED 패키지 소자의 절단 단계로 구성된 흐름식 연속공정을 포함하고, 상기 공정방법의 구체적인 단계는,
단계 1, 진공 가열 조건에서, 한 세트 이상의 활면 롤링 압착 장치를 통해 외부층 보호필름시트(A), 반경화 광변환 재료 및 외부층 보호필름시트(B)를 롤링하여, 외부층 보호필름시트(A), 반경화 광변환 필름시트 및 외부층 보호필름시트(B)로 조성된 정제 광변환 필름시트를 얻고, 상기 반경화 광변환 재료는 반경화 광변환 필름 또는 반경화 광변환 슬러리이고, 상기 외부층 보호필름시트(B)의 재질은 광변환 재료를 함유한 가융성 유기 실리콘 감광성 수지인, 정제 광변환 필름시트의 롤링 성형 단계(도 3a 내지 도 3c 참조);
단계 2, 진공 조건에서, 서로 마주하게 정렬된, 범프 어레이가 구비된 제1 롤링장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링장치를 통해 상기 외부층 보호필름시트가 구비된 정제 광변환 필름시트를 가열 및 롤링 성형하여, 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻고, 상기 오목홈은 외부층 보호필름시트(B)에 가까운 일측에 위치하는, 광변환 필름시트 어레이의 롤링 성형 단계(도 4a 내지 도 4b 참조);
단계 3, 진공 광조사 조건에서, 단계 2에서 설명한 광변환 필름시트 어레이의 외부층 보호필름시트(B)에 대해 필름 융합을 진행하여, 필름 융합 후의 광변환 필름시트 어레이를 얻는, 광변환 필름시트 어레이의 필름 융합 단계(도 5 참조);
단계 4, LED플립칩 어레이 필름시트를 얻고, 상기 LED플립칩 어레이 필름시트 중의 LED플립칩은 어레이 방식으로 캐리어 필름시트 상에 배열되고, 상기 LED플립칩은 단일 LED플립칩 또는 LED플립칩 어셈블리를 의미하고, 상기 LED플립칩 어셈블리는 2개 이상의 단일 LED플립칩으로 조성되는, LED플립칩 필름시트 어레이의 준비 단계;
단계 5, 진공 가열 조건에서, 활면인 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치를 통해 단계 3에서 설명한 필름 융합 후의 광변환 필름시트 어레이와 단계 4에서 설명한 LED플립칩 어레이 필름시트에 대해 서로 마주하게 정렬되는 롤링 본딩을 진행하여, LED플립칩 어레이 필름시트 중의 LED플립칩을 상기 필름 융합 후의 광변환 필름시트 어레이의 단일 광변환 필름시트의 오목홈 내로 본딩 삽입시켜, LED 패키지 소자를 얻고, 상기 제4 롤링 장치의 오목홈 어레이의 오목홈 형상 및 오목홈 크기는 제2 롤링 장치의 오목홈 어레이의 오목홈 형상 및 오목홈 크기와 동일한, LED 패키지 소자의 롤링 본딩 성형 단계(도 6 참조);
단계 6, 가온 및/또는 광 경화 방식으로, 단계 5에서 설명한 LED 패키지 소자를 경화 장치를 통해 경화시켜, 경화된 LED 패키지 소자를 얻는 LED 패키지 소자의 경화 성형 단계;
단계 7, 단계 6에서 설명한 경화된 LED 패키지 소자의 외부층 보호필름시트(A)를 박리시키고, 경화된 LED 패키지 소자를 절단하여, 단일 LED 패키지 소자로 분할하는 절단 슬릿이 구비된 LED 패키지 소자 완성품을 형성하는, LED 패키지 소자의 절단 단계;를 포함한다.
본 발명의 장비 시스템을 응용한 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 공정방법의 구체적인 실시방안에 대해 다음과 같이 추가적으로 설명한다:
단계 1에서 설명한 정제 광변환 필름시트의 롤링 성형 단계에서, 한 세트 이상의 활면 롤링 압착 장치를 통해 외부층 보호필름시트(A), 반경화 광변환 재료 및 외부층 보호필름시트(B)를 롤링하는 것은, 한 세트 이상의 서로 마주하게 정렬된 활면 쌍롤러 롤링 장치 및/또는 활면 단일 롤러와 활면 평면 전송장치로 구성된 롤링 장치를 통해 순차적으로 롤링하여, 정제 광변환 필름시트를 얻는 것을 의미하고, 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 도 3a는 한 세트의 활면 롤링 압착 장치를 통해 단계 1의 외부층 보호필름시트(A)(8-3), 반경화 광변환 필름(8-1) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)를 롤링하여, 정제 광변환 필름시트(8-6)를 얻는 단계를 나타내고; 도 3b는 한 세트의 활면 롤링 압착 장치를 통해 단계 1의 외부층 보호필름시트(A)(8-3), 반경화 광변환 슬러리(8-2) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)를 롤링하여, 정제 광변환 필름시트(8-6)를 얻는 단계를 나타내고; 도 3c는 2세트의 활면 롤링 압착 장치를 통해 단계 1의 외부층 보호필름시트(A)(8-3), 반경화 광변환 슬러리(8-2) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)를 롤링하여, 정제 광변환 필름시트(8-6)를 얻는 것을 나타낸다.
단계 1에서 설명한 정제 광변환 필름시트의 롤링 성형 온도는 50~120℃이고, 상기 정제 광변환 필름시트의 두께는 200㎛ 이내이고, 상기 반경화 광변환 필름시트의 재료는 반경화된 유기 실리콘 수지 형광분말 필름 또는 반경화된 유기 실리콘 수지 양자점 형광체 필름이고, 상기 외부층 보호필름(A)의 재질은 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 폴리에테르이고, 상기 외부층 보호필름(B) 중의 광변환 재료는 단계 1에서 설명한 반경화 광변환 필름시트 중의 광변환 재료와 재질 및 함량이 동일하고, 상기 외부층 보호필름시트(B)의 재질은 접착제를 더 포함한다.
단계 2에서 상기 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치는 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러 또는 범프 어레이가 구비된 제1 평면 전송장치이고, 상기 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치이고, 상기 제1 롤링 장치와 제2 롤링 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a는 서로 마주하게 정렬된, 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러(2-1)와 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러(2-2)를 통해 단계 2의 외부층 보호필름시트(A)(8-3) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)가 구비된 정제 광변환 필름시트(8-6)를 가열 및 롤링 성형하여, 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-7)로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻는 것을 나타내고; 도 4b는 서로 마주하게 정렬된, 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러1(2-1)와 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치(2-3)를 통해 단계 2의 외부층 보호필름시트(A)(8-3) 및 외부층 보호필름시트(B)(8-4)가 구비된 정제 광변환 필름시트(8-6)를 가열 및 롤링 성형하여, 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-7)로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻는 것을 나타낸다.
단계 2에서 설명한 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트의 외형 형상은 호면형, 반구면형 또는 평면형이고, 상기 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트에서, 오목홈의 길이, 폭, 높이의 크기는 LED플립칩의 길이, 폭, 높이의 크기의 1.01~1.05배이고, 가장 바람직한 오목홈의 길이, 폭, 높이의 크기는 LED플립칩의 길이, 폭, 높이의 크기의 1.02배이고, 상기 광변환 필름시트 어레이의 롤링 성형 온도는 50~120℃이고, 가장 바람직한 롤링 성형 온도는 80~100℃이다.
단계 3에서 설명한 필름 융합은 광 방사 방식으로, 외부층 보호필름시트(B)를 융합하여 단계 1에서 설명한 반경화 광변환 필름시트와 일체로 합성하는 것을 의미한다. 도 5를 참조하면, 도 5는 단계 3에서 필름 융합 전에 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-7)로 조성된 광변환 필름시트 어레이는 필름 융합 장치(3)를 통해, 광변환 필름시트 어레이의 외부층 보호필름시트(B)(8-4)가 광 방사에 의해 조사되어, 반경화 광변환 필름시트와 일체로 합성되어, 필름 융합 후 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트(8-8)로 조성된 광변환 필름시트 어레이를 얻는 것을 나타낸다.
단계 4에서 설명한 LED플립칩 어레이 필름시트의 캐리어 필름시트는 신축성 캐리어 필름이고, 상기 신축성 캐리어 필름시트의 재질은 고온 폴리에스테르, 폴리디메틸실록산 및 폴리염화비닐로부터 선택된 1종이다.
단계 5에서 설명한, 활면인 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치를 통해 단계 3에서 설명한 필름 융합 후의 광변환 필름시트 어레이와 단계 4에서 설명한 LED플립칩 어레이 필름시트에 대해 서로 마주하게 정렬되는 롤링 본딩을 진행하는 것은, 상기 광변환 필름시트 어레이를 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제4 평면 전송장치 상에 설치하고, 상기 LED플립칩 어레이 필름시트를 롤러 표면이 활면인 제3 단일 롤러 또는 평면이 활면인 제3 평면 전송장치에 설치하여 롤링 본딩함으로써, 상기 LED플립칩 어레이 중의 LED플립칩을 상기 광변환 필름시트 어레이의 단일 광변환 필름시트의 오목홈 내로 본딩 삽입시켜, LED 패키지 소자를 얻는 것을 의미하고; 그 중
활면인 제3 롤링 장치는 롤러 표면이 활면인 제3 단일 롤러 또는 평면이 활면인 제3 평면 전송장치이고, 상기 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제4 평면 전송장치이고, 광변환 필름시트 어레이가 배치되는 장치와 LED플립칩 어레이가 배치되는 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러이다. 도 6을 참조하면, 도 6은 활면인 제3 단일 롤러(4-1)와 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러(4-2)를 통해 단계 5에서 필름 융합 후의 단일 광변환 필름시트(8-8)로 조성된 광변환 필름시트 어레이와 LED플립칩 어레이 필름시트에 대해 서로 마주하게 정렬되는 롤링 본딩을 진행하여 LED 패키지 소자(8-9)를 얻는 것을 나타낸다.
단계 5에서 설명한 LED 패키지 소자의 롤링 본딩 성형 온도는 50~120℃이고, 가장 바람직한 롤링 본딩 성형 온도는 80~100℃이다.
단계 6에서 설명한 광 경화 방법은 활성 에너지선의 조사에 의한 경화이고, 상기 가온 경화 방법의 경화 온도는 140~180℃이고, 경화 시간은 1h 이하이고, 가장 바람직한 경화 온도는 150~160℃이고, 경화 시간은 2h이다.
단계 7에서 설명한 경화 LED 패키지 소자에 대한 절단은, 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C) 및 활면 롤링 부재(D)를 통해 경화 LED 패키지 소자에 대해 서로 마주하게 정렬되는 롤링 절단을 진행하여, 단일 LED 패키지 소자로 분할하는 절단 슬릿이 구비된 LED 패키지 소자 완성품을 얻는 것을 의미하고, 상기 절단 슬릿의 슬릿 폭은 20㎛ 이내이고, 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)는 어레이 블레이드가 구비된 단일 롤러(C) 또는 어레이 블레이드가 구비된 평면 전송장치(C)이고, 상기 활면 롤링 부재(D)는 활면 단일 롤러(D) 또는 활면 평면 전송장치(D)이고, 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 상기 활면 롤링 부재(D) 중 적어도 하나는 단일 롤러이고, 상기 어레이 블레이드는 어레이 평면형 격자가 구비된 블레이드이다.
필요에 따라, 단계 7에서 설명한 LED 패키지 소자 완성품에 대해, 연신기를 통해 신축성 캐리어 필름시트를 연신시켜, 연신 후 LED 패키지 소자 완성품을 상기 절단 슬릿을 따라 분할함으로써, 단일 LED 패키지 소자 완성품을 얻을 수 있다. 도 7a, 도 7b를 참조하기 바란다.
본 발명의 구체적인 실시예에서 언급되지 않은 설명은 해당분야의 공지기술에 해당하므로, 공지기술을 참고하여 추가로 실시할 수 있다.
본 발명은 반복적인 실험 검증을 통해, 만족스러운 실험 효과를 얻었다.
이상 구체적인 실시방식 및 실시예는 본 발명에서 제공한 롤링에 의한 열가소성 수지 광변환체 LED본딩-패키징 공정방법의 기술사상을 구체적으로 뒷받침하는 것으로, 이에 의해 본 발명의 보호범위를 한정해서는 안되고, 본 발명에서 제공한 기술사상에 따라, 본 기술방안을 바탕으로 진행한 모든 동등한 변경 또는 등가적 변동은 모두 본 발명의 기술방안의 보호범위에 해당한다.
본 발명의 도면 중 도면 부호에 대한 설명은 다음과 같다:
1-1 롤링 압착 장치의 활면 단일 롤러(A1)
1-2 롤링 압착 장치의 활면 단일 롤러(B1)
1-3 롤링 압착 장치의 활면 단일 롤러(A2)
1-4 롤링 압착 장치의 활면 단일 롤러(B2)
1-5 제1 버퍼롤러
1-6 제2 버퍼롤러
2-1 롤링 성형 장치의 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러
2-2 롤링 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러
2-3 롤링 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치
2-4 롤링 성형 장치의 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러 상의 범프
2-5 롤링 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러 상의 오목홈
2-6 롤링 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치 상의 오목홈
3 필름 융합 장치
4-1 롤링 본딩 성형 장치의 활면 제3 단일 롤러
4-2 롤링 본딩 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러
4-3 롤링 본딩 성형 장치의 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러 상의 오목홈
4-4 LED플립칩 어레이 필름시트 중의 LED플립칩
4-5 LED플립칩 어레이 필름시트 중의 캐리어 필름
5 경화 장치
6 박리 및 절단 장치
7 권취 롤러
8-1 반경화 광변환 필름
8-2 반경화 광변환 슬러리
8-3 외부층 보호필름시트(A)
8-4 외부층 보호필름시트(B)
8-5 반경화 광변환 필름시트
8-6 롤링 압착 장치에 의해 제조된 정제 광변환 필름시트
8-7 롤링 성형 장치에 의해 제조된 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트
8-8 필름 융합 장치에 의해 필름 융합 후 얻은 오목홈이 구비된 단일 광변환 필름시트
8-9 롤링 본딩 장치에 의해 제조된 LED 패키지 소자.
9-1 버퍼롤러
9-2 LED플립칩 버퍼롤러

Claims (17)

  1. 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템에 있어서,
    광변환 필름시트를 정제하는 롤링 압착 장치, 정제 광변환 필름시트를 가열 및 롤링 성형하는 롤링 성형 장치, 롤링 성형된 정제 광변환 필름시트를 필름 융합하는 필름 융합 장치, 필름 융합 후의 정제 광변환 필름시트와 캐리어 필름이 구비된 LED플립칩 어레이를 서로 마주하게 정렬되도록 롤링 본딩하는 롤링 본딩 장치를 포함하고, 상기 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 롤링 본딩 장치는 순차적으로 설치되고, 또한 협동 연동되는 공정장비를 구성하고,
    상기 롤링 압착 장치는 한 세트 이상의 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B)를 포함하고, 상기 롤링 성형 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치를 포함하고, 상기 롤링 본딩 장치는 서로 마주하게 정렬되어 롤링되는 활면인 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치를 포함하는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤링 압착 장치 중의 활면 롤링 부재(A)는 활면 단일 롤러(A) 또는 활면 평면 전송장치(A)이고, 상기 활면 롤링 부재(B)는 활면 단일 롤러(B) 또는 활면 평면 전송장치(B)이고, 상기 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 중 적어도 하나는 단일 롤러인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롤링 성형 장치 중의 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치는 범프 어레이가 구비된 제1 단일 롤러 또는 범프 어레이가 구비된 제1 평면 전송장치이고, 상기 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제2 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제2 평면 전송장치이고, 상기 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필름 융합 장치는 적어도 방사 광원 및 평면 전송장치를 포함하는 광 방사 장치인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 롤링 본딩 장치 중 상기 활면인 제3 롤링 장치는 롤러 표면이 활면인 제3 단일 롤러 또는 평면이 활면인 제3 평면 전송장치이고, 상기 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치는 오목홈 어레이가 구비된 제4 단일 롤러 또는 오목홈 어레이가 구비된 제4 평면 전송장치이고, 필름 융합 후의 정제 광변환 필름시트 어레이가 배치되는 장치와 LED플립칩 어레이가 배치되는 장치 중 적어도 하나는 단일 롤러인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 롤링 압착 장치에는 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 사이의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 롤링 성형 장치에는 제1 롤링 장치와 제2 롤링 장치 사이의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 롤링 본딩 장치에는 제3 롤링 장치와 제4 롤링 장치 사이의 간격을 조정하는 변위 조정 장치가 설치되어 있는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 롤링 압착 장치의 활면 롤링 부재(A)와 활면 롤링 부재(B) 중 단일 롤러 인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이고, 상기 롤링 성형 장치의 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하이고, 상기 롤링 본딩 장치의 활면 제3 롤링 장치와 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 롤링 성형 장치 중 오목홈 어레이가 구비된 제2 롤링 장치와 롤링 본딩 장치 중 오목홈 어레이가 구비된 제4 롤링 장치는, 오목홈 어레이 상의 오목홈 형상이 동일하고, 상기 오목홈 형상은 호면형, 반구면형 또는 평면형인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 롤링 성형 장치 중 범프 어레이가 구비된 제1 롤링 장치 중 범프 어레이의 범프의 형상은 평면형이고, 또한 길이, 폭, 높이의 크기는 LED플립칩의 길이, 폭, 높이의 크기의 1.01~1.05배인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 장비 시스템은 LED 패키지 소자를 경화 성형시키기 위한 경화 장치를 더 포함하고, 상기 경화 장치는 상기 롤링 본딩 장치 후방에 설치된 공정장비인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 경화 장치는 터널식 온도 제어 장치 또는 터널식 광조사 장치이고, 상기 터널식 온도 제어 장치는 가온 부재, 온도 조절 부재 및 컨베이어 벨트 통로를 포함하고, 상기 터널식 광조사 장치는 광조사 부재, 광조사 강도 조절 부재 및 컨베이어 벨트 통로를 포함하는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 장비 시스템은 경화 LED 패키지 소자를 절단하는 절단 장치를 더 포함하고, 상기 절단 장치는 상기 경화 장치 후방에 설치된 공정장비인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절단 장치는 롤링 절단 장치이고, 상기 롤링 절단 장치는 서로 마주하게 정렬되도록 설치된 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C) 및 활면 롤링 부재(D)를 포함하는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 롤링 절단 장치 중 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)는 어레이 블레이드가 구비된 단일 롤러(C) 또는 어레이 블레이드가 구비된 평면 전송장치(C)이고, 상기 활면 롤링 부재(D)는 활면 단일 롤러(D) 또는 활면 평면 전송장치(D)이고, 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 상기 활면 롤링 부재(D) 중 적어도 하나는 단일 롤러이고, 상기 어레이 블레이드는 어레이 평면형 격자가 구비된 블레이드인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 롤링 절단 장치에는 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 활면 롤링 부재(D)의 간격을 조절하는 변위 조정 장치가 설치되어 있고, 상기 어레이 블레이드가 구비된 롤링 부재(C)와 활면 롤링 부재(D) 중 단일 롤러인 것은, 롤러의 반경방향 흔들림 폭이 2㎛ 이하인, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 장비 시스템은 LED플립칩 어레이를 성형하기 위한 LED플립칩 어레이 성형 장치를 더 포함하고, 상기 LED플립칩 어레이 성형 장치는 상기 롤링 본딩 장치 전방에 설치된 공정장비이고, LED플립칩 어레이 성형 장치는 LED플립칩을 집어서 위치시키기 위한 로봇 핸드와 정확한 위치 결정 및 변위 기능이 구비된 평면 전송장치를 포함하는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 장비 시스템의 롤링 압착 장치, 롤링 성형 장치, 필름 융합 장치, 칩 어레이 성형장치, 롤링 본딩 장치, 경화 장치, 절단 장치는 순차적으로 협동 연동되어, 흐름식의 연속 공정장비를 구성하는, 이형 유기 실리콘 수지 광변환체로 LED를 본딩 패키징하는 장비 시스템.
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