KR102167805B1 - Led 칩의 전사방법 - Google Patents

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KR102167805B1 KR1020180048583A KR20180048583A KR102167805B1 KR 102167805 B1 KR102167805 B1 KR 102167805B1 KR 1020180048583 A KR1020180048583 A KR 1020180048583A KR 20180048583 A KR20180048583 A KR 20180048583A KR 102167805 B1 KR102167805 B1 KR 102167805B1
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Abstract

본 발명은 LED 칩의 전사방법에 관한 것으로, 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면에 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 포갠 후, 가열시키는 것에 의해 LED 칩이 PCB측으로 한 번에 전사가능하도록 구성함으로써, 솔더페이스트가 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판의 자중에 의해 균일하게 가압되어 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하여 불량률을 현저하게 낮출 수 있고, 다수 개의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시킬 수 있어서, LED 칩 전사에 따른 생산성을 향상에 따른 단가를 낮출 수 있도록 구성된다.

Description

LED 칩의 전사방법{Method of transferring light emitting diode chip}
본 발명은 LED 칩의 전사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면에 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 포갠 후, 가열시키는 것에 의해 LED 칩이 PCB측으로 한 번에 전사가능하도록 구성함으로써, 솔더페이스트가 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판의 자중에 의해 균일하게 가압되어 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하여 불량률을 현저하게 낮출 수 있고, 다수 개의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시킬 수 있어서, LED 칩 전사에 따른 생산성을 향상에 따른 단가를 낮출 수 있도록 한 LED 칩의 전사방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 다이오드 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다.
이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 광의 지향성이 강하여 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 이러한 LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 각종 조명 장치나 디스플레이장치 등에 적용할 수 있다.
이러한 발광 소자는 칩 본딩 장치에 의해 웨이퍼로부터 분리된 개별 칩의 형태로 기판 또는 기판 스트립에 접착제로 접착될 수 있다.
이어서, 별도의 리플로우 장치를 통해 칩과 기판 사이의 접착제를 경화시켜서 칩을 기판에 고정시킬 수 있다.
그러나, 이러한 발광 소자를 칩의 형태로 기판이나 기판 스트립에 접착하는 칩 본딩 장치와 이들을 리플로우하는 리플로우 장치는 서로 독립적으로 설치된 것으로 작업자나 로봇이 기판을 장비들 사이에서 운송해야 하는 번거로움이 있었고, 각각의 장치에 로딩 장치나 언로딩 장치가 중복 설치되는 등 제품 생산 시간이 길어지고 장비설치 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다.
또한, 칩을 기판이나 기판 스트립에 접착하는 과정에서, 2개의 평면 사이에 접착제가 접촉되기 때문에, 접촉시 접착제 내부에 기포가 발생되거나 가스가 포함되어 접착력을 크게 떨어뜨리고, 다른 부품이나 후속 공정에 악영향을 주는 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 감안하여 특허출원번호 10-2013-0126165호에 칩 본딩 시스템이 게시된 바 있다.
살펴보면 종래의 일반적인 칩 본딩 시스템은 기판 스트립을 로딩하는 로딩부와, 상기 로딩부에 의해 로딩된 상기 기판 스트립의 다이에 접착제를 도포하고, 도포된 상기 접착제 상에 반도체 장치를 마운팅하는 본딩부와, 상기 본딩부와 인라인 배치되고, 상기 반도체 장치가 마운팅된 상기 기판 스트립을 리플로우하는 리플로우부와, 리플로우된 상기 기판 스트립을 언로딩하는 언로딩부 및 상기 본딩부에서 상기 리플로우부까지 상기 기판 스트립을 인라인으로 이송하는 스트립 이송 장치를 포함하고, 상기 리플로우부는, 리플로우시 일단부가 상기 반도체 장치를 가압할 수 있는 가압 핀 및 상기 가압핀의 타단부에 설치되고, 상기 기판 스트립 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 스프링을 포함하여 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 칩 본딩 시스템은, 상기한 바와 같이 LED 칩을 하나씩 순차적으로 본딩하게 되므로 다수의 LED 칩을 본딩함에 있어 많은 시간이 소요될 수 밖에 없는 단점이 있다.
특허출원번호 10-2013-0126165호, 출원일; 2013년10월22일
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면에 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 포갠 후, 가열시키는 것에 의해 LED 칩이 PCB측으로 한 번에 전사가능하도록 구성함으로써, 솔더페이스트가 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판의 자중에 의해 균일하게 가압되어 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하여 불량률을 현저하게 낮출 수 있고, 다수 개의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시킬 수 있어서, LED 칩 전사에 따른 생산성을 향상에 따른 단가를 낮출 수 있도록 한 LED 칩의 전사방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 LED 칩의 전사방법은, 다수의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시키기 위한 전사용 판을 준비하는 단계와, 상기 전사용 판 준비단계에 의해 준비된 전사용 판의 일면에 열을 가하면 점착력이 소멸되는 접착용부재를 형성하는 단계와, 상기 접착용부재 형성단계에 의해 전사용 판의 일면에 부착된 접착용부재측으로 다수의 이젝트 핀이 갖추어진 이젝트장치를 통하여 다수의 LED 칩을 이젝트하는 단계와, 상기 이젝트단계에 의해 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 상면에 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 회전부를 통하여 회전시키는 단계와, 상기 회전단계에 의해 회전된 전사용 판을 PCB 상면측으로 포개는 것에 의해 상기 PCB 상면에 형성된 솔더페이스트가 찌그러지거나 기울어지게 형성되더라도 PCB 상면에 대해 LED 칩이 기울어짐 없이 전사되도록, 상기 전사용 판의 자중에 의해 다수의 LED 칩이 솔더페이스트를 누르면서 다수의 LED 칩을 PCB 상면측으로 전사시키는 단계와, 상기 전사단계에 의해 전사용 판을 PCB 상면측으로 포갠 상태에서 열을 가하여 접착용부재의 점착력을 소멸시키기 위한 단계와, 상기 점착력 소멸단계에 의해 접착용부재의 점착력이 소멸된 후에 전사용 판의 상면에 포개어진 PCB를 인출시켜 상기 전사용 판을 제거하는 단계를 포함하되, 상기 이젝트단계는, 다수의 LED 칩이 배열된 웨이퍼를 이젝트장치측으로 로딩하는 단계와, 상기 로딩단계에 의해 로딩된 웨이퍼의 하부에 접착용부재 형성단계에 의해 접착용부재가 일면에 부착된 전사용 판을 이젝트장치에 안착시키는 단계와, 상기 안착단계에 의해 안착된 전사용 판의 접착용부재측으로 다수의 LED 칩을 이젝트시키기 위한 다수의 이젝트 핀 구동단계로 구성되고, 상기 전사단계 전에 회전단계에 의해 PCB 상면측으로 회전된 전사용 판에 다수의 LED 칩이 배열된 상태와 PCB에 솔더링된 솔더페이스트의 상태를 비젼카메라로 검사하기 위한 검사단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법에 따르면, 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면에 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 포갠 후, 가열시키는 것에 의해 LED 칩이 PCB측으로 한 번에 전사가능하도록 구성함으로써, 솔더페이스트가 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판의 자중에 의해 균일하게 가압되어 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하여 경박단소하게 할 수 있고, 칩 하나가 가지고 있는 광양(휘도) 부분을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 불량률을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법은, LED 칩을 PCB측으로 전사시 누름시키면서 다수 개의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 상기한 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법은, 다수의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시키기 위한 전사용 판을 준비하는 단계(S110)와, 상기 전사용 판 준비단계(S110)에 의해 준비된 전사용 판의 일면에 열을 가하면 점착력이 소멸되는 접착용부재를 형성하는 단계(S120)와, 상기 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 전사용 판의 일면에 부착된 접착용부재측으로 다수의 이젝트 핀이 갖추어진 이젝트장치를 통하여 다수의 LED 칩을 이젝트하는 단계(S130)와, 상기 이젝트단계(S130)에 의해 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 상면에 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 회전부를 통하여 회전시키는 단계(S140)와, 상기 회전단계(S140)에 의해 회전된 전사용 판을 PCB 상면측으로 포개는 것에 의해 상기 PCB 상면에 형성된 솔더페이스트가 찌그러지거나 기울어지게 형성되더라도 PCB 상면에 대해 LED 칩이 기울어짐 없이 전사되도록, 상기 전사용 판의 자중에 의해 다수의 LED 칩이 솔더페이스트를 누르면서 다수의 LED 칩을 PCB 상면측으로 전사시키는 단계(S150)와, 상기 전사단계(S150)에 의해 전사용 판을 PCB 상면측으로 포갠 상태에서 열을 가하여 접착용부재의 점착력을 소멸시키기 위한 단계(S160)와, 상기 점착력 소멸단계(S160)에 의해 접착용부재의 점착력이 소멸된 후에 전사용 판의 상면에 포개어진 PCB를 인출시켜 상기 전사용 판을 제거하는 단계(S170)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기한 이젝트단계(S130)는, 다수의 LED 칩이 배열된 웨이퍼를 이젝트장치측으로 로딩하는 단계(S131)와, 상기 로딩단계(S131)에 의해 로딩된 웨이퍼의 하부에 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 접착용부재가 일면에 부착된 전사용 판을 이젝트장치에 안착시키는 단계(S132)와, 상기 안착단계(S132)에 의해 안착된 전사용 판의 접착용부재측으로 다수의 LED 칩을 이젝트시키기 위한 다수의 이젝트 핀 구동단계(S133)로 구성된다.
또한, 상기한 전사단계(S150) 전에 회전단계(S140)에 의해 PCB 상면측으로 회전된 전사용 판에 다수의 LED 칩이 배열된 상태와 PCB에 솔더링된 솔더페이스트의 상태를 비젼카메라로 검사하기 위한 검사단계(S145)가 더 포함되어 구비된다.
이하에서 상기한 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기한 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법의 전사용 판 준비단계(S110)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 일면에 열에 의해 점착력이 소멸되는 접착용부재를 수평되게 부착시킬 수 있도록 유리재질의 판을 준비하는 단계이다.
상기한 접착용부재 형성단계(S120)는, 상기 이젝트단계(S140)에 의해 다수의 LED 칩이 다수의 이젝트 핀을 통하여 이젝트될 때, LED 칩을 부착 고정시킬 수 있도록 상기 전사용 판 준비단계(S110)에 의해 준비된 유리재질의 전사용 판 일면에 열을 가하면 점착력이 소멸되는 접착용부재를 부착하는 단계이다.
상기한 이젝트단계(S130)는, 상기 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 전사용 판의 일면에 부착된 접착용부재측으로 다수의 이젝트 핀이 갖추어진 이젝트장치를 통하여 다수의 LED 칩을 이젝트하는 단계로서, 다수의 LED 칩이 배열된 웨이퍼를 이젝트장치측으로 로딩하는 단계(S131)와, 상기 로딩단계(S131)에 의해 로딩된 웨이퍼의 하부에 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 접착용부재가 일면에 부착된 전사용 판을 이젝트장치에 안착시키는 단계(S132)와, 상기 안착단계(S132)에 의해 안착된 전사용 판의 접착용부재측으로 다수의 LED 칩을 이젝트시키기 위한 다수의 이젝트 핀 구동단계(S133)로 구성된다.
상기 구동단계(S133)에 의해 웨이퍼에 구비된 다수의 LED 칩은, 첨부된 도면 도 2에 도시된 바와 같이 전사용 판 일면에 형성된 접착용부재에 부착된다.
한편, 상기한 이젝트단계(S130)는 LED 칩 피치가 동일할 경우 한 번에 다수의 칩을 이젝트가능하도록 구성되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, LED 칩 피치가 다를 경우 한 번에 하나씩 칩을 이젝트할 수도 있다.
상기한 회전단계(S140)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 이젝트단계(S130)에 의해 전사용 판에 이젝트된 다수의 LED 칩을 상기 전사단계(S150)를 통하여 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 전사가 가능하게 회전부를 통하여 180°로 회전시키는 단계이다.
상기한 전사단계(S150)는 상기 회전단계(S140)에 의해 회전된 전사용 판을 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 포개어 다수의 LED 칩을 PCB 상면측으로 전사시키는 단계이다.
그로 인해, PCB 상면에 형성된 솔더페이스트가 찌그러지거나 기울어지게 형성되더라도 전사용 판의 자중에 의해 다수의 LED 칩이 솔더페이스트를 누르면서 전사되므로 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하게 된다.
상기한 점착력 소멸단계(S160)는 상기 전사단계(S150)에 의해 전사용 판이 상면에 PCB가 포개어짐에 따른 열을 가하여 접착용부재의 점착력을 소멸시키기 위한 단계이다.
이때, 상기한 가열은 200℃~260℃의 내부 온도를 갖는 가열기를 통하여 가열시키게 된다.
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한편, 상기한 가열온도를 200℃ 이하일 경우, 접착용부재의 점착력이 소멸되지 않게 되고, 260℃의 이상의 온도로 가열할 경우, LED 칩과 PCB가 손상될 수 있으므로, 가열기를 통하여 가열시 상기한 200℃~260℃로 가열하는 것이 바람직하다.
상기한 제거단계(S170)는 상기 점착력 소멸단계(S160)에 의해 접착용부재의 점착력이 소멸됨에 따른 전사용 판의 상면에 포개어진 PCB를 인출시켜 상기 전사용 판을 PCB로부터 제거하는 단계이다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 LED 칩의 전사방법을 통하여 다수의 LED 칩을 PCB측으로 전사시키고자 할 경우에는, 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 유리재질의 판으로 형성된 전사용 판을 준비한다.
상기와 같이 전사용 판이 준비되면, 상기 전사용 판의 상면에 접착용부재를 형성시킨다.
상기 전사용 판의 상면에 접착용부재가 형성되면, 다수의 LED 칩이 배열된 웨이퍼를 다수의 이젝트 핀이 갖추어진 이젝트장치에 로딩시킨다.
상기와 같이 웨이퍼가 이젝트장치에 로딩되면, 상기 웨이퍼의 하부에 접착용부재가 상면에 부착된 전사용 판을 이젝트장치에 안착시킨 후, 상기 이젝트장치를 구동시킨다.
상기 이젝트장치의 구동으로, 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼에 구비된 다수의 LED 칩이 전사용 판의 접착용부재측으로 이젝트된다.
상기와 같이 LED 칩이 전사용 판의 접착용부재측으로 이젝트가 완료되면, 상면에 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 회전부를 통하여 180°회전시킨 후, 비젼카메라로 전사용 판에 다수의 LED 칩이 배열된 상태와 PCB에 솔더링된 솔더페이스트의 상태를 검사한다.
상기와 같이 검사가 완료되면, 전사용 판을 PCB 상면측으로 포갠다.
상기 전사용 판이 PCB 상면측으로 포개어지면, 전사용 판의 자중에 의해 다수의 LED 칩이 솔더페이스트를 누르면서 전사되므로 LED 칩이 기울어짐 없이 PCB측으로 전사가 가능하게 된다.
이후, 상면에 전사용 판이 포개어 PCB를 240℃의 내부온도를 갖는 가열기를 통하여 가열시킨다.
상기 가열로 인해 전사용 판의 상면에 부착된 접착용부재의 점착력이 소멸하게 된다.
상기와 같이 가열이 완료되면, 가열기로부터 전사용 판이 포개어진 PCB를 인출시킨 후, 전사용 판을 PCB로부터 분리시키면, 접착용부재의 점착력이 소멸되므로 쉽게 분리되고, 그로 인해 한 번에 다수의 LED 칩을 PCB측으로 전사시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. LED 칩의 전사방법은,
    다수의 LED 칩을 한 번에 PCB측으로 전사시키기 위한 전사용 판을 준비하는 단계(S110)와;
    상기 전사용 판 준비단계(S110)에 의해 준비된 전사용 판의 일면에 열을 가하면 점착력이 소멸되는 접착용부재를 형성하는 단계(S120)와;
    상기 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 전사용 판의 일면에 부착된 접착용부재측으로 다수의 이젝트 핀이 갖추어진 이젝트장치를 통하여 다수의 LED 칩을 이젝트하는 단계(S130)와;
    상기 이젝트단계(S130)에 의해 다수의 LED 칩이 이젝트된 전사용 판을 상면에 솔더페이스트가 형성된 PCB 상면측으로 회전부를 통하여 회전시키는 단계(S140)와;
    상기 회전단계(S140)에 의해 회전된 전사용 판을 PCB 상면측으로 포개는 것에 의해 상기 PCB 상면에 형성된 솔더페이스트가 찌그러지거나 기울어지게 형성되더라도 PCB 상면에 대해 LED 칩이 기울어짐 없이 전사되도록, 상기 전사용 판의 자중에 의해 다수의 LED 칩이 솔더페이스트를 누르면서 다수의 LED 칩을 PCB 상면측으로 전사시키는 단계(S150)와;
    상기 전사단계(S150)에 의해 전사용 판을 PCB 상면측으로 포갠 상태에서 200℃~260℃의 내부 온도를 갖는 가열기로 열을 가하여 접착용부재의 점착력을 소멸시키기 위한 단계(S160)와;
    상기 점착력 소멸단계(S160)에 의해 접착용부재의 점착력이 소멸된 후에 전사용 판의 상면에 포개어진 PCB를 인출시켜 상기 전사용 판을 제거하는 단계(S170)를 포함하되,
    상기 이젝트단계(S130)는, 다수의 LED 칩이 배열된 웨이퍼를 이젝트장치측으로 로딩하는 단계(S131)와, 상기 로딩단계(S131)에 의해 로딩된 웨이퍼의 하부에 접착용부재 형성단계(S120)에 의해 접착용부재가 일면에 부착된 전사용 판을 이젝트장치에 안착시키는 단계(S132)와, 상기 안착단계(S132)에 의해 안착된 전사용 판의 접착용부재측으로 다수의 LED 칩을 이젝트시키기 위한 다수의 이젝트 핀 구동단계(S133)로 구성되고,
    상기 전사단계(S150) 전에 회전단계(S140)에 의해 PCB 상면측으로 회전된 전사용 판에 다수의 LED 칩이 배열된 상태와 PCB에 솔더링된 솔더페이스트의 상태를 비젼카메라로 검사하기 위한 검사단계(S145)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 LED 칩의 전사방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
KR1020180048583A 2018-04-26 2018-04-26 Led 칩의 전사방법 KR102167805B1 (ko)

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