KR102229040B1 - Led 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 본 발명의 해결해야 할 과제는, 적, 녹, 청의 3 종류의 LED 를 효율적으로 일체화하는 LED 조립 방법을 제공하는 것에 있다.
(해결 수단) 적, 녹, 청의 LED 를 구비한 모듈 칩을 조립하는 LED 조립 방법으로서, 소정의 간격으로 구획된 영역에 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판을 준비하는 LED 기판 준비 공정과, 적, 녹, 청의 LED 를 수용하는 수용 영역을 갖는 모듈 칩이 분할 예정 라인에 의해 구획되어 상면에 복수 형성된 모듈 기판을 준비하는 모듈 기판 준비 공정과, 모듈 기판의 상면에, 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 형성한 LED 기판의 표면을 대면시켜 LED 를 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치시키는 위치 부여 공정과, LED 기판의 이면으로부터 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치된 LED 의 버퍼층에 레이저 광선의 집광점을 위치시켜 조사하고, LED 를 에피택시 기판으로부터 박리하여 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 LED 를 수용하는 LED 수용 공정을 포함한다.

Description

LED 조립 방법{METHOD FOR ASSEMBLING LED}
본 발명은 적, 녹, 청의 3 종류의 LED 를 일체화하여, 그 3 종류의 LED 를 탑재한 모듈 칩을 조립하는 LED 조립 방법에 관한 것이다.
사파이어 기판, SiC 기판 등의 에피택시 기판의 상면에 에피택셜 성장에 의해 버퍼층, N 형 반도체층, 발광층, 및 P 형 반도체층으로 이루어지는 에피택셜층과, N 형 반도체층, 및 P 형 반도체층에 배치 형성된 전극에 의해 구성된 복수의 LED 가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된 웨이퍼는, 분할 예정 라인이 레이저 광선 등에 의해 에피택시 기판과 함께 절단되어 개개의 LED 로 생성된다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
또, 에피택시 기판의 이면으로부터 레이저 광선을 조사하여 버퍼층을 파괴하여 에피택셜층을 에피택시 기판으로부터 박리하는 기술도 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 를 참조).
그리고, 박리된 LED 는, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 를 일체로 한 모듈 칩으로서 조립되어, 모듈 칩의 집합체로서 형성되는 모니터 등에 사용된다.
일본 공개특허공보 평10-305420호 일본 공개특허공보 2002-314053호
종래 알려진 구성에 의하면, 상기한 적색, 녹색, 청색의 LED 를 모듈 칩에 삽입하는 경우, 먼저 LED 를 구성하는 에피택셜층을 에피택시 기판으로부터 박리하여, 하나 하나의 LED 를 개편화하고, 각 개편화된 LED 를 모듈에 실장하기 위해 일시적으로 유지하는 서브 스트레이트에 소정의 간격으로 재배치하고, 그 후, 그 서브 스트레이트에 재배치된 LED 를, 모듈측에 삽입하는 등의 공정을 실행할 필요가 있어, 3 종류의 LED 를 탑재한 개개의 모듈 칩을 얻기까지 많은 품이 들고, 특히 마이크로 LED 를 채용하는 모니터를 생산하기 위해서는, 대량의 모듈 칩을 필요로 하기 때문에, LED 를 모듈 칩으로 조립하는 LED 조립 방법에 대하여 가일층의 고효율화가 요망되고 있다. 또한, 본 발명에서 말하는「마이크로 LED」란, LED 의 1 변의 치수가 ㎛ 오더 (1000 ㎛ 미만) 인 LED 를 가리킨다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 적, 녹, 청의 3 종류의 LED 를 효율적으로 일체화하는 LED 조립 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의하면, 적, 녹, 청의 LED 를 구비한 모듈 칩을 조립하는 LED 조립 방법으로서, 에피택시 기판의 상면에 버퍼층을 개재하여 LED 층을 적층하고, 소정의 간격으로 구획된 영역에 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판을 준비하는 LED 기판 준비 공정과, 적, 녹, 청의 LED 를 수용하는 수용 영역을 갖는 모듈 칩이 분할 예정 라인에 의해 구획되어 상면에 복수 형성된 모듈 기판을 준비하는 모듈 기판 준비 공정과, 그 모듈 기판의 상면에, 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 형성한 LED 기판의 표면을 대면시켜 그 LED 를 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치시키는 위치 부여 공정과, 그 LED 기판의 이면으로부터 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치된 그 LED 의 버퍼층에 레이저 광선의 집광점을 위치시켜 조사하고, 그 LED 를 그 에피택시 기판으로부터 박리하여 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 그 LED 를 수용하는 LED 수용 공정을 적어도 포함하고, 그 LED 기판 준비 공정에 있어서, 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판 중, 적어도 2 종류의 LED 기판은, 그 LED 수용 공정시에, 그 모듈 칩의 수용 영역에 LED 기판 상의 LED 가 위치됨으로써, 그 LED 가 이미 모듈 칩에 수용된 LED 와 겹치지 않도록 소정의 간격을 두고 그 LED 를 표면에 구비하고 있는 LED 기판을 준비하는 LED 조립 방법이 제공된다.
바람직하게는 그 LED 는 마이크로 LED 이다.
본 발명의 LED 조립 방법에 의하면, LED 가 형성된 에피택시 기판으로부터 박리한 LED 의 칩을 모듈 칩에 수용하기 위해, 서브 스트레이트에 재배치하는 공정을 생략할 수 있어, 에피택시 기판으로부터 LED 칩을 직접 모듈 칩에 수용하는 것이 가능해져, 모듈 칩을 효율적으로 생산할 수 있다.
도 1(a) 는 모듈 기판을 외주부가 고리형 프레임에 장착된 점착 테이프에 첩착 (貼着) 하는 모습을 나타내는 사시도, 도 1(b) 는 점착 테이프를 개재하여 모듈 기판을 고리형 프레임으로 지지한 상태의 사시도이다.
도 2(a) 는 복수의 적색 LED 가 형성되는 LED 기판의 사시도, 도 2(b) 는 복수의 녹색 LED 가 형성되는 LED 기판의 사시도, 도 2(c) 는 복수의 청색 LED 가 형성되는 LED 기판의 사시도이다.
도 3 은 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 4(a) 는 LED 기판 유지 수단에 복수의 LED 기판을 탑재하는 모습을 나타내는 사시도, 도 4(b) 는 LED 기판 유지 수단으로 복수의 LED 기판을 유지한 상태의 사시도, 도 4(c) 는 도 4(b) 에 나타낸 상태를 180 °반전시킨 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5 는 레이저 가공 장치의 집광기와 LED 기판 유지 수단 및 유지 테이블의 구성을 설명하는 측면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b) 는 LED 수용 공정에 있어서 적색 LED 를 모듈 칩에 수용하는 공정을 나타내는 측면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b) 는 LED 수용 공정에 있어서 청색 LED 를 모듈 칩에 수용하는 공정을 나타내는 측면도이다.
도 8(a) 및 도 8(b) 는 LED 수용 공정에 있어서 청색 LED 를 모듈 칩에 수용하는 공정을 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 LED 조립 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 LED 조립 방법을 실시할 때에, 에피택시 기판의 상면에 버퍼층을 개재하여 LED 층을 적층하고, 소정의 간격으로 구획된 영역에 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판을 준비하는 LED 기판 준비 공정을 실시함과 함께, 적, 녹, 청의 LED 를 수용하는 수용 영역을 갖는 모듈 칩이 분할 예정 라인에 의해 구획되어 상면에 복수 형성된 모듈 기판을 준비하는 모듈 기판 준비 공정을 실시한다.
도 1 에는, 모듈 기판 준비 공정에 의해 준비되는 모듈 기판 (10) 이 나타나고 있고, 모듈 기판 (10) 은, 대략 원판 형상을 이루고 (도 1(a)), 이면 (10b) 측을 점착 테이프 (T) 에 첩착하고, 점착 테이프 (T) 를 개재하여 고리형의 프레임 (F) 에 유지된다 (도 1(b)). 모듈 기판 (10) 은, 직경 4 인치 ≒ 100 ㎜ 로 형성되고, 분할 예정 라인에 의해 격자상으로 구획된 표면 (10a) 측의 각 영역에 평면에서 보았을 때 직방형을 이루는 모듈 칩 (12) 이 형성되어 있다. 모듈 기판 (10) 에 형성되는 각 모듈 칩 (12) 은, 도면 중에 모듈 기판 (10) 의 일부를 확대하여 나타내는 바와 같이, 길이 방향에 인접하여 형성된 적색 LED 를 수용하는 사각형상의 개구를 갖는 오목부로 이루어지는 수용 영역 (121) 과, 녹색 LED 를 수용하는 사각형상의 개구를 갖는 오목부로 이루어지는 수용 영역 (122) 과, 청색 LED 를 수용하는 사각형상의 개구부를 갖는 오목부로 이루어지는 수용 영역 (123) 을 적어도 구비하고, 각 수용 영역 (121 ∼ 123) 의 각 바닥부에는, 후술하는 LED 를 수용하였을 때에 각 LED 의 애노드 전극, 캐소드 전극이 접속되는 금 (Au) 으로 구성된 범프 (124) 가 2 개씩 배치 형성되어 있다.
모듈 칩 (12) 의 각 수용 영역 (121 ∼ 123) 에 길이 방향에서 인접하는 상면에는, 각 수용 영역 (121 ∼ 123) 에 배치 형성된 그 범프 (124, 124) 와 도통하는 전극 (125) 이 6 개 형성되어 있고, 그 전극 (125) 으로부터 범프 (124, 124) 를 개재하여 각 수용 영역 (121 ∼ 123) 에 수용되는 LED 에 전력이 공급되는 구조로 되어 있다. 그 모듈 칩 (12) 의 외경 치수는, 평면에서 보았을 때 길이 방향이 40 ㎛, 폭 방향이 10 ㎛ 정도의 크기로 형성되고, 각 수용 영역의 개구는, 1 변이 9 ㎛ 인 정방형으로 형성된다. 또한, 도 1 의 모듈 기판 (10) 상에 표현되어 있는 모듈 칩 (12) 은, 설명의 편의상, 실치수보다 크게 기재되어 있고, 실제로는 도시되어 있는 것보다도 매우 작아, 보다 많은 모듈 칩 (12) 이 모듈 기판 (10) 상에 형성된다.
도 2(a) ∼ (c) 에는, 본 발명의 LED 기판 준비 공정에서 준비되는 적색 LED (21) 가 형성되는 LED 기판 (20), 녹색 LED (23) 가 형성되는 LED 기판 (22), 청색 LED (25) 가 형성되는 LED 기판 (24) 과, 각각의 일부 확대 단면도 A-A, B-B, C-C 가 나타나 있다. 각 LED 기판 (20, 22, 24) 은 도면에 나타내는 바와 같이, 대략 원판상을 이루고, 모듈 기판 (10) 과 대략 동일한 치수 (직경 4 인치 ≒ 100 ㎜) 로 구성되어 있다. 각 LED 기판 (20, 22, 24) 은, 모두 사파이어 기판, 또는 SiC 기판 등의 에피택시 기판 (201, 221, 241) 의 상면에, Ga 화합물 (예를 들어, 질화갈륨 : GaN) 로 이루어지는 버퍼층 (BF) 을 개재하여 적색으로 발광하는 LED (21), 녹색으로 발광하는 LED (23), 청색으로 발광하는 LED (25) (이하 LED 21 을 적색 LED (21), LED 23 을 녹색 LED (23), LED 25 를 청색 LED (25) 라고 한다) 를 구성하는 LED 층이 형성되어 있다. 그 적색 LED (21), 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 는, 개개의 치수가 평면에서 보았을 때 8 ㎛ × 8 ㎛ 의 치수로 형성되고, N 형 반도체층, 발광층, P 형 반도체층으로 이루어지는 에피택셜층과, 그 에피택셜층의 상면에 배치 형성되는 P 형 반도체, N 형 반도체로 이루어지는 전극에 의해 구성된다 (도시는 생략한다). 각 LED 기판 (20, 22, 24) 에 있어서는 인접하는 LED 가, 소정의 간격 (202, 222, 242) 으로 구획되어 형성되어 있고, 각 LED 간을 구성하는 소정의 간격 (202, 222, 242) 이 형성되어 있는 영역은, 그 LED 층을 형성할 때에 마스크되어 있기 때문에 버퍼층 (BF) 이 노출되어 있는 상태로 되어 있다.
각 LED 기판 (20, 22, 24) 의 외주에는, 결정 방위를 나타내는 직선 부분, 소위 오리엔테이션 플랫 (OF) 이 형성되어 있고, LED 기판 (20, 22, 24) 의 상면에 형성되는 적색 LED (21), 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 는, 그 결정 방위를 기준으로 하여 소정의 방향으로 배열된다. 적색 LED (21), 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 에 있어서의 적색, 녹색, 청색의 발광은, 발광층을 구성하는 재료를 변경함으로써 얻는 것이 알려져 있으며, 예를 들어, 적색 LED (21) 는 알루미늄갈륨비소 (AlGaAs), 녹색 LED (23) 는 인화갈륨 (GaP), 청색 LED (25) 는 질화갈륨 (GaN) 이 사용된다. 또한, 본 발명의 적색 LED (21), 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 를 형성하는 재료는 이것에 한정되지 않고, 각 색을 발광시키기 위한 공지된 재료를 채용할 수 있으며, 다른 재료를 사용하여 각 색을 발광시키는 것도 가능하다. 또, 본 실시형태에서는, 도 2(b), (c) 에 나타내는 바와 같이, 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 를 표면에 구비한 LED 기판 (22, 24) 은, 후술하는 LED 수용 공정시에, 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 가, 먼저 모듈 칩 (12) 에 수용되는 적색 LED (21) 와 겹치지 않도록 소정의 간격을 두고 LED 기판 (22, 24) 의 표면에 형성된다. 이 점에 대해서는 뒤에서 상술한다.
도 3 ∼ 도 8 에 기초하여, 상기 준비 공정에 이어지는 후공정에 대하여 설명한다. 상기 LED 기판 준비 공정, 모듈 기판 준비 공정을 실시하였다면, 도 3 에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 를 사용하여, 그 LED 기판 (20, 22, 24) 의 적색 LED (21), 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 를 그 모듈 칩 (12) 의 소정의 수용 영역 (121 ∼ 123) 에 위치시키는 위치 부여 공정과, 각 LED 를 그 에피택시 기판 (201, 221, 241) 으로부터 박리하여 그 모듈 칩의 적, 녹, 청의 LED 가 수용되는 소정의 수용 영역 (121 ∼ 123) 에 각 LED 를 수용하는 LED 수용 공정을 실시한다.
도 3 을 참조하면서, 레이저 가공 장치 (40) 에 대하여 설명한다. 도면에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 는, 기대 (基臺) (41) 와, 모듈 기판 (10) 을 유지하는 유지 수단 (42) 과, 유지 수단 (42) 을 이동시키는 이동 수단 (43) 과, 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단 (44) 과, 기대 (41) 의 상면으로부터 상방으로 연장되고, 이어서 실질상 수평하게 연장되는 그 레이저 광선 조사 수단 (44) 이 내장된 프레임체 (45) 와, 후술하는 컴퓨터에 의해 구성되는 제어 수단을 구비하고, 그 제어 수단에 의해 각 수단이 제어되도록 구성되어 있다. 또, 수평하게 연장되는 그 프레임체 (45) 의 선단부의 하면에는, 레이저 광선 조사 수단 (44) 을 구성하는 fθ 렌즈를 포함하는 집광기 (44a) 와, 그 집광기 (44a) 에 대해 도면 중 화살표 X 로 나타내는 방향으로 늘어서 인접하여 배치 형성된, LED 기판 유지 수단 (50) 과, 피가공물의 가공 영역을 촬상하기 위한 촬상 수단 (48) 이 배치 형성되어 있다.
유지 수단 (42) 은, 도면 중에 화살표 X 로 나타내는 X 방향에 있어서 자유롭게 이동할 수 있도록 기대 (41) 에 탑재된 사각형상의 X 방향 가동판 (60) 과, 도면 중에 화살표 Y 로 나타내는 Y 방향에 있어서 자유롭게 이동할 수 있도록 X 방향 가동판 (60) 에 탑재된 사각형상의 Y 방향 가동판 (61) 과, Y 방향 가동판 (61) 의 상면에 고정된 원통상의 지주 (62) 와, 지주 (62) 의 상단에 고정된 사각형상의 커버판 (63) 을 포함한다. 커버판 (63) 에는 그 커버판 (63) 상에 형성된 장공을 통과하여 상방으로 연장되는 원 형상의 피가공물을 유지하는 유지 테이블 (64) 이 배치 형성되어 있다. 피가공물은, 그 유지 테이블 (64) 의 상면을 구성하는 도시되지 않은 흡인 수단에 접속된 흡착 척에 의해 흡인 유지된다. 또한, 본 실시형태에서 말하는 X 방향은 도 3 에 화살표 X 로 나타내는 방향이고, Y 방향은 도 3 에 화살표 Y 로 나타내는 방향으로서 X 방향에 직교하는 방향이다. X 방향, Y 방향으로 규정되는 평면은 실질상 수평이다.
이동 수단 (43) 은, X 방향 이동 수단 (80) 과, Y 방향 이동 수단 (82) 을 포함한다. X 방향 이동 수단 (80) 은, X 방향 이동 수단 (80) 은, 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 X 방향 가동판 (60) 에 전달하고, 기대 (41) 상의 안내 레일을 따라 X 방향 가동판 (60) 을 X 방향에 있어서 진퇴시킨다. Y 방향 이동 수단 (82) 은, 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여, Y 방향 가동판 (61) 에 전달하고, X 방향 가동판 (60) 상의 안내 레일을 따라 Y 방향 가동판 (61) 을 Y 방향에 있어서 진퇴시킨다. 또한, 도시는 생략하지만, X 방향 이동 수단 (80), Y 방향 이동 수단 (82) 에는, 각각 위치 검출 수단이 배치 형성되어 있고, 유지 테이블의 X 방향의 위치, Y 방향의 위치, 둘레 방향의 회전 위치가 정확하게 검출되고, 후술하는 제어 수단으로부터 지시되는 신호에 기초하여 X 방향 이동 수단 (80), Y 방향 이동 수단 (82) 이 구동되어, 임의의 위치 및 각도에 상기 유지 테이블을 정확하게 위치시키는 것이 가능하게 되어 있다.
그 촬상 수단 (48) 은, 현미경을 구성하는 광학계와 촬상 소자 (CCD) 를 구비하고 있고, 촬상한 화상 신호를 그 제어 수단에 보내, 도시되지 않은 표시 수단에 표시하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 제어 수단은, 컴퓨터에 의해 구성되고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 연산 처리 장치 (CPU) 와, 제어 프로그램 등을 격납하는 리드 온리 메모리 (ROM) 와, 검출된 검출값, 연산 결과 등을 일시적으로 격납하기 위한 판독 입력 가능한 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 와, 입력 인터페이스, 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다 (상세에 대한 도시는 생략한다).
LED 기판 유지 수단 (50) 에 대하여 도 4 를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, LED 기판 유지 수단 (50) 은, 기판 유지링 (52) 과, 기판 유지링 (52) 을 지지하는 유지 아암 (54) 으로 구성되어 있고, 그 유지 아암 (54) 은, 수평하게 연장되는 그 프레임체 (45) 의 선단부의 하면에 배치 형성된 유지 기체 (56) 에, 유지 기체 (56) 의 개구공 (56a) 을 개재하여 유지 기체 (56) 에 내장된 구동 수단 (도시는 생략 한다) 에 연결되어 있다. 기판 유지링 (52) 은, LED 기판의 치수에 맞춰 형성된 고리형의 개구부 (58) 을 가지고 있고, 내측에는 LED 기판이 재치 (載置) 되는 고리형의 단차부 (52a) 가 기판 유지링 (52) 의 내측을 따라 배치 형성되어 있다. 단차부 (52a) 의 상면에는, 재치되는 LED 기판을 흡인 유지하기 위한 흡인공 (52b) 이 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 배치 형성되어 있고, LED 기판 (20) 을 유지하는 경우에는, 예를 들어, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 개구부 (58) 에 대해 LED 기판 (20) 의 표면 (20a) 의 상방을 향하여 위치시켜, 단차부 (52a) 상에 재치한다. 이 때, 기판 유지링 (52) 에 형성된 직선부 (52c) 에, LED 기판 (20) 의 오리엔테이션 플랫 (OF) 을 대향시켜 위치시켜 재치함으로써, 기판 유지 수단 (52) 에 유지되는 LED 기판의 방향을 정확하게 규정하는 것이 가능하다. 흡인공 (52b) 은, 기판 유지링 (52), 및 유지 아암 (54) 의 내부에 형성된 흡인 통로를 개재하여 도시되지 않은 흡인 수단에 연결되어 있고, 그 흡인 수단을 작동시킴으로써, LED 기판 (20) 을 흡인 유지한다.
LED 기판 (20) 을 유지한 기판 유지링 (52) 은, 유지 아암 (54) 을 그 유지 기체 (56) 에 배치 형성된 그 구동 수단에 의해, 도 4(c) 의 화살표 (54a) 로 나타내는 방향으로 회전시키는 것이 가능하게 되어 있고, LED 기판 (20) 의 표면 (20a), 이면 (20b) 중 어느 것도 상방을 향할 수 있다. 또한, 기판 유지링 (52) 은, 상기 제어 수단의 지령에 의해, 화살표 (54b) 로 나타내는 상하 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 구성되어, 원하는 높이 위치에 정확하게 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 5 에 확대하여 나타내는 레이저 광선 조사 수단 (44) 의 집광기 (44a) 는, fθ 렌즈에 의해 구성되어 있다. 또, 그 집광기 (44a) 로부터 조사되는 레이저 광선 (LB) 의 조사 위치는, 레이저 광선 조사 수단 (44) 에 배치 형성되는 레이저 발진기, 그 레이저 발진기로부터 발진된 레이저광의 방향을 변환시키는 반사 미러, 및 그 반사 미러로부터 반사된 레이저광의 조사 방향을 집광기 (44a) 의 fθ 렌즈의 소정의 위치를 향하여 조정하는 갈바노 미러 등으로 구성되어 있다. 그 갈바노 미러의 방향을 적절히 제어함으로써, 집광기 (44a) 의 바로 아래에 위치되는 기판 유지링 (52) 에 유지되는 LED 기판의 원하는 위치에 레이저 광선 (LB) 을 조사하는 것이 가능하게 구성되어 있고, 도 5 가 기재되는 지면 (紙面) 에 수직인 Y 방향, 지면의 좌우 방향을 나타내는 X 방향으로 그 조사 위치를 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.
레이저 가공 장치 (40) 는, 대체로 상기 서술한 바와 같은 구성을 구비하고 있고, 또한 도 6 ∼ 8 도 참조하면서 레이저 가공 장치 (40) 를 사용한 상기 위치 부여 공정, 및 LED 수용 공정에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3 에 나타내는 레이저 가공 장치 (40) 에 있어서의 유지 테이블 (64) 을, 이동 수단 (43) 을 작동시킴으로써, 도면 중 바로 앞측의 기판 탑재 영역으로 이동시킨 상태로 한다. 유지 테이블 (64) 을 도 3 에서 나타내는 위치로 이동시켰다면, 유지 테이블 (64) 의 상면에, 점착 테이프 (T) 를 개재하여 프레임 (F) 에 의해 유지된 모듈 기판 (10) 의 표면 (10a) 을 상방으로, 이면 (10b) 측을 하방으로 하여 재치하고, 도시되지 않은 흡인 수단을 작동시켜, 유지 테이블 (64) 상에 흡인 유지한다. 모듈 기판 (10) 을 유지 테이블 (64) 에 흡인 유지하고 그 프레임 (F) 을 유지 테이블 (64) 의 외주에 배치 형성되는 클램프 기구 등에 의해 고정시켰다면, 유지 테이블 (64) 상에 흡인 유지된 모듈 기판 (10) 을, 상기한 촬상 수단 (48) 을 사용하여 촬상하고, 레이저 광선 조사 수단 (44) 의 집광기 (44a) 와, 모듈 기판 (10) 의 위치의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트를 실행한다. 그 얼라인먼트를 실행하여 양자의 위치 맞춤이 완료되었다면, 도시되지 않은 제어 수단의 지령에 의해 기판 유지링 (52) 의 상하 방향의 위치를 제어하여 하방으로 낮춰, LED 기판 유지 수단 (50) 을 도 4(a) 에서 나타내는 상태로 하고, 적색 LED (21) 가 형성된 LED 기판 (20) 을 기판 유지링 (52) 의 단차부 (52a) 에 재치한다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, LED 기판 (20) 을 기판 유지링 (52) 에 유지할 때에는, LED 기판 (20) 의 오리엔테이션 플랫 (OF) 을, 기판 유지링 (52) 의 직선부 (52c) 에 위치시켜 재치함으로써 기판 유지링 (52) 에 대해 원하는 방향으로 정확하게 위치된다 (도 4(b) 를 참조).
그 단차부 (52a) 에 LED 기판 (20) 을 재치하였다면, 도시되지 않은 흡인 수단을 작동시켜 흡인공 (52b) 으로부터 흡인하여 LED 기판 (20) 을 흡인 유지 상태로 한다. LED 기판 (20) 을 기판 유지링 (52) 에 흡인 유지하였다면, 유지 기체 (56) 의 구동 수단을 작동시켜 기판 유지링 (52) 을 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이 도면 중 화살표 54a 의 방향으로 180 °회전시켜 LED 기판 (20) 의 이면 (20b) 측을 상방에 노출시키고, 적색 LED (21) 가 형성된 표면 (20a) 이 하방을 향하도록 방향을 전환한다. LED 기판 (20) 을 이와 같이 회전시켰다면, 그 얼라인먼트를 실행한 것에 의해 얻은 위치 정보에 기초하여, 이동 수단 (43) 을 작동시켜, 유지 테이블 (64) 을 집광기 (44a), 및 기판 유지링 (52) 의 바로 아래에 위치시킨다 (도 5 를 참조). 그리고, 유지 테이블 (64) 이 기판 유지링 (52) 의 바로 아래로 이동되었다면, 유지 테이블 (64) 의 높이 위치보다 소정량 높은 위치로 이동되어 있는 기판 유지링 (52) 을 하강시킨다. 이 때, 기판 유지링 (52) 을 하강시킴으로써, LED 기판 (20) 과 모듈 기판 (10) 을 측방에서 본 위치 관계를 보다 구체적으로 나타내는 도6(a) 로부터 이해되는 바와 같이, LED 기판 (20) 을 모듈 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 근접시킴으로써, LED 기판 (20) 의 적색 LED (21a) 의 바로 아래에, 모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (121) 이 근접하여 위치된다. 이것이 본 발명의 위치 부여 공정이 된다. 또한, 도 6 ∼ 8 에서는 그 LED 기판 (20, 22, 24) 을 유지하는 기판 유지링 (52) 은 설명의 편의상 생략되어 있다.
그 위치 부여 공정에 의해, 모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (121) 의 바로 위에, LED 기판 (20) 의 적색 LED (21a) 에 위치시켜, 적색 LED (21a) 를 근접시켰다면, 레이저 광선 조사 수단 (44) 을 작동시켜, 적색 LED (21a) 를 그 수용 영역 (121) 에 수용하는 수용 공정을 실시한다. 보다 구체적으로는, 그 제어 수단으로부터의 지령에 의해 레이저 광선 조사 수단 (44) 의 도시되지 않은 레이저 발진기, 및 갈바노 미러의 위치를 제어하여, fθ 렌즈에 대한 입사 위치를 조정하고, LED 기판 (20) 의 이면 (20b) 측으로부터, 에피택시 기판 (201) 에 대해서는 투과성을 갖고, 그 버퍼층 (BF) 에 대해서는 흡수성을 갖는 파장 (예를 들어, 257 ㎚, 또는 266 ㎚) 의 레이저 광선 (LB) 이, 타깃이 되는 적색 LED (21a) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 을 향하여 조사된다. 이로써, 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, 에피택시 기판 (201) 과, 적색 LED (21a) 의 경계면에 가스층이 형성되고, 그 적색 LED (21) 가 에피택시 기판 (201) 으로부터 박리된다.
LED 기판 (20) 으로부터 박리된 적색 LED (21a) 는, LED 기판 (20) 으로부터 박리되기 전 상태에서, 이미 모듈 칩 (12) 의 그 수용 영역 (121) 에 매우 근접되어 있고, 박리된 시점에 그 수용 영역 (121) 에 수용된다. 또한, 그 레이저 광선 (LB) 의 스폿 직경은 적절히 조정할 수 있다. 예를 들어, 그 적색 LED (21a) 의 버퍼층 (BF) 이 형성된 이면측 전체면을 덮는 스폿 직경 (예를 들어, 8 ∼ 9 ㎛) 이면 1 회의 펄스 레이저 광선에 의해 박리가 가능하고, 또, 그보다 작은 스폿 직경 (예를 들어, 4 ㎛) 의 펄스 레이저 광선이면, 적색 LED (21a) 의 이면에 있는 버퍼층 (BF) 의 전체면을 파괴하도록 fθ 렌즈에 입사되는 레이저 광선의 입사 위치를 바꿔, 4 회의 펄스 레이저 광선을 조사함으로써, 적색 LED (21a) 를 박리할 수 있다.
적색 LED (21a) 를 LED 기판 (20) 으로부터 박리하여 모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (121) 에 수용하였다면, 레이저 가공 장치 (40) 의 X 방향 이동 수단 (80) 을 작동시켜 모듈 기판 (10) 을, 도 6(b) 에서 화살표로 나타내는 방향으로 소정량 이동시키고, 다음의 모듈 칩 (12b) 에 있어서 적색 LED (21b) 를 수용하기 위한 수용 영역 (121) 을, 다음의 적색 LED (21b) 의 바로 아래에 위치시킨다 (위치 부여 공정). 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (121) 을, 적색 LED (21b) 의 바로 아래에 위치시켰다면, 그 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 레이저 광선 조사 수단의 갈바노 미러의 방향이 조정되고, 레이저 광선 (LB) 의 조사 위치가 변경되어, 적색 LED (21b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 에 조사된다. 이로써, 적색 LED (21b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, 적색 LED (21a) 와 마찬가지로 LED 기판 (20) 으로부터 적색 LED (21b) 가 박리되고, 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (121) 에 적색 LED (21b) 가 수용된다 (LED 수용 공정). 또한, 상기와 동일한 공정을 실행함으로써, 모듈 칩 (12b) 에 인접하여 형성되어 있는 모듈 칩 (12c) 의 수용 영역 (121) 에, 다음의 적색 LED (21c) 가 수용된다. 이와 같이 하여 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 에 대해 적색 LED (21) 를 수용하였다면, 모듈 기판 (10) 을 Y 방향으로 인덱스 이송시켜 다시 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (121) 에 대해 LED 기판 (20) 상의 적색 LED (21) 를 수용한다. 이와 같은 위치 부여 공정, LED 수용 공정을 반복함으로써, 모듈 기판 (10) 상의 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (121) 에 대해 적색 LED (21) 가 수용된다. 도 6(b) 에 기재된 모듈 칩 (12a) 을 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 모듈 칩 (12) 에 수용되는 LED (21) 는, 모듈 칩 (12) 의 표면으로부터 상방으로 돌출된 상태가 된다. 또한, 적색 LED (21) 가 각 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (121) 에 수용됨으로써, 적색 LED (21) 상의 P 형 반도체, N 형 반도체로 이루어지는 전극이, 수용 영역 (121) 의 바닥부에 형성되어 있는 범프 (124, 124) 에 맞닿지만, 양자는 적색 LED (21) 에 부여되는 초음파 진동에 의해 용착 결합되어도 되고, 미리 범프 (124, 124) 의 선단부에 도포된 도전성의 본드재에 의해 결합시켜도 된다.
모듈 기판 (10) 상에 형성된 모든 모듈 칩 (12) 에 적색 LED (21) 를 수용하였다면, 다음으로 녹색 LED (23) 를 각 모듈 칩 (12) 의 소정의 수용 영역 (122) 에 수용하기 위한 위치 부여 공정, 및 수용 공정을 실시한다. 상기 서술한 바와 같이 모든 모듈 칩 (12) 에 대해 적색 LED (21) 를 수용한 후, 기판 유지링 (52) 을 상승시켜, LED 기판 (20) 을 기판 유지링 (52) 으로부터 떼어낸다. 그리고, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 녹색 LED (23) 가 배치 형성된 LED 기판 (22) 을 기판 유지링 (52) 에 유지시킨다. 기판 유지링 (52) 에 LED 기판 (22) 을 재치하고 흡인 유지하는 공정은 상기 서술한 LED 기판 (20) 을 유지하는 순서와 완전히 동일하므로, 여기서는 그 상세에 대해서는 생략한다. 기판 유지링 (52) 에 LED 기판 (22) 를 흡인 유지하였다면, 도 4(c) 에 나타내는 동작과 동일하게 하여, 기판 유지링 (52) 을 회전시켜 LED 기판 (22) 의 이면 (22b) 측이 상방에 노출되도록, 즉 표면 (22a) 측이 하방을 향하도록 방향을 전환한다. 그리고, 다시 이동 수단 (43) 을 작동시켜 모듈 기판 (10) 을 LED 기판 (22) 의 바로 아래에 위치시킨다. 이 때, 모듈 기판 (10) 은, 모듈 칩 (12a) 에 형성된 수용 영역 (122) 이 LED 기판 (22) 의 소정의 녹색 LED (23a) 의 바로 아래에 위치된다. 그리고, 모듈 기판 (10) 이 LED 기판 (22) 의 바로 아래로 이동되었다면, 유지 테이블 (64) 의 높이 위치보다 소정량 높은 위치로 이동되어 있는 기판 유지링 (52) 을 하강시킴으로써, LED 기판 (22) 이 모듈 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 근접된다 (위치 부여 공정).
본 실시형태에 있어서의 LED 기판 (22) 의 상세에 대하여 추가로 설명한다. 도 7 에 기재된 LED 기판 (22) 의 기재로부터 이해되는 바와 같이, LED 기판 (22) 에 배치 형성된 녹색 LED (23) 는, 소정의 간격 (222) 을 두고 배치 형성되어 있고, 도 6 에 나타내는 LED 기판 (20) 에 배치 형성된 적색 LED (21) 의 소정의 간격 (202) 보다 넓게 형성되어 있다. 여기서, LED 기판 (22) 에 있어서의 상기 소정의 간격은, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, LED 기판 (22) 의 녹색 LED (23) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하기 위해 근접시켰을 때에, 먼저 모듈 칩 (12) 에 수용되어 있는 적색 LED (21) 와 평면에서 보았을 때 겹치지 않게 설정된다. 이로써, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 녹색 LED (23) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하기 위해, LED 기판 (22) 을 모듈 기판 (10) 에 접근시켜도, 그 녹색 LED (23) 가 이미 모듈 칩 (12) 에 수용된 적색 LED (21) 와 겹치지 않고, 녹색 LED (23) 를 소정의 수용 영역 (122) 에 수용하기에 적합한 위치까지 근접시킬 수 있다.
도 7(a) 를 참조하면서 설명을 계속하면, 상기 위치 부여 공정을 실시함으로써 모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (122) 을 LED 기판 (22) 의 녹색 LED (23a) 의 바로 아래에 근접시켜 위치시켰다면, 상기 서술한 LED 수용 공정과 마찬가지로, 레이저 광선 조사 수단 (44) 을 작동시켜, 녹색 LED (23a) 를 그 수용 영역 (122) 에 수용하는 LED 수용 공정을 실시한다. 즉, LED 기판 (22) 의 이면 (22b) 측으로부터, 에피택시 기판 (221) 에 대해서는 투과성을 갖고, 그 버퍼층 (BF) 에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB) 을, 타깃이 되는 녹색 LED (23a) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 을 향하여 조사한다. 이로써, 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, 에피택시 기판 (221) 과, 녹색 LED (23a) 의 경계면에 가스층이 형성되고, 그 녹색 LED (23a) 가 에피택시 기판 (221) 으로부터 박리된다. LED 기판 (22) 으로부터 박리된 녹색 LED (23a) 는, LED 기판 (22) 으로부터 박리되기 전 상태에서, 이미 모듈 칩 (12a) 의 그 수용 영역 (122) 에 매우 근접되어 있고, 박리된 시점에서 그 수용 영역 (122) 에 수용된다.
모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (122) 에 녹색 LED (23a) 가 수용되었다면, 이동 수단 (43) 을 작동시켜 도 7(b) 에 나타내는 화살표의 방향으로 모듈 기판 (10) 을 소정 거리 이동시키고, 다음의 모듈 칩 (12b) 에 있어서의 수용 영역 (122) 을, 다음의 녹색 LED (23b) 의 바로 아래에 위치시킨다 (위치 부여 공정). 또한, 도 7(b) 로부터 이해되는 바와 같이, LED 기판 (22) 이 모듈 기판 (10) 에 근접된 상태에서는, LED 기판 (22) 에 형성되어 있는 녹색 LED (23) 의 하단이, 모듈 칩 (12) 에 먼저 수용되어 있는 적색 LED (21) 의 상단보다도 낮은 위치에 있기 때문에, 그 상태에서는, 모듈 기판 (10) 을 도면 중의 화살표의 방향으로 이동시킬 수 없다. 따라서, 이동 수단 (43) 에 의한 화살표 방향으로의 이동을 실시할 때에는, LED 기판 (22) 을 유지하는 기판 유지링 (52) 을 유지 기체 (56) 에 구비된 그 구동 수단을 작동시켜 일단 상승시키고, 모듈 기판 (10) 을 소정 거리 이동시킨 후에 다시 하강시켜 모듈 기판 (10) 에 근접시키는 동작을 실시한다.
상기 서술한 바와 같이, 그 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (122) 을, 녹색 LED (23b) 의 바로 아래에 위치시켰다면, 그 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 레이저 광선 조사 수단의 갈바노 미러의 방향이 조정됨으로써, 레이저 광선 (LB) 의 조사 위치가 변경되어, 녹색 LED (23b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 에 조사된다. 이로써, 녹색 LED (23b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, LED 기판 (22) 으로부터 녹색 LED (23b) 가 박리되고, 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (122) 에 녹색 LED (23b) 가 수용된다 (LED 수용 공정). 그리고, 동일한 공정을 추가로 실행함으로써, 모듈 칩 (12b) 에 인접하여 형성되어 있는 모듈 칩 (12c) 의 수용 영역 (122) 에, 다음의 녹색 LED (23c) 가 수용된다. 이와 같이 하여 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 에 대해 녹색 LED (23) 를 수용하였다면, 모듈 기판 (10) 을 Y 방향으로 인덱스 이송하여 다시 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (122) 에 대해 LED 기판 (22) 상의 녹색 LED (23) 를 수용한다. 이와 같은 위치 부여 공정, LED 수용 공정을 반복함으로써, 모듈 기판 (10) 상의 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (122) 에 대해 녹색 LED (23) 가 수용된다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, LED 기판 (22) 에 형성되는 녹색 LED (23) 는, 적색 LED (21) 가 LED 기판 (20) 에 형성되는 경우에 비해 넓은 간격으로 배열되어 있고, LED 기판 (22) 에 배치 형성되는 녹색 LED (23) 의 수는 적색 LED (21) 가 배치 형성되는 LED 기판 (20) 에 대해 대략 1/2 정도이며, 1 장의 LED 기판 (20) 에 대해 대략 2 장의 LED 기판 (22) 을 필요로 한다.
모듈 기판 (10) 상에 형성된 모든 모듈 칩 (12) 에 녹색 LED (23) 를 수용하였다면, 다음으로 청색 LED (25) 를 각 모듈 칩 (12) 의 소정의 수용 영역 (123) 에 수용하기 위한 위치 부여 공정, 및 LED 수용 공정을 실시한다. 상기 서술한 바와 같이 모든 모듈 칩 (12) 에 대해 LED 기판 (22) 으로부터 녹색 LED (23) 를 박리하여 모듈 칩 (12) 에 수용하였다면, 기판 유지링 (52) 을 상승시켜, LED 기판 (22) 을 기판 유지링 (52) 으로부터 떼어낸다. 그리고, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 청색 LED (25) 가 배치 형성된 LED 기판 (24) 을 기판 유지링 (52) 에 재치한다. 기판 유지링 (52) 에 LED 기판 (22) 을 재치하고 흡인 유지하는 공정은 상기 서술한 LED 기판 (20, 22) 을 유지하는 순서와 완전히 동일하므로, 여기서는 그 상세에 대해서는 생략한다. 기판 유지링 (52) 에 LED 기판 (24) 을 흡인 유지하였다면, 도 4(c) 에 나타내는 동작과 동일하게 하여, 기판 유지링 (52) 을 회전시켜 LED 기판 (24) 의 이면 (24b) 측이 상방에 노출되도록, 즉 청색 LED (25) 가 배치 형성된 표면 (24a) 측이 하방을 향하도록 방향을 전환한다. 또한, 이동 수단 (43) 을 작동시켜 유지 테이블 (64) 을 기판 유지링 (52) 측으로 이동시켜 모듈 기판 (10) 을 LED 기판 (24) 의 바로 아래에 위치시킨다. 이 때, 모듈 기판 (10) 은, 모듈 칩 (12a) 에 형성된 청색 LED (25a) 를 수용하기 위한 수용 영역 (123) 이 LED 기판 (22) 의 소정의 녹색 LED (23a) 의 바로 아래에 위치된다. 그리고, 모듈 기판 (10) 이 LED 기판 (24) 의 바로 아래로 이동되었다면, 유지 테이블 (64) 의 높이 위치보다 소정량 높은 위치로 이동되어 있는 기판 유지링 (52) 을 하강시킴으로써, LED 기판 (24) 이 모듈 기판 (10) 의 표면 (10a) 에 근접된다 (위치 부여 공정).
본 실시형태에 있어서의 LED 기판 (24) 의 상세에 대하여 추가로 설명한다. 도 8 에 기재된 LED 기판 (24) 의 기재로부터 이해되는 바와 같이, LED 기판 (24) 에 배치 형성된 청색 LED (25) 는, 소정의 간격 (242) 을 두고 배치 형성되어 있고, 도 7 에 나타내는 LED 기판 (22) 에 배치 형성된 녹색 LED (23) 가 배치 형성되는 소정의 간격 (222) 보다 더욱 넓게 형성되어 있다. 여기서, LED 기판 (24) 에 있어서의 상기 소정의 간격은, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, LED 기판 (24) 의 청색 LED (25) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하기 위해 근접시켰을 때에, 먼저 모듈 칩 (12) 에 수용된 적색 LED (21), 및 녹색 LED (23) 와 평면에서 보았을 때 겹치지 않게 설정되어 있다. 이로써, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 청색 LED (25) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하기 위해, LED 기판 (24) 을 모듈 기판 (10) 에 근접시켜도, 그 LED 가 이미 모듈 칩에 수용된 적색 LED (21), 및 녹색 LED (23) 와 겹치지 않고, 청색 LED (25) 를 소정의 수용 영역 (123) 에 수용하기에 적합한 위치까지 근접시킬 수 있다.
도 8(a) 를 참조하면서 설명을 계속하면, 상기 위치 부여 공정을 실시함으로써, LED 기판 (24) 의 청색 LED (25a) 를, 모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (123) 에 근접하도록 위치시켰다면, 적색 LED (21), 녹색 LED (23) 를 모듈 칩 (12a) 에 수용한 LED 수용 공정과 동일하게 하여, 레이저 광선 조사 수단 (44) 을 작동시켜, 청색 LED (25a) 를 그 수용 영역 (123) 에 수용한다. 즉, LED 기판 (24) 의 이면 (24b) 측으로부터, 에피택시 기판 (241) 에 대해서는 투과성을 갖고, 그 버퍼층 (BF) 에 대해서는 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB) 을, 타깃이 되는 청색 LED (25a) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 을 향하여 조사한다. 이로써, 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, 에피택시 기판 (241) 과 청색 LED (25a) 의 경계면에 가스층이 형성되고, 그 청색 LED (25a) 가 에피택시 기판 (241) 으로부터 박리된다. LED 기판 (24) 으로부터 박리된 청색 LED (25a) 는, LED 기판 (24) 으로부터 박리되기 전 상태에서, 이미 모듈 칩 (12a) 의 그 수용 영역 (123) 에 매우 근접되어 있어, 박리된 시점에 그 수용 영역 (123) 에 수용된다.
모듈 칩 (12a) 의 수용 영역 (123) 에 녹색 LED (25a) 가 수용되었다면, 이동 수단 (43) 을 작동시켜 도 8(b) 에 나타내는 화살표의 방향으로 모듈 기판 (10) 을 소정량 이동시키고, 다음의 모듈 칩 (12b) 에 있어서 청색 LED (24b) 를 수용하기 위한 수용 영역 (123) 을, 다음의 청색 LED (25b) 의 바로 아래에 위치시킨다 (위치 부여 공정). 또한, 녹색 LED (23) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하였을 때와 마찬가지로, LED 기판 (24) 이 모듈 기판 (10) 에 근접된 상태에서는, LED 기판 (24) 에 형성된 청색 LED (25) 의 하단이, 모듈 칩 (12) 에 먼저 수용된 적색 LED (22), 및 녹색 LED (24) 의 상단보다도 낮은 위치에 있기 때문에, 그 상태에서는, 모듈 기판 (10) 을 도면 중의 화살표의 방향으로 이동시킬 수 없다. 따라서, 이동 수단 (43) 에 의한 화살표 방향으로의 이동을 실시할 때에는, LED 기판 (24) 을 유지하는 기판 유지링 (52) 을 유지 기체 (56) 에 구비된 도시되지 않은 구동 수단을 작동시켜 일단 상승시키고, 모듈 기판 (10) 을 소정 거리 이동시킨 후에 다시 하강시켜 모듈 기판 (10) 에 근접시키는 동작을 실시한다.
상기 서술한 바와 같이 하여, 다음의 청색 LED (25b) 의 바로 아래에 다음의 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (123) 을 근접하도록 위치시켰다면, 그 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 레이저 광선 조사 수단의 갈바노 미러의 방향을 조정하고, 레이저 광선 (LB) 의 조사 위치가 변경되어, 청색 LED (25b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 에 조사된다. 이로써, 청색 LED (25b) 의 이면에 위치하는 버퍼층 (BF) 이 파괴되어, 청색 LED (25a) 와 마찬가지로 LED 기판 (24) 으로부터 청색 LED (25b) 가 박리되고, 모듈 칩 (12b) 의 수용 영역 (123) 에 청색 LED (25b) 가 수용된다 (LED 수용 공정). 동일한 위치 부여 공정, LED 수용 공정을 추가로 실행함으로써, 모듈 칩 (12b) 에 인접하여 형성되어 있는 모듈 칩 (12c) 의 수용 영역 (123) 에, 다음의 청색 LED (25c) 가 수용된다. 이와 같이 하여 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 에 대해 청색 LED (25) 를 수용하였다면, 모듈 기판 (10) 을 Y 방향으로 인덱스 이송하여 다시 X 방향으로 배열된 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (123) 에 대해 LED 기판 (24) 상의 청색 LED (25) 를 수용한다. 이와 같은 위치 부여 공정, LED 수용 공정을 반복함으로써, 모듈 기판 (10) 상의 모든 모듈 칩 (12) 의 수용 영역 (123) 에 대해 청색 LED (25) 가 수용된다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, LED 기판 (24) 에 형성되는 청색 LED (25) 는, 녹색 LED (23) 가 LED 기판 (22) 에 형성되는 경우에 비해 더욱 넓은 간격으로 배열되어 있고, LED 기판 (24) 에 배치 형성되는 청색 LED (25) 의 수는 적색 LED (21) 가 배치 형성되는 LED 기판 (20) 에 대해 대략 1/3 정도이고, 1 장의 LED 기판 (20) 에 대해 대략 3 장의 LED 기판 (24) 을 필요로 한다.
이상과 같이 하여, 모듈 기판 (10) 에 배치 형성된 모든 모듈 칩 (12) 에, 적색, 녹색, 청색의 LED 가 수용되고, 본 발명의 LED 조립 방법이 완료된다. 또한, 상기한 모든 모듈 칩 (12) 에 LED 가 수용되었다면, 적절한 방법으로 각 모듈 칩 (12) 을 개편화하는 개편화 공정을 실시하면 된다. 그 LED 개편화 공정은, 예를 들어, 적절히 레이저 가공 장치를 채용하여, 모듈 기판 (10) 의 재질에 대해 흡수성을 갖는 파장에 의한 레이저 광선을 모듈 칩 (12) 을 구획하는 분할 예정 라인을 따라 조사하여 분할하고, 개편화할 수 있지만, 그 기판을 레이저 가공 장치에 의해 분할하는 방법은 주지이므로, 상세에 대해서는 생략한다.
본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 적절히 변형예를 상정할 수 있다.
예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 적색 LED (21) 의 배열 간격을 가장 작게 하고, 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 의 순으로 소정의 간격이 넓어지도록 LED 기판 (20, 22, 24) 을 형성하고, 그 LED 기판 (20) 을 사용하여 적색 LED (21) 를 모듈 칩 (12) 에 수용하고, 순서대로 녹색 LED (23), 청색 LED (25) 를 수용하는 예를 제시하였지만, 이것에 한정되지 않고, LED 기판 (20, 22, 24) 에 배치 형성되는 LED 의 색에 대해서는 적절히 바꿔도 된다.
또, LED 기판에 배치 형성되는 LED 의 소정의 간격은, 각 LED 의 치수, 모듈 칩의 치수, 모듈 기판에 배치 형성되는 모듈 칩의 간격 등에 따라 적절히 설정되면 된다. 그 때에는, 본 발명의 기술 사상에 기초하여, LED 기판을 모듈 칩에 근접시켜도, 새로 수용하고자 하는 LED 가, 이미 수용된 LED 와 겹치지 않도록 소정의 간격으로 배치 형성된다.
10 : 모듈 기판
12 : 모듈 칩
121 ∼ 123 : 수용 영역
124 : 범프
125 : 전극
20, 22, 24 : LED 기판
21 : 적색 LED
23 : 녹색 LED
25 : 청색 LED
40 : 레이저 가공 장치
44 : 레이저 광선 조사 수단
50 : LED 기판 유지 수단
52 : 기판 유지링

Claims (2)

  1. 적, 녹, 청의 LED 를 구비한 모듈 칩을 조립하는 LED 조립 방법으로서,
    에피택시 기판의 상면에 버퍼층을 개재하여 LED 층을 적층하고, 소정의 간격으로 구획된 영역에 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판을 준비하는 LED 기판 준비 공정과,
    적, 녹, 청의 LED 를 수용하는 수용 영역을 갖는 모듈 칩이 분할 예정 라인에 의해 구획되어 상면에 복수 형성된 모듈 기판을 준비하는 모듈 기판 준비 공정과,
    그 모듈 기판의 상면에, 적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 형성한 LED 기판의 표면을 대면시켜 그 LED 를 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치시키는 위치 부여 공정과,
    그 LED 기판의 이면으로부터 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 위치된 그 LED 의 버퍼층에 레이저 광선의 집광점을 위치시켜 조사하고, 그 LED 를 그 에피택시 기판으로부터 박리하여 그 모듈 칩의 소정의 수용 영역에 그 LED 를 수용하는 LED 수용 공정을 구비하고,
    그 LED 기판 준비 공정에 있어서,
    적, 녹, 청 중 어느 것의 LED 를 표면에 구비한 3 종류의 LED 기판 중, 적어도 2 종류의 LED 기판은, 그 LED 수용 공정시에, 그 모듈 칩의 수용 영역에 LED 기판 상의 LED 가 위치됨으로써, 그 LED 가 이미 모듈 칩에 수용된 LED 와 겹치지 않도록 소정의 간격을 두고 그 LED 를 표면에 구비하고 있는 LED 기판을 준비하는, LED 조립 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 LED 는, 마이크로 LED 인, LED 조립 방법.
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