KR102056800B1 - Lighting apparatus for inspection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단면이 직사각형 모양을 이루며 길이방향으로 길게 형성되고 양측면을 관통하도록 내부에 압축공기가 통과되는 에어라인이 형성되는 바디와, 상기 바디의 하측에서 전면부를 향해 연장형성되어 바닥판 역할을 하는 언더커버와, 상기 바디의 상면에서 전면부를 향해 연장형성되어 상판의 역할을 하는 탑커버와, 상기 바디의 양측면에서 전면부를 향해 연장형성되어 측판의 역할을 하고 상기 바디의 에어라인과 대응되는 위치에 흡입구가 형성되는 사이드커버로 구성되는 메인블록; 상기 바디의 전면부에 장착되어 상기 메인블록 내부에 수용되는 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈; 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈의 전방에 배치되어 상기 메인블록의 내부에 수용되고 상기 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈로부터 발생되는 빛을 굴절시켜 휘도를 상승시키는 집광렌즈; 상기 집광렌즈의 전방에 배치되어 상기 메인블록의 내부에 수용되고 상기 집광렌즈에 의해 집중된 빛을 고르게 확산하여 균일한 빛을 조사하는 확산판; 상기 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈과 접속되어 상기 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈을 각각 모니터링 및 개별 제어하는 다채널 컨트롤러;를 포함하는 검사용 조명장치를 제공한다.The present invention has a rectangular cross-sectional shape is formed long in the longitudinal direction and the air line through which compressed air passes to be formed so as to pass through both sides, and is formed extending from the lower side toward the front portion to serve as a bottom plate An undercover, a top cover extending from the upper surface of the body toward the front portion to serve as a top plate, and extending from both sides of the body toward the front portion to serve as a side plate and corresponding to an air line of the body; A main block comprising a side cover having a suction port formed therein; A plurality of high density chip size package light emitting diode modules mounted on the front part of the body and accommodated in the main block; A condenser lens disposed in front of the high density chip size package light emitting diode module and accommodated inside the main block and refracting light generated from the chip size package light emitting diode module to increase luminance; A diffuser plate disposed in front of the condenser lens to receive uniform light by uniformly diffusing the light concentrated by the condenser lens; And a multi-channel controller connected to the plurality of high density chip size package light emitting diode modules to monitor and individually control the plurality of high density chip size package light emitting diode modules, respectively.
Description
본 발명은 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 이용한 검사용 조명장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 이용하여 고휘도 LED 모듈을 구현하여, 라인 스캔 카메라를 이용한 검사장비의 글라스 검사 속도를 향상시키고, 개별 모듈의 제어를 실현하는 제어기를 적용하여, 광균일도가 향상된 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 이용한 검사용 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device for inspection using a high density chip size package (CSP) LED module, and more particularly to a high brightness LED using a high density chip size package (CSP) LED module. Implement the module to improve the glass inspection speed of the inspection equipment using the line scan camera, and to apply the controller to realize the control of the individual modules, the high density chip size package (CSP) LED module with improved optical uniformity It relates to an inspection lighting device using.
일반적으로 반도체 또는 디스플레이의 생산 공정은 자동화 설비를 이용한 대량 생산 방식으로 이루어진다. 이러한 반도체, 디스플레이의 대량 생산 공정에서 해당 공정에서의 수율, 불량율 등을 파악하고 관리하기 위하여 생산된 물품을 검사하는 공정을 배치하고 있는데, 이러한 검사는 초기에 육안으로 확인하는 방식에서 기술의 발전과 함께 점차 카메라를 이용한 검사로 대체되어 왔다.In general, the production process of the semiconductor or display is made by mass production method using automated equipment. In the mass production process of semiconductors and displays, a process of inspecting the produced goods is arranged to identify and manage the yield and defect rate in the process. Together, camera inspection has gradually been replaced.
이러한 카메라를 이용하여 제품을 빠르게 검사하기 위해서는 고속으로 이미지를 촬상할 수 있는 산업용 카메라와 더불어 고휘도 라인 조명이 필수적인데, 이러한 라인 조명의 예로서 등록특허 제10-1040747호는 반사방지판을 포함하는 광학부재와, 투광판의 측면에서 광을 조사하는 광 조사부와, 광학부재 및 광 조사부를 지지하는 프레임을 포함하는 검사용 조명 장치를 개시하고 있다.In order to quickly inspect a product using such a camera, high brightness line lighting is essential along with an industrial camera capable of capturing images at high speed. As an example of such line lighting, Patent No. 10-1040747 includes an antireflection plate. Disclosed is an inspection lighting apparatus including an optical member, a light irradiation unit for irradiating light from the side of the floodlight plate, and a frame supporting the optical member and the light irradiation unit.
또한, 다른 예로서 등록특허 제10-0639926호는 한 쌍의 발광부재와, 복수의 LED 및 이들 LED의 각각에 대응하는 실린드리컬 렌즈를 포함하여 조사된 광이 검사 대상물 표면의 일정 영역에 모이도록 각각의 실린드리컬 렌즈의 위치 관계 및 피치를 설정하는 표면검사용 조명 장치를 개시하고 있다.Further, as another example, Korean Patent No. 10-0639926 discloses a pair of light emitting members, a plurality of LEDs, and a cylindrical lens corresponding to each of these LEDs, such that the irradiated light is collected at a predetermined area of the surface of the inspection object. The surface inspection illumination device which sets the positional relationship and pitch of each cylindrical lens is disclosed.
그런데, 종래의 이러한 종류의 조명 장치는 Chip On Board(COB)방식의 조명이 사용되었는데, 이러한 COB 방식의 조명은 구조상 발광체 사이의 거리를 감소시키는데 한계가 있기 때문에 휘도 낮음으로 인한 카메라의 인식 불량 및 에러가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.By the way, the conventional lighting device of this type used a Chip On Board (COB) type of lighting, which is limited in reducing the distance between the light emitters in the structure of the COB type lighting due to the poor recognition of the camera due to low brightness and There was a problem that errors frequently occur.
또한, 하나의 PCB로 전체의 LED를 제어함으로써 검사 제품의 불량 또는 카메라 검사 불량시 이를 사전에 검지하지 못하는 문제점이 있었으며, 개별 채널 조절이 안되어 광균일도 조절이 불가능한 문제가 있었다. In addition, by controlling the entire LED with a single PCB, there was a problem that can not be detected in advance when the inspection product defective or camera inspection failure, there is a problem that can not control the light uniformity because the individual channel is not adjusted.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 초고휘도 LED가 고밀도로 배치되어 밝은 광량을 얻는 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 적용하여 고휘도를 실현하고, 고휘도의 광이 집광렌즈를 통과하게 하여 균일한 광을 조사하도록 하며, 압축공기가 통과되는 에어라인 및 냉각핀을 구비하여 냉각효과를 극대화시킴으로서 고휘도 및 고방열을 획득하는 검사용 조명장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to achieve a high brightness by applying a high density chip size package (CSP) LED module, which is a high-density LED is arranged in a high density to obtain a bright light amount, and the high brightness light is passed through the condensing lens to uniform It is to provide a test illumination device to obtain a high brightness and high heat radiation by maximizing the cooling effect by having an air line and cooling fins through which compressed air passes.
또한, 본 발명의 다른 목적은 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 각각 모니터링하여 개별적인 상태확인이 가능하고, 각각 개별 제어가 가능한 검사용 조명장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a test lighting device capable of individually checking the status by monitoring a plurality of high density Chip Size Package (CSP) LED modules, respectively, each control is possible.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치는 단면이 직사각형 모양을 이루며 길이방향으로 길게 형성되고 양측면을 관통하도록 내부에 압축공기가 통과되는 에어라인이 형성되는 바디와, 상기 바디의 하측에서 전면부를 향해 연장형성되어 바닥판 역할을 하는 언더커버와, 상기 바디의 상면에서 전면부를 향해 연장형성되어 상판의 역할을 하는 탑커버와, 상기 바디의 양측면에서 전면부를 향해 연장형성되어 측판의 역할을 하고 상기 바디의 에어라인과 대응되는 위치에 흡입구가 형성되는 사이드커버로 구성되는 메인블록; 상기 바디의 전면부에 장착되어 상기 메인블록 내부에 수용되는 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈; 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈의 전방에 배치되어 상기 메인블록의 내부에 수용되고 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈로부터 발생되는 빛을 굴절시켜 휘도를 상승시키는 집광렌즈; 상기 집광렌즈의 전방에 배치되어 상기 메인블록의 내부에 수용되고 상기 집광렌즈에 의해 집중된 빛을 고르게 확산하여 균일한 빛을 조사하는 확산판; 상기 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈과 접속되어 상기 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈을 각각 모니터링 및 개별 제어하는 다채널 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Inspection apparatus according to an embodiment of the present invention provided to achieve the above object is formed in the cross-sectional rectangular shape is formed long in the longitudinal direction and through which the compressed air passes through the inner side is formed A body which is formed to extend toward the front portion from the lower side of the body to serve as a bottom plate, a top cover which extends toward the front portion from the upper surface of the body to serve as a top plate, and a front surface on both sides of the body A main block extending toward the side and serving as a side plate, the main block including a side cover having a suction port at a position corresponding to an air line of the body; A plurality of high density chip size package light emitting diode modules mounted on the front part of the body and accommodated in the main block; A condensing lens disposed in front of the high density chip size package light emitting diode module and received inside the main block to refract light generated from the high density chip size package light emitting diode module to increase luminance; A diffuser plate disposed in front of the condenser lens to receive uniform light by uniformly diffusing the light concentrated by the condenser lens; And a multi-channel controller connected to the plurality of high density chip size package light emitting diode modules to monitor and individually control the plurality of high density chip size package light emitting diode modules, respectively.
그리고, 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈은 회로보드와, 상기 회로보드 상에 밀집되게 배치되는 칩사이즈 패키지 발광다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The high density chip size package light emitting diode module may include a circuit board and a chip size package light emitting diode densely arranged on the circuit board.
여기서, 상기 회로보드에는 온도센서가 장착되고, 상기 다채널 컨트롤러는 상기 온도센서로부터 전송된 측정온도를 바탕으로 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈의 개별 상태를 확인하고 특정온도 범위를 유지하도록 개별 제어하는 것을 특징으로 한다. Here, the circuit board is equipped with a temperature sensor, the multi-channel controller to check the individual state of the high-density chip-size package light emitting diode module based on the measured temperature transmitted from the temperature sensor and to individually control to maintain a specific temperature range Characterized in that.
그리고, 상기 칩사이즈 패키지 발광다이오드는 상부 반도체층, 활성층 및 하부 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조체와, 상기 하부 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 상부 반도체층에 전기적으로 접속하는 제1콘택층과, 상기 하부 반도체층에 하측에서 전기적으로 접속하는 제2콘택층과, 상기 반도체 적층 구조체의 제1면에 배치되며 상기 상부 반도체층과 접속되는 제1전극패드와, 상기 반도체 적층 구조체의 제1면에 상기 제1전극패드와 서로 중첩되지 않도록 배치되고 상기 하부 반도체층과 전기적으로 접속되는 제2전극패드와, 상기 상부 반도체층과 하부 반도체층의 측벽을 덮되 서로 굴절율이 다른 절연층을 가지는 보호 절연층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The chip size package light emitting diode includes a semiconductor stacked structure including an upper semiconductor layer, an active layer, and a lower semiconductor layer, a first contact layer electrically connected to the upper semiconductor layer through the lower semiconductor layer and the active layer; A second contact layer electrically connected to the lower semiconductor layer from below, a first electrode pad disposed on a first surface of the semiconductor stacked structure and connected to the upper semiconductor layer, and a first surface of the semiconductor stacked structure A protective insulating layer disposed so as not to overlap with the first electrode pad and electrically connected to the lower semiconductor layer, and an insulating layer covering sidewalls of the upper semiconductor layer and the lower semiconductor layer and having different refractive indices from each other; Characterized in that comprises a.
그리고, 상기 메인블록의 바디에는 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈로부터 발생되는 열을 상기 에어라인을 통과하는 공기에 전달하기 위해 상기 에어라인을 통해 돌출형성되는 복수의 냉각핀이 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 냉각핀은 상기 바디 성형시 상기 바디와 일체로 압출성형되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 바디의 후면부에는 상기 에어라인을 통과하는 압축공기가 배출되는 배출구가 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.And, the body of the main block is provided with a plurality of cooling fins protruding through the air line to transfer the heat generated from the high density chip size package light emitting diode module to the air passing through the air line. The cooling fin is characterized in that the extrusion molding integrally with the body during the molding. In addition, the rear portion of the body is characterized in that it is provided with a plurality of outlets for discharging the compressed air passing through the air line.
또한, 상기 언더커버와 상기 탑커버에는 상기 집광렌즈가 안정적으로 안착되도록 상기 집광렌즈 설치위치에 대응하여 상기 집광렌즈의 외면에 맞는 오목한 홈이 마주보게 형성되고, 상기 확산판 설치위치에 대응하여 상기 확산판을 고정시키는 홈이 마주보게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the undercover and the top cover are formed to face concave grooves corresponding to the outer surface of the condenser lens to correspond to the condenser lens installation position so that the condenser lens can be stably seated. It is characterized in that the groove for fixing the diffusion plate is formed facing each other.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 이용하여 고휘도의 조명을 실현함으로써 라인 스캔 카메라를 이용한 검사장비의 글라스 검사 속도를 향상시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by using a plurality of high density chip size package (CSP) LED module to realize a high brightness lighting effect of improving the glass inspection speed of the inspection equipment using a line scan camera have.
또한, 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈각각의 회로보드에 온도센서가 장착됨으로써 개별적인 상태 확인이 가능하고, 복수 개의 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 각각 개별 제어하는 다채널 컨트롤러가 적용됨으로써 광균일도를 향상시키는 효과가 있다. In addition, a plurality of high-density chip size package (CSP) LED modules can be individually checked by mounting a temperature sensor on each circuit board, and a plurality of high-density chip size package (CSP) LEDs can be checked. Multi-channel controllers that individually control the modules are applied to improve the optical uniformity.
또한, 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈에서 발생되는 열을 에어라인을 이용한 공랭식 냉각 구조와 에어라인에 형성되는 냉각핀을 통해 효율적으로 냉각시킴으로써 발열로 인한 LED 효율 저하를 최소화시키는 효과가 있다.In addition, the heat generated from the high density Chip Size Package (CSP) LED module is efficiently cooled through an air-cooled cooling structure using air lines and cooling fins formed in the air lines, thereby minimizing LED efficiency degradation due to heat generation. It is effective to let.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치에서 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) 발광다이오드 모듈의 요부 구조도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치의 사용상태도.1 is a perspective view of a lighting device for inspection according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the inspection lighting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the inspection lighting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a main structural diagram of a high density chip size package (CSP) light emitting diode module in an inspection lighting apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a state of use of the inspection lighting device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described below are just described in detail enough to be easily carried out by those of ordinary skill in the art, which does not mean that the protection scope of the present invention is limited. Do not.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 검사용 조명장치는 메인블록(100), 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200), 집광렌즈(300), 확산판(400), 컨트롤러(500)를 포함한다.1 to 5, the inspection lighting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
메인블록(100)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(110), 에어라인(120), 배출구(130)를 포함하며, 언더커버(140), 사이드커버(150), 탑커버(160)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
메인블록(100)은 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200) 및 집광렌즈(300), 확산판(400)이 장착될 수 있도록 몸체의 역할을 하며, 본 발명에 따른 검사용 조명장치가 생산 라인에 장착되는 경우 제품을 검사할 수 있도록 제품 또는 카메라의 폭에 맞게 길이 방향으로 형성된다.The
이를 상세히 설명하면, 메인블록(100)의 바디(110)는 단면이 직사각형 모양을 이루며 길이 방향으로 길게 형성된다. 이러한 바디(110)는 열전도율이 높은 금속으로 이루어질 수 있으며, 특히 알루미늄과 같이 열전도율이 좋고 가공성이 좋으며 비교적 소재의 수급이 양호한 금속으로 이루어질 수 있다.In detail, the
이러한 바디(110)에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전면부에 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)이 장착되며, 측면에 길이 방향으로 에어라인(120)이 관통 형성된다. 이는 후술할 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)을 냉각시키기 위한 것으로서, 일반적으로 본 발명에 따른 검사용 조명장치가 설치되는 생산 공장에는 약 5기압(5 bar)정도의 압축 공기가 공장 자체 내에서 공급된다. 이러한 압축 공기를 에어라인(120)을 통해 흐르게 함으로써 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)이 과열되지 않도록 한다. 이를 위해 후술할 사이드커버(150)에 흡입구(151)가 형성되어 압축 공기를 에어라인(120)으로 공급하며, 바디(110)의 후면부에는 에어라인(120)을 통과한 압축 공기가 배출될 수 있도록 배출구(130)가 복수로 형성된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the
한편, 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈에 대한 냉각 성능을 증가시키기 위해 바디(110)의 관통부에는 에어라인(120) 내부의 공기와의 열전달율을 증가시키기 위한 복수의 냉각핀(111)이 돌출 형성된다. 이러한 냉각핀(111)은 도시된 바와 같이 얇은 판 형태로 이루어질 수 있으며, 바디(110) 성형시 바디(110)와 일체로 압출 성형할 수 있다.On the other hand, in order to increase the cooling performance of the high density chip size package light emitting diode module, a plurality of
메인블록(100)의 언더커버(140)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(110)의 하측에서 전면부로 연장 형성된다. 이러한 언더커버(140)는 바디(110) 성형시 바디와 일체로 압출 성형될 수 있으며, 따라서 바디(110)와 동일한 소재, 예를 들면 알루미늄과 같은 소재로 이루어질 수 있다.The undercover 140 of the
이러한 언더커버(140)에는 집광렌즈(300)와 확산판(400)이 안착 결합되며, 따라서 집광렌즈(300)와 확산판(400)이 안정적으로 결합 지지될 수 있는 바닥판의 역할을 한다. 언더커버(140)의 상면에는 집광렌즈(300)가 안정적으로 안착될 수 있도록 집광렌즈(300)의 외면에 맞게 오목한 홈(141)이 길게 형성될 수 있으며, 따라서 집광렌즈(300)가 정확하고 일정한 위치에 위치할 수 있도록 돕는다.The
사이드커버(150)는 바디(110)의 양 측면에 각각 결합되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 바디(110)의 전면부를 향해 연장 형성된 형태로 이루어진다. 따라서 바디(110)의 양 측면에 결합됨과 동시에 바디(110)의 전면부에 배치되는 집광렌즈(300)와 확산판(400)의 양 측면을 고정시키는 역할을 한다. 이러한 사이드커버(150)에는 에어라인(120)으로 압축 공기가 유입될 수 있도록 에어라인(120)와 대응되는 위치에 흡입구(151)가 형성된다. 여기서, 압축 공기 라인의 연결 구조는 생산 공장으로부터 공급되는 압축공기라인이 연결될 수 있도록 흡입구(151)에 탭이 형성되고 탭에 크기에 맞는 피팅이 결합되어 압축 공기 공급 라인이 피팅에 연결되는 구조로 이루어진다. 다만, 이러한 연결 구조는 일반적으로 생산 공정에서 흔히 쓰이는 방식이므로 따로 도시하지는 않았다.
탑커버(160)는 바디(110)의 상면에 결합되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(110)의 상면에 결합되고 바디(110)의 전면부를 향해 연장 형성된 형태로 이루어진다. 이러한 탑커버(160) 또한 집광렌즈(300) 및 확산판(400)을 고정시키는 역할을 하며, 이를 위해 언더커버(140)와 유사하게 집광렌즈(300)의 외면에 맞게 오목한 홈(161)이 길게 형성된다.
고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)은 회로보드(210), 칩사이즈 패키지 발광다이오드(220)를 포함하며, 메인블록의 바디(110) 전면부에 장착되어, 빛을 발광하여 조명을 생산하는 역할을 한다. 이러한 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)은 바디(110)의 전면부에 복수개가 장착되어 초 고휘도의 광을 발산한다. 또한, 각각의 회로보드(210)에는 온도센서(도시되지 않음)가 장착될 수 있으며, 따라서 각각의 회로보드(210)로부터 신호를 받아 컨트롤러(500)가 개별적으로 각각의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)을 특정 온도 범위를 유지하도록 모니터링 및 제어함으로써 본 발명에 따른 고밀집 칩사이즈 패키지(CSP:Chip Size Package) LED 모듈을 이용한 검사용 조명장치는 높은 수준의 광 균일도를 이룰 수 있게 된다.The high density chip size package light emitting
회로보드(210)는 인쇄회로기판으로 이루어질 수 있으며, 일반적으로 반도체의 제어에 사용되는 PCB의 역할을 한다. 이러한 회로보드(210)는 각각의 칩사이즈 패키지 발광다이오드(220)를 제어하며, 이를 위해 후술할 다채널 컨트롤러(500)와 접속된다.The
칩사이즈 패키지 발광다이오드(220)는 회로보드(210) 상에 배치되며, 발광체의 역할을 한다. 이를 위해 칩사이즈 패키지 발광다이오드(220)는 반도체 적층 구조체(221), 제1콘택층(222), 제2콘택층(223), 제1전극패드(224), 제2전극패드(225), 보호절연층(226), 접속단자(227)를 포함하며, 범프(228), 시트(229)를 더 포함할 수 있다.The chip size package light emitting diode 220 is disposed on the
이를 설명하면 칩사이즈 패키지 발광다이오드(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 적층 구조체(221)에 콘택층과 전극패드와 보호절연층이 배치된 형태를 갖는데, 반도체 적층 구조체(221)는 제1도전형 상부 반도체층(221a)과 제2도전형 하부 반도체층(221c)이 순서대로 적층되고 그 사이에 활성층(221b)이 개재되는 구조를 갖는다.Referring to FIG. 4, the chip size package light emitting diode 220 has a form in which a contact layer, an electrode pad, and a protective insulating layer are disposed on the
이러한 상부 반도체층(221a), 활성층(221b), 하부 반도체층(221c)은 III-N 계열의 화합물 반도체로 이루어질 수 있으며, 상기 상부 반도체층(221a) 및 하부 반도체층(221c)은 각각 단일층 또는 다중층일 수 있다. 상기 상부 반도체층(221a) 또는 하부 반도체층(221c)은 콘택층과 클래드층을 포함할 수 있으며, 초격자층을 포함할 수도 있다.The
상기 활성층(221b)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조일 수 있으며, 상기 상부 반도체층(221a)은 n형 반도체 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 하부 반도체층(221c)은 p형 반도체 구조로 이루어질 수 있다. The
제1콘택층(222)은 후술할 제1절연층(226a) 아래에 배치되며, 반도체 적층 구조체(221)의 하부 반도체층(221c)과 활성층(221b)을 관통하여 상부 반도체층(221a)에 접속된다. 한편, 제2콘택층(223)은 하부 반도체층(221c) 아래에 배치되며, 반도체 적층 구조체(221)의 하부 반도체층(221c)과 접속된다. 여기서, 제2콘택층(223)은 반사 금속층을 포함할 수 있으며, 활성층(221b)에서 생성된 빛을 반사시킬 수 있다.The
보호절연층(226)은 배치에 따라 제1절연층(226a), 제2절연층(226b)으로 구분될 수 있는데, 제1절연층(226a)은 제2콘택층(223)을 덮음과 동시에 반도체 적층 구조체(221)의 측벽을 덮는다. 또한, 제1절연층(226a)은 제1콘택층(222)을 제2콘택층(223)으로부터 절연시키며, 하부 반도체층(221c)과 활성층(221b)을 제1콘택층(222)으로부터 절연시킨다. 이러한 제1절연층(226a)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막의 단일층으로 형성될 수 있으며, 굴절율이 서로 다른 절연층으로 이루어진 다중층으로 형성될 수도 있다.The protective
제2절연층(226b)은 제1콘택층(222) 아래에서 제1콘택층(222)을 덮는다. 한편, 제2절연층(226b)은 제1절연층(226a)을 덮으며, 반도체 적층 구조체(221)의 측벽을 덮을 수 있다. 이러한 제2절연층(226b)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The second
제1전극패드(224) 및 제2전극패드(225)는 제2절연층(226b) 아래에 배치되는데, 제1전극패드(224)는 제2절연층(226b)을 관통하여 제1콘택층(222)에 접속된다. 또한, 제2전극패드(225)는 제2절연층(226b) 및 제1절연층(226a)을 관통하여 제2콘택층(223)에 접속된다. 이때, 제2전극패드(225)는 제1전극패드(224)와 중첩되지 않도록 배치된다.The
접속단자(227)는 제1 및 제2전극패드(225) 아래에 접속되는데, 이러한 접속단자(227)는 전술한 회로보드(210)에 전기적으로 접속된다. 한편, 접속단자(227)의 사이에는 범프(228)가 형성될 수 있는데, 이러한 범프(228)는 반도체 적층 구조체(221)에서 발생되는 열을 방출하는 통로의 역할을 한다.The
시트(229)는 상부 반도체층(221a) 상에 접촉하도록 위치하며, 균일한 두께를 같는 형광체 시트로 이루어질 수 있다. 또한, 파장 변환을 위한 불균일 도핑 기판 또는 사파이어 기판 또는 실리콘 기판으로 이루어질 수 있다.The
집광렌즈(300)는 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)의 전면에 배치되며, 모듈로부터 발생되는 빛을 굴절시켜 휘도를 상승시키는 역할을 한다. The
이러한 집광렌즈(300)는 언더커버(140)의 오목한 홈(141)과 탑커버(160)의 오목한 홈(161)에 안착되고 양 측면의 사이드커버(150)에 커버되어 고정된다. The
확산판(400)은 집광렌즈(300)의 전면에 배치되며, 집광렌즈(300)에 의해 집중된 빛을 고르게 확산하여 균일한 빛을 조사하도록 한다. The
이러한 확산판(400)은 다중굴절판으로 이루어질 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 언더커버(140)과 탑커버(160)에 형성된 홈(142,162))에 끼워져 안착되고, 양 측면의 사이드커버(150)에 커버되어 고정된다. The
컨트롤러(500)는 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)과 전기적으로 접속되며, 각각의 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈(200)을 제어하는 역할을 한다. 이러한 컨트롤러(500)는 하나의 컨트롤러로 복수의 모듈을 각각 제어할 수 있는 다채널 컨트롤러일 수 있다.The
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 검사용 조명장치의 사용 상태에 대해 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.The use state of the inspection lighting apparatus according to the embodiment of the present invention as described above will be described with reference to FIG.
본 발명에 따른 검사용 조명장치(1)는 디스플레이의 생산라인에서 글라스(10)를 고속으로 검사하는 고속 카메라 촬영 및 분석 검사장비(20)와 함께 사용된다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 생산된 글라스(10)의 상방에서 글라스(10)의 상태를 체크하는 검사장비(20)가 위치하게 된다. 이때, 검사장비(20)의 전후 또는 좌우에서 검사장비(20)의 카메라가 글라스(10)의 상태를 정확하게 촬상할 수 있도록 빛의 방향이 글라스(10)의 상면을 비추도록 배치한다. 그리고 메인블록(100)에 형성된 흡입구(151)에 공장에서부터 공급되는 압축 공기를 연결하여 냉각을 실시한다. 또한, 컨트롤러(500)에 전기를 공급하여 각각의 모듈의 상태를 모니터링 함과 동시에 제어하여 검사장비(20)의 카메라가 글라스(10)를 정확하게 촬상할 수 있도록 휘도를 조절한다.Inspection lighting device 1 according to the present invention is used in conjunction with the high-speed camera photography and
이러한 과정으로 검사용 조명장치는 발광체 간의 거리가 짧아 고휘도의 조명이 가능하여 고속 검사를 가능케 하고, 각 회로보드에 각각 온도센서가 장착되고 다채널 컨트롤러가 적용됨으로써 개별적인 상태 확인 및 제어가 가능하며, 에어라인 및 냉각핀을 이용한 공랭식 냉각 구조를 가짐으로써 효율적인 냉각이 가능하게 된다. In this process, the inspection lighting device has a short distance between the luminous bodies to enable high-intensity lighting, enabling high-speed inspection, and each circuit board is equipped with a temperature sensor and a multi-channel controller is applied to enable individual status check and control. Efficient cooling is possible by having an air cooling system using air lines and cooling fins.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although the embodiments of the present invention have been described above, it will be understood by those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the claims of the present invention.
10 : 글라스 20 : 검사장비
100 : 메인블록 110 : 바디
111 : 냉각핀 120 : 에어라인
130 : 배출구 140 : 언더커버
150 : 사이드커버 151 : 흡입구
160 : 탑커버 200 : 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈
210 : 회로보드 220 : 칩사이즈 패키지 발광다이오드
221 : 반도체 적층 구조체 221a : 상부 반도체층
221b : 활성층 221c : 하부 반도체층
222 : 제1콘택층 223 : 제2콘택층
224 : 제1전극패드 225 : 제2전극패드
226 : 보호절연층 226a : 제1절연층
226b : 제2절연층 227 : 접속단자
228 : 범프 229 : 시트
300 : 집광렌즈 400 : 확산판
500 : 컨트롤러10: glass 20: inspection equipment
100: main block 110: body
111
130: outlet 140: undercover
150: side cover 151: inlet
160: top cover 200: high density chip size package light emitting diode module
210: circuit board 220: chip size package light emitting diode
221
221b:
222: first contact layer 223: second contact layer
224: first electrode pad 225: second electrode pad
226 protective insulating
226b: second insulating layer 227: connection terminal
228: Bump 229: Sheet
300: condenser lens 400: diffuser plate
500: controller
Claims (8)
상기 언더커버와 상기 탑커버에는 상기 집광렌즈가 안정적으로 안착되도록 상기 집광렌즈 설치위치에 대응하여 상기 집광렌즈의 외면에 맞는 오목한 홈이 마주보게 형성되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.A cross-section having a rectangular shape and extending in the longitudinal direction and having an airline through which compressed air passes so as to penetrate both sides, and an undercover extending from the lower side of the body toward the front part to serve as a bottom plate; A top cover extending from the upper surface of the body toward the front portion to serve as a top plate, and extending from both sides of the body toward the front portion to serve as a side plate and having a suction port at a position corresponding to the airline of the body; A main block comprising a side cover; A plurality of high density chip size package light emitting diode modules mounted on the front part of the body and accommodated in the main block; A condenser lens disposed in front of the high density chip size package light emitting diode module and accommodated inside the main block and refracting light generated from the chip size package light emitting diode module to increase luminance; A diffuser plate disposed in front of the condenser lens to receive uniform light by uniformly dispersing the light concentrated by the condenser lens; And a multi-channel controller connected to the plurality of high density chip size package light emitting diode modules to monitor and individually control the plurality of high density chip size package light emitting diode modules, respectively.
And the concave grooves facing the outer surface of the condenser lens are formed to face the condenser lens so that the condenser lens can be stably seated on the undercover and the top cover.
상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈은 회로보드와, 상기 회로보드 상에 밀집되게 배치되는 칩사이즈 패키지 발광다이오드를 포함하여 구성되고,
상기 회로보드에는 온도센서가 장착되며, 상기 다채널 컨트롤러는 상기 온도센서로부터 전송된 측정온도를 바탕으로 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈의 개별 상태를 확인하고 특정온도 범위를 유지하도록 개별 제어하는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 1,
The high density chip size package light emitting diode module includes a circuit board and a chip size package light emitting diode densely arranged on the circuit board.
The circuit board is equipped with a temperature sensor, and the multi-channel controller is to check the individual state of the high-density chip size package light emitting diode module based on the measured temperature transmitted from the temperature sensor and to individually control to maintain a specific temperature range. Inspection lighting device characterized in that.
상기 칩사이즈 패키지 발광다이오드는 상부 반도체층, 활성층 및 하부 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조체와, 상기 하부 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 상부 반도체층에 전기적으로 접속하는 제1콘택층과, 상기 하부 반도체층에 하측에서 전기적으로 접속하는 제2콘택층과, 상기 반도체 적층 구조체의 제1면에 배치되며 상기 상부 반도체층과 접속되는 제1전극패드와, 상기 반도체 적층 구조체의 제1면에 상기 제1전극패드와 서로 중첩되지 않도록 배치되고 상기 하부 반도체층과 전기적으로 접속되는 제2전극패드와, 상기 상부 반도체층과 하부 반도체층의 측벽을 덮되 서로 굴절율이 다른 절연층을 가지는 보호 절연층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 2,
The chip size package light emitting diode includes a semiconductor stacked structure including an upper semiconductor layer, an active layer, and a lower semiconductor layer, a first contact layer electrically connected to the upper semiconductor layer through the lower semiconductor layer and the active layer, and the lower layer. A second contact layer electrically connected to the semiconductor layer from below, a first electrode pad disposed on a first surface of the semiconductor laminate and connected to the upper semiconductor layer, and a first surface of the semiconductor laminate; A second insulating pad disposed so as not to overlap with the first electrode pad and electrically connected to the lower semiconductor layer, and a protective insulating layer covering sidewalls of the upper semiconductor layer and the lower semiconductor layer and having insulating layers having different refractive indices from each other; Inspection lighting device, characterized in that configured to.
상기 메인블록의 바디에는 상기 고밀집 칩사이즈 패키지 발광다이오드 모듈로부터 발생되는 열을 상기 에어라인을 통과하는 공기에 전달하기 위해 상기 에어라인을 통해 돌출형성되는 복수의 냉각핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 1,
The body of the main block is provided with a plurality of cooling fins protruding through the air line to transfer the heat generated from the high density chip size package light emitting diode module to the air passing through the air line Inspection lighting device.
상기 냉각핀은 상기 바디 성형시 상기 바디와 일체로 압출성형되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 4, wherein
The cooling fin is an inspection lighting device, characterized in that the extrusion molding integrally with the body when forming the body.
상기 바디의 후면부에는 상기 에어라인을 통과하는 압축공기가 배출되는 배출구가 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 1,
Inspection apparatus according to claim 1, characterized in that the rear portion of the body is provided with a plurality of outlets for the discharge of compressed air passing through the air line.
상기 언더커버와 상기 탑커버에는 상기 확산판 설치위치에 대응하여 상기 확산판을 고정시키는 홈이 마주보게 형성되는 것을 특징으로 하는 검사용 조명장치.The method of claim 1,
The undercover and the top cover is a lighting device for inspection, characterized in that the groove for fixing the diffuser plate to face in accordance with the installation position of the diffuser plate.
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