KR20110053031A - Integrating sphere unit with probe card, led chip testing apparatus, and led chip sorting apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프로브카드를 구비한 적분구 유닛, 이를 구비한 엘이디 칩 테스트장치, 및 엘이디 칩 분류장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrating sphere unit having a probe card, an LED chip testing apparatus having the same, and an LED chip sorting apparatus.
적분구는 내측에 중공부를 가진 구형의 장치로서, 중공부 내로 광을 받아들여 그 특성을 측정하는 장치이다. 적분구를 이용하여 예컨대 엘이디가 발하는 광을 측정하기 위해서는 이 엘이디에 전원을 연결하여 발광시켜야 하는데, 이를 위해 프로브카드가 이용될 수 있다. 여기서, 엘이디(LED; Light Emitting Diode)는 전기를 빛으로 변환하는 반도체를 이용한 발광 소자의 일종으로, 발광다이오드(Luminescent diode)라고도 한다.The integrating sphere is a spherical device having a hollow portion inside, and is a device that receives light into the hollow portion and measures its characteristics. In order to measure the light emitted by an LED using an integrating sphere, for example, a power source must be connected to the LED to emit light. A probe card can be used for this purpose. Here, an LED (Light Emitting Diode) is a kind of light emitting device using a semiconductor that converts electricity into light and is also referred to as a light emitting diode.
적분구를 이용하여 엘이디의 광특성을 측정하는 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저 엘이디의 상측에 적분구를 위치시키고, 적분구와 엘이디 사이에 프로브카드를 위치시킨다. 이 상태에서 프로브카드를 하강하여 엘이디 칩에 접촉시킴으로써 엘이디를 발광시키고, 이 광을 적분구의 수광공을 통해 받아들임으로 써 광특성을 측정하게 된다.Looking at the process of measuring the optical characteristics of the LED using the integrating sphere in detail as follows. First, place the integrating sphere above the LED and place the probe card between the integrating sphere and the LED. In this state, the probe card is lowered and brought into contact with the LED chip to emit the LED, and the optical characteristic is measured by receiving the light through the light receiving hole of the integrating sphere.
그런데, 프로브카드를 하강시키는 과정에서 프로브카드와 적분구 사이에는 간극이 발생하고, 이 간극으로 인해 광손실이 발생하게 된다. 이는 광특성의 정확한 측정을 방해하고, 이로 인해 예컨대 엘이디의 정확한 등급분류가 곤란하게 된다.However, in the process of lowering the probe card, a gap is generated between the probe card and the integrating sphere, and light loss occurs due to the gap. This hinders the accurate measurement of the optical properties, which makes it difficult to accurately classify the LEDs, for example.
한편, 엘이디는 에피공정(EPI), 칩공정(Fabrication) 및 패키지공정(Package) 등을 거쳐 제조되며, 상기 패키지공정을 거쳐 패키지된 상태로 테스트공정을 거치게 된다. 상기 테스트공정에서는 정상적으로 작동되지 않는 엘이디(이하, '불량품'이라 한다)를 제외시키는 한편, 정상적으로 작동되는 엘이디(이하, '양품'이라 한다)를 성능에 따라 등급별로 분류하여 출하하게 된다.On the other hand, the LED is manufactured through an epi process (EPI), a chip process (Fabrication) and a package process (Package), etc., and is subjected to a test process in a packaged state through the package process. In the test process, the LEDs which are not normally operated (hereinafter referred to as 'defective products') are excluded, and the LEDs which are normally operated (hereinafter referred to as 'goods') are classified and classified according to their performance and shipped.
엘이디는 상기 패키지공정을 거치면서 발생되는 문제로 인해 상기 테스트공정에서 불량품으로 제외되거나 양품이더라도 낮은 등급으로 분류될 수 있지만, 상기 패키지공정을 거치기 전 칩 상태(이하 '엘이디 칩'이라 한다)로 제조되는 과정에서 발생되는 문제로 인해 상기 테스트공정에서 불량품으로 제외되거나 양품이더라도 낮은 등급으로 분류될 수 있다. 따라서, 불필요한 패키지 공정 및 테스트공정을 거치지 않도록 엘이디 칩 상태에서 그 성능을 정확하게 측정하여 분류할 필요가 있다. 이와 같이 엘이디 칩 상태에서 그 광특성을 측정하기 위해서는 적분구에 수광하는 과정에서 광손실이 발생하지 않도록 해야 한다.The LED may be classified as a low grade even if it is excluded or defective in the test process due to a problem occurring during the packaging process, but manufactured in a chip state (hereinafter referred to as 'LED chip') before the packaging process. Due to a problem occurring during the process, it may be excluded as a defective product in the test process or classified as a low grade product. Therefore, it is necessary to accurately measure and classify the performance in the state of the LED chip so as not to go through unnecessary packaging and testing processes. As described above, in order to measure the optical characteristics of the LED chip, it is necessary to prevent the optical loss from being received by the integrating sphere.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수광과정에서 광손실이 발생되지 않는 적분구 유닛, 및 이를 구비한 엘이디 칩 테스트장치와 엘이디 칩 분류장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an integrating sphere unit that does not cause light loss in the light receiving process, and to provide an LED chip test device and LED chip sorting apparatus having the same will be.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention can include the following configuration.
먼저, 본 발명은 광원의 광특성을 측정하기 위한 적분구 유닛에 있어서, 내측에 중공부가 형성되어 있으며, 이 중공부로 광을 전달하는 수광공을 가진 적분구본체; 및 상기 적분구본체에 일체로 형성되며, 상기 수광공을 향하여 광을 전달하는 삽입공을 가진 프로브카드를 포함하는 것을 특징으로 한다.First, the present invention is an integrating sphere unit for measuring the optical characteristics of the light source, the hollow portion is formed inside, the integrating sphere body having a light receiving hole for transmitting light to the hollow portion; And a probe card integrally formed in the integrating sphere body and having an insertion hole for transmitting light toward the light receiving hole.
다른 태양으로서, 본 발명은 엘이디 칩의 특성을 측정하는 엘이디 칩 테스트장치에 있어서, 상기 엘이디 칩을 지지하며, 상기 엘이디 칩의 특성을 측정하는 테스트위치로 상기 엘이디 칩을 회전시키는 회전부재; 및 상기 회전부재의 옆에 설치되며, 상기 테스트위치에서 상기 엘이디 칩의 특성을 측정하는 테스트부를 포함하며, 상기 테스트부는 상기 엘이디 칩의 광특성을 측정하는 적분구 유닛을 포함하며, 상기 적분구 유닛은, 내측에 중공부가 형성되어 있으며, 이 중공부로 광을 전달하는 수광공을 가진 적분구본체; 및 상기 적분구본체에 일체로 형성되며, 상기 수광공을 향하여 광을 전달하는 삽입공을 가진 프로브카드를 포함하는 것을 특징으 로 한다.In another aspect, the present invention, the LED chip test apparatus for measuring the characteristics of the LED chip, the support for the LED chip, the rotating member for rotating the LED chip to a test position for measuring the characteristic of the LED chip; And a test unit installed next to the rotating member and measuring a characteristic of the LED chip at the test position, wherein the test unit includes an integrating sphere unit measuring the optical characteristics of the LED chip. Silver, the hollow portion is formed on the inside, the integral sphere having a light receiving hole for transmitting light to the hollow portion; And a probe card integrally formed in the integrating sphere body and having an insertion hole for transmitting light toward the light receiving hole.
또 다른 태양으로서, 본 발명은 엘이디 칩의 특성을 측정하여 엘이디 칩을 분류하는 엘이디 칩 분류장치에 있어서, 상기 엘이디 칩이 안착되는 안착부재를 포함하며, 상기 안착부재에 엘이디 칩이 로딩되는 로딩위치와, 상기 엘이디 칩이 테스트되는 테스트위치와, 상기 안착부재로부터 상기 엘이디 칩이 언로딩되는 언로딩위치로 상기 안착부재를 회전시키는 공급부; 상기 공급부의 옆에 설치되며, 상기 로딩위치에서 상기 안착부재로 테스트될 엘이디 칩을 공급하는 로딩부; 상기 공급부의 옆에 설치되며, 상기 테스트위치에서 상기 엘이디 칩의 특성을 측정하는 테스트부; 및 상기 공급부의 옆에 설치되며, 상기 언로딩위치에서 상기 안착부재로부터 테스트된 엘이디 칩을 수거하는 언로딩부를 포함하며, 상기 테스트부는 상기 엘이디 칩의 광특성을 측정하는 적분구 유닛을 포함하며, 상기 적분구 유닛은, 내측에 중공부가 형성되어 있으며, 이 중공부로 광을 전달하는 수광공을 가진 적분구본체; 및 상기 적분구본체에 일체로 형성되며, 상기 수광공을 향하여 광을 전달하는 삽입공을 가진 프로브카드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is a LED chip sorting apparatus for classifying the LED chip by measuring the characteristics of the LED chip, comprising a mounting member on which the LED chip is mounted, the loading position in which the LED chip is loaded on the mounting member A supply unit for rotating the seating member to a test position at which the LED chip is tested and to an unloading position at which the LED chip is unloaded from the seating member; A loading unit installed beside the supply unit and supplying an LED chip to be tested to the seating member in the loading position; A test unit installed beside the supply unit and measuring a characteristic of the LED chip at the test position; And an unloading unit installed next to the supply unit and collecting the LED chip tested from the seating member in the unloading position, wherein the test unit includes an integrating sphere unit for measuring optical characteristics of the LED chip. The integrating sphere unit, the hollow portion is formed on the inside, the integrating sphere body having a light receiving hole for transmitting light to the hollow portion; And a probe card integrally formed in the integrating sphere body and having an insertion hole for transmitting light toward the light receiving hole.
여기서, 상기 회전부재는, 회전축을 중심으로 반경 방향으로 연장된 복수개의 지지프레임, 및 상기 복수개의 지지프레임의 단부측에 각각 설치되며, 상기 엘이디 칩을 안착시키는 복수개의 안착부재를 포함할 수 있다.Here, the rotating member may include a plurality of support frames extending in a radial direction about the rotation shaft, and a plurality of seating members respectively installed at end portions of the plurality of support frames and for seating the LED chip. .
또한, 상기 안착부재의 전체 또는 일부는 전도성과 경도가 높은 물질로 될 수 있다. 구체적으로, 상기 안착부재의 전체 또는 일부는 사파이어, 수정, 유리, 철합금, 구리합금, 알루미늄합금, 스테인리스스틸, 초경합금, 금, 백금 중 어느 하 나를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 안착부재의 전체 또는 일부는 테프론 코팅, 미러 코팅, 금 도금, 또는 백금 도금되어 있을 수 있다.In addition, all or part of the seating member may be made of a material having high conductivity and hardness. Specifically, the whole or part of the seating member may be made of a material including any one of sapphire, quartz, glass, iron alloy, copper alloy, aluminum alloy, stainless steel, cemented carbide, gold, platinum. In addition, all or part of the seating member may be Teflon coating, mirror coating, gold plating, or platinum plating.
또한, 상기 안착부재는 상기 회전부재에 결합되는 안착몸체, 및 엘이디 칩에 접촉되는 접촉부재를 포함할 수 있다. 상기 접촉부재는 사파이어로 형성되고, 상기 접촉부재에서 상기 안착몸체를 향한 면은 미러코팅될 수 있다.In addition, the seating member may include a seating body coupled to the rotating member, and a contact member in contact with the LED chip. The contact member may be formed of sapphire, and a surface of the contact member facing the seating body may be mirror coated.
또한, 상기 테스트부는 상기 적분구를 승하강시키는 측정승하강유닛을 더 포함할 수 있다.The test unit may further include a measuring raising and lowering unit for raising and lowering the integrating sphere.
또한, 상기 언로딩부는 상기 공급부를 중심으로 상기 로딩부의 반대측에 위치할 수 있다.In addition, the unloading unit may be located on the opposite side of the loading unit with respect to the supply unit.
본 발명에 있어서, 상기 프로브카드의 하측에 일체로 형성되며, 상기 광원이 발하는 광을 상기 중공부 측으로 전달하는 전달부재를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the probe card may be formed integrally with the lower side of the probe card, and may further include a transmission member for transmitting the light emitted from the light source to the hollow part side.
또한 본 발명에 있어서, 상기 전달부재는 상기 광원이 발하는 광을 상기 중공부 측으로 반사하는 전달면을 포함하고, 상기 전달면에는 상기 광원이 발하는 광이 통과되는 통과공이 형성되어 있으며, 상기 광원은 상기 전달면의 내측 또는 하측에 위치하게 될 수 있다.In the present invention, the transmission member includes a transmission surface for reflecting the light emitted from the light source toward the hollow portion, the transmission surface is formed with a through hole through which the light emitted by the light source is passed, the light source is It may be located inside or below the transfer surface.
또한 본 발명에 있어서, 상기 통과공은 상기 적분구본체에서 상기 광원을 향하는 방향으로 크기가 점차 줄어들게 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the through hole may be formed to gradually decrease in size toward the light source from the integrating sphere body.
또한 본 발명에 있어서, 상기 전달면은 파장대역 200nm ~ 1000nm에서 반사율이 일정하게 높은 물질로 되어 있을 수 있다.In addition, in the present invention, the transfer surface may be made of a material having a constant high reflectance in the wavelength band 200nm ~ 1000nm.
상기 프로브카드는, 광원과 접촉하는 프로브핀, 및 상기 적분구본체에 연결 되어 있으며 상기 프로브핀을 지지하는 프로브몸체를 포함하며, 상기 삽입공은 상기 프로브몸체에 형성되어 있을 수 있다.The probe card may include a probe pin in contact with a light source, and a probe body connected to the integrating sphere body and supporting the probe pin, and the insertion hole may be formed in the probe body.
또한 본 발명에 있어서, 상기 프로브핀은 복수개 마련되어 있을 수 있다.In addition, in the present invention, a plurality of probe pins may be provided.
또한 본 발명에 있어서, 상기 프로브몸체는 상기 프로브핀과 전기적으로 연결된 단자를 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, the probe body may include a terminal electrically connected to the probe pin.
또한 본 발명에 있어서, 상기 프로브핀의 일단은 상기 단자에 연결되어 있고, 상기 프로브핀의 타단은 삽입공 내에 돌출되어 있을 수 있다.In addition, in the present invention, one end of the probe pin is connected to the terminal, the other end of the probe pin may protrude in the insertion hole.
또한 본 발명에 있어서, 상기 수광공 및/또는 상기 삽입공은 원형일 수 있다. 또한, 상기 수광공과 상기 삽입공은 동일한 직경을 가진 원형일 수 있다.In addition, in the present invention, the light receiving hole and / or the insertion hole may be circular. In addition, the light receiving hole and the insertion hole may be circular having the same diameter.
또한 본 발명에 있어서, 상기 수광공과 상기 프로브카드 사이에 수광공으로 전달되는 광의 일부를 차단하는 차단부재가 마련되어 있을 수 있다.In addition, in the present invention, a blocking member may be provided between the light receiving hole and the probe card to block a part of the light transmitted to the light receiving hole.
또한 본 발명에 있어서, 상기 차단부재는 광의 차단량을 조절할 수 있다. 또한, 상기 차단부재는 광의 일부를 통과시키는 통과공을 포함하며, 상기 통과공의 크기를 조절할 수 있다.In addition, in the present invention, the blocking member may adjust the blocking amount of light. In addition, the blocking member includes a through hole for passing a portion of the light, it can adjust the size of the through hole.
마지막으로 본 발명은, 상기 적분구본체를 승하강시키는 측정승하강유닛을 더 포함할 수 있다.Finally, the present invention may further include a measurement lifting unit for lifting up and down the integrating sphere body.
본 발명에 의한 적분구 유닛 및 이를 구비한 엘이디 칩 테스트장치와 엘이디 칩 분류장치에 의하면, 적분구로의 수광과정에서 광손실이 발생되지 않게 된다. 이로 인해 엘이디 칩과 같은 광원의 광특성을 실제에 가깝게 정확히 측정할 수 있 게 된다.According to the integrating sphere unit, the LED chip testing apparatus and the LED chip sorting apparatus having the same according to the present invention, the light loss does not occur in the light receiving process to the integrating sphere. This makes it possible to accurately measure the optical characteristics of light sources such as LED chips.
이하에서는 본 발명에 따른 프로브카드를 구비한 적분구 유닛, 이를 구비한 엘이디 칩 테스트장치, 및 엘이디 칩 분류장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of an integrating sphere unit having a probe card according to the present invention, an LED chip test apparatus having the same, and an LED chip sorting apparatus will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[적분구 유닛][Integral sphere unit]
먼저, 본 발명에 따른 프로브카드를 구비한 적분구 유닛의 일실시예를 설명하기로 한다. 도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 적분구 유닛의 사시도 및 단면도이다. 도 3은 본 발명에 의한 적분구 유닛의 보강판 및 프로브카드의 사시도이다.First, an embodiment of an integrating sphere unit with a probe card according to the present invention will be described. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view of the integrating sphere unit according to the present invention. 3 is a perspective view of the reinforcing plate and the probe card of the integrating sphere unit according to the present invention.
본 발명에 따른 적분구 유닛(100)은 적분구본체(110) 및 이 적분구본체(110)와 일체로 결합된 프로브카드부(130)를 포함한다. 이와 같이 적분구본체(110)와 프로브카드부(130)가 일체로 결합됨으로써 적분구와 프로브카드 사이의 간극을 통해 광이 손실되는 현상이 근원적으로 방지된다.The integrating
도 1에 도시된 바와 같이 적분구본체(110)는 전체적으로 구형이며 하단부에 프로브카드부(130)가 일체로 연결되는 목부가 형성되어 있다. 적분구본체(110)의 측면 상에는 적분구본체(110) 내부에 모인 광의 특성을 측정할 수 있는 광특성측정기(116)가 장착되어 있다. 프로브카드부(130)는 전체적으로 납작한 직방체형이며, 그 내부에 보강판(140) 및 프로브카드(150)가 일측면으로부터 삽입될 수 있도록 수납홈이 마련되어 있다. 삽입된 보강판(140) 및 프로브카드(150)가 고정될 수 있도록 프로브카드부(130)의 상측의 각 코너부에는 고정나사(170)가 마련된다.As shown in FIG. 1, the integrating
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 적분구 유닛의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 적분구본체(110)는 구형의 적분구 하우징(111)을 포함하며, 이 적분구 하우징(111)의 내부에는 집광을 위한 중공부(112)가 마련된다. 적분구 하우징(111)의 내측의 일점에는 관통공(115)이 형성되고, 이 관통공(115)은 적분구 하우징(111)의 외측에 마련된 광특성측정기(116)와 연결되어 광특성측정기(116) 측으로 광을 전달한다. 광특성은 예컨대 휘도, 파장, 광속, 광도, 조도, 분광분포, 색온도, 색좌표일 수 있으며, 광특성측정기(116)는 예컨대 분광계(Spectrometer) 또는 광검출기(Photodetector)일 수 있다.2 is a cross-sectional view of an integrating sphere unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the integrating sphere
적분구 하우징(111)의 하단에는 대략 원통형의 본체 목부(113)가 마련되며, 본체 목부(113)의 내측에는 중공부(112)로 광을 전달하는 수광공(114)이 마련된다. 본체 목부(113)의 내측 및 적분구 하우징(111)의 내측은 빛이 균일하게 반사되는 재질 혹은 그러한 재질의 코팅, 예컨대 PTFE로 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 적분구본체(110)의 하단에 마련된 본체 목부(113)는 프로브카드부(130)의 프로브카드 하우징(131)과 일체로 연결된다.A substantially cylindrical
프로브카드부(130)는 본체 목부(113)와 연결되어 있는 대략 직방체 형상의 프로브카드 하우징(131)을 포함한다. 프로브카드 하우징(131)의 상면은 본체 목부(113)의 하단부에서 평면 방향으로 연장된 사각형 형상의 플레이트이며, 이 플레이트의 네 측면중 일측면을 제외한 나머지 세 측면에서 하방으로 연장되어 있다. 프로브카드 하우징(131)의 내측에는 도 2에 도시된 바와 같이 내측 상부의 턱부(132)와 내측 하부의 플랜지부(133)가 마련되며, 이 턱부(132)와 플랜지부(133) 사이에 홈부(135)가 형성된다. 상기 일측면 상에서 이 홈부(135)에 보강판(140) 및 프로브카드(150)가 평면상에서 삽입한다. 이로써, 프로브카드(150)를 적분구본체(110)와 일체로 결합하는 것이 가능하며, 필요시 프로브카드(150)를 적분구본체(110)에서 분리하는 것도 가능하다.The
프로브카드(150)의 중심부에는 적분구본체(110)의 수광공(114)을 향하여 광을 전달하는 삽입공(134)이 마련된다. 수광공(114)은 단면으로 보아 원형이며, 삽입공(134)도 상기 수광공(114)과 실질적으로 동일한 직경을 가진 원형으로 형성된다.The
보강판(140)은 프로브카드(150)의 변형을 방지하는 역할을 함과 동시에 프로브카드(150)를 프로브카드 하우징(131)에 삽입시킬 경우 그 가이드 역할도 한다. 도 3을 참조하면, 보강판(140)은 중심부에 대직경의 구멍(143)을 가진 플레이트로 형성되며, 그 하단의 양쪽 측면에 "ㄴ"자 형상의 플랜지부(141)가 전후방향으로 길게 형성된다. 이 플랜지부(141)가 프로브카드 하우징(131) 내측의 홈부(135)로 삽입된다. 보강판(140)의 상면의 네 코너부에는 프로브카드(150)와 결합하기 위한 나사구멍(142)이 형성되어 있다.The
프로브카드(150)는 예컨대 엘이디 칩 등의 광원과 접촉하는 프로브핀(152)과, 이 프로브핀(152)을 지지하는 프로브몸체(151)를 포함하며, 이 프로브 몸체(151)에 삽입공(134)이 형성되어 있다. 프로브 몸체(151)에 형성된 삽입공(134)은 적분구본체(110)에 형성된 수광공(114)을 향하여 광원으로부터의 광을 전달하는 공간의 역할을 한다.The
프로브 몸체(151)는 보강판(140)의 하측에서 보강판(140)의 플랜지부(141)에 끼워맞춤되는 크기를 가진 대략 사각형의 플레이트를 포함하며, 이 플레이트의 상면에는 상측으로 돌출된 대략 원형의 돌출부(154)가 마련된다. 이 돌출부(154)는 보강판(140)의 구멍(143) 내에 삽입되어 고정된다. 이 돌출부(154)의 상면 중심부에는 하면까지 관통하는 삽입공(134)이 마련되며, 이 돌출부(154)의 삽입공(134)을 이루는 내측면 상에는 홈이 형성되고 이 홈으로부터 프로브핀(152)이 삽입공(134)의 중심부를 향하여 돌출되어 있다. 이 프로브핀(152)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수개, 예컨대 3개 이상 마련될 수 있다.The
프로브 몸체(152)에는 프로브핀(152)과의 전기적 접속을 위한 단자(153)가 마련되며, 이들 복수의 단자(153)를 외부에 전기적으로 연결시키기 위하여 플레이트(151)의 상면의 일측에는 핀 형태의 어댑터(155)가 마련된다. 프로브핀(152)의 일단은 단자(153)와 연결되고, 그 타단은 삽입공(134) 내로 돌출됨으로써 광원과 접촉할 수 있게 된다.The
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 적분구 유닛(100)에서는 프로브카드(150)를 적분구본체(110)와 일체로 결합시킴으로써 광특성 측정시 광의 손실이 발생하지 않게 된다. 또한, 필요시에는 프로브카드(150)를 적분구본체(110)로부터 분리시킴으로써 측정해야 할 광원에 따라 프로브카드(150)를 적절히 교체할 수 있고 유지보수도 편리하게 된다. 또한, 보강판(140)을 구비함으로써 프로브카드(150)의 변형을 방지함과 동시에 적분구본체(110)에 프로브카드(150)를 결합시킬 때 가이드 역할을 하게 된다.As described above, in the integrating
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 적분구 유닛을 도시하고 있다. 본 실시예에서는 적분구 유닛(100)의 프로브카드(150)의 하측에 전달부재(160)가 구비되어 있으며, 그 이외의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대해서는 설명을 생략한다.4 shows an integrating sphere unit according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
전달부재(160)는 프로브카드(150)의 하측에 일체로 결합되며, 엘이디 칩 등의 광원이 발하는 광을 프로브카드(150)의 삽입공(134)을 거쳐 적분구본체(110)의 중공부(112) 측으로 반사시키는 반사판의 역할을 한다.The
전달부재(160)는 납작한 직방체 플레이트 형상으로 이루어지며, 그 중심부에 통과공(161)이 형성되어 있다. 통과공(161)은 대략 원형의 구멍이며, 광원이 발하는 광이 이 통과공(161)을 통과하게 된다. 통과공(161)은 도 4에 도시된 바와 같이 상측에서 하측으로, 즉 적분구본체(110)에서 광원을 향하는 방향으로 크기가 점차 줄어들게 형성될 수 있다. 이로써 광원으로부터의 광이 외부로 손실되는 양을 줄일 수 있다.The
통과공(161)을 이루는 전달부재(160)의 내측면은 광원이 발하는 광을 중공부(112) 측으로 반사하는 전달면(162)을 이룬다. 이 전달면(162)은 반사율이 높은 물질로 형성되거나, 그러한 물질로 코팅되는 것이 바람직하다. 특히, 전달면(162)은 측정 파장대역 및 그에 인접한 파장대역, 즉 200nm ~ 1000nm에서 반사율이 일정하게 높은 재질로 형성되거나, 그러한 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 예컨대 전달면(162)은 PTFE(테프론) 코팅되거나 미러(mirror) 코팅될 수 있다.The inner surface of the
도 5에 도시된 바와 같이, 엘이디 칩 등의 광원(L)은 안착부재(18) 상에 흡 착 등의 방법으로 고정된다. 이 광원(L)의 광특성을 측정하기 위해서는 먼저 광원(L)을 전달부재(160)의 내측 또는 하측에 위치시키고, 이 광원(L)에 프로브핀(152)을 접촉시켜 통전시킴으로써 발광이 이루어지도록 한다. 광원(L)으로부터의 광은 삽입공(134) 및 수광공(114)을 통해 적분구본체(110) 내측의 중공부(112)로 집광되고, 이 집광된 광이 관통공(115)을 통해 광특성측정장치(116)로 전달됨으로써 광특성의 측정이 이루어지게 된다. 한편, 광원(L)에 대해 측방 또는 하방으로 전달 또는 반사되는 광은 전달부재(160)의 전달면(162)을 통해 중공부(112) 측으로 전달됨으로써 광손실이 억제되고, 이로 인해 광특성 측정의 신뢰도가 향상된다.As shown in FIG. 5, the light source L such as an LED chip is fixed on the mounting
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 적분구 유닛을 도시하고 있다. 본 실시예에서는 적분구 유닛(100)의 적분구본체(110)의 수광공(114)과 프로브카드(150) 사이에 수광공(114)으로 전달되는 광의 일부를 차단하는 차단부재(170; 180)가 구비되어 있으며, 그 이외의 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대해서는 설명을 생략한다.6 and 7 show an integrating sphere unit according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the blocking
도 6a 및 6b를 참고하면, 차단부재(170)는 프로브카드 하우징(130) 내에서 프로브카드(150)의 상측에 마련된다. 차단부재(170)는 프레임(171) 및 이 프레임(171)의 내측에 수납된 차단재(172)로 이루어져 있으며, 이 차단재(172)는 광원이 발하는 광을 통과시키는 다수의 광통과공(172)을 포함하고 있다. 차단재(172)는 광원이 발하는 광이 적분구본체(110) 내로 입사되기 위한 통로 면적을 줄이게 된다. 즉, 광원이 발하는 광 중에서 광통과공(172)을 통과한 광만이 수광공(114) 을 통해 적분구 본체(110) 내측의 중공부(112)로 전달된다. 이와 같이 차단부재(170)를 구비함으로써 광특성장치(116)가 감지가능한 범위 이상의 광이 중공부(112)로 유입될 경우, 이를 일정한 비율로 차단하는 것이 가능하게 된다. 차단재(172)로는 직물이나 편물이 사용될 수 있으며, 그 외에 광통과공이 형성된 무반사 금속, 무반사 처리된 금속, 무반사 처리된 플라스틱, 또는 포토마스크 등이 이용될 수 있다.6A and 6B, the blocking
도 7a 내지 7c에는 차단부재의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 차단부재(180)는 프로브카드 하우징(130) 내에서 프로브카드(150)의 상측에 마련된다. 차단부재(180)는 프레임(181) 및 이 프레임(181)의 내측에 수납된 상측의 제1 차단재(182) 및 이 제1 차단재(182) 하측의 제2 차단재(184)로 이루어져 있다. 이들 제1 및 제2 차단재(182; 184)는 각각 광원이 발하는 광을 통과시키는 다수의 제1 및 제2 광통과공(183; 185)을 포함하고 있다. 이들 제1 및 제2 차단재(182; 184)는 광원이 발하는 광이 적분구본체(110) 내로 입사되기 위한 통로 면적을 줄이게 된다. 도 6에 도시된 차단부재(170)와 달리 상기 차단부재(180)는 차단재를 상하 중첩시킴으로써, 광원이 발하는 광이 통과되는 비율을 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 차단재(182)와 제2 차단재(184)가 동일한 형상을 가지고 제1 및 제2 광통과공(183; 185)이 동일한 배향을 가지게 되면, 도 7b와 같이 하나의 차단재만이 설치된 경우와 동일하게 광의 통로 면적이 형성된다. 그러나, 제1 차단재(182)와 제2 차단재(184)가 소정의 각도를 이루도록 배향되면, 도 7c와 같이 제1 광통과공(183)의 일부 영역이 다시 제2 차단재(184)에 의해 차단되므로, 도 7b의 경우와 비교하 여 광의 통로 면적이 감소하게 된다. 이와 같이, 제1 차단재(182)와 제2 차단재(184)가 이루는 각도를 조정함으로써 광원이 발하는 광이 통과되는 비율을 적절히 조절하는 것이 가능하다.7a to 7c show another embodiment of the blocking member. The blocking
[적분구 유닛을 포함하는 엘이디 칩 테스트장치 및 분류장치][LED chip test apparatus and sorting apparatus including integrating sphere unit]
다음으로, 본 발명에 따른 적분구 유닛을 포함하는 엘이디 칩 테스트장치 및 분류장치의 일실시예를 설명하기로 한다. 도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 적분구 유닛을 구비한 엘이디 칩 테스트장치 및 엘이디 칩 분류장치의 사시도와 평면도이다. 도 10은 본 발명에 의한 적분구 유닛을 구비한 엘이디 칩 테스트장치의 정면도이다. 도 11은 본 발명에 의한 공급부의 확대사시도이다. 적분구 유닛(100)의 구성 및 기능은 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 전술한 대상물(L)은 본 실시예에서 엘이디 칩이 된다.Next, an embodiment of an LED chip test apparatus and a classification apparatus including an integrating sphere unit according to the present invention will be described. 8 and 9 are a perspective view and a plan view of the LED chip test apparatus and the LED chip sorting apparatus having an integrating sphere unit according to the present invention. 10 is a front view of an LED chip test apparatus having an integrating sphere unit according to the present invention. 11 is an enlarged perspective view of a supply unit according to the present invention. Since the configuration and function of the integrating
본 발명에 따른 적분구 유닛(100)을 구비한 엘이디 칩 분류장치(1)는, 패키지공정을 거치기 전의 칩 단계에서 엘이디 칩의 특성을 테스트하여 양품과 불량품을 성능에 따라 등급별로 분류하는 장치이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 엘이디 칩 분류장치(1)는 공급부(10), 로딩부(20), 테스트부(30), 및 언로딩부(40)를 포함한다. 한편, 엘이디 칩 테스트장치(2)는 상기 구성 중 공급부(10) 및 테스트부(30)만을 포함한다(도 10 참조).The LED chip sorting apparatus 1 having the integrating
공급부(10)는 도 11에 도시된 바와 같이, 엘이디 칩을 회전시켜 테스트를 거치도록 하는 회전유닛(11), 및 이 회전유닛(11) 상에 회전가능하게 결합된 회전부재(15)를 포함한다. 회전유닛(11)의 하측에는 회전부재(15)를 회전시키는 모 터(12)가 부착되어 있다.As shown in FIG. 11, the
회전부재(15)는 회전축(16)을 중심으로 반경 방향으로 연장된 복수개, 예컨대 8개의 외팔보 형태의 지지프레임(17)을 포함한다. 이 지지프레임(17)의 각 단부측에는 엘이디 칩이 안착되는 안착부재(18)가 마련된다. 회전부재(15)가 회전함에 따라 안착부재(18)는 각각, 안착부재(18)에 엘이디 칩이 로딩되는 로딩위치(LP), 엘이디 칩이 테스트되는 테스트위치(TP), 및 안착부재(18)로부터 엘이디 칩이 언로딩되는 언로딩위치(ULP)로 회전 이동하게 된다.The rotating
안착부재(18)는 엘이디 칩을 흡착하여 고정시키는 역할을 한다. 다수의 엘이디 칩이 연속하여 안착부재(18)에 부착되므로 안착부재(18)는 내마모성이 좋고 경도가 우수한 재질로 형성되거나, 그러한 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 또한 엘이디 칩에서 발하는 광이 안착부재(18) 측으로 전달 또는 반사되는 경우 이들 광을 다시 적분구 유닛(100) 측으로 전달하여 광손실이 발생하지 않도록 하기 위하여, 안착부재(18)는 반사율이 높은 재질로 형성되거나, 그러한 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 특히 안착부재(18)는 측정 파장대역 및 그에 인접한 파장대역, 즉 200nm ~ 1000nm에서 반사율이 일정하게 높은 재질로 형성되거나, 그러한 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 이를 위해 안착부재(18)의 전체 또는 그 일부분이 사파이어, 수정, 유리, 철합금, 구리합금, 알루미늄합금, 스테인리스스틸, 초경합금을 포함하는 재질로 형성되거나, 또는 안착부재(18)의 전체 또는 그 일부분이 PTFE(테프론) 코팅 또는 미러(mirror) 코팅될 수 있다.The seating
한편, 도시되지는 않았으나, 안착부재(18)는 회전부재(15)에 결합되는 안착 몸체 및 이 안착몸체 상에 위치하며 엘이디 칩에 접촉되는 접촉부재로 구성될 수 있다. 이 경우 엘이디 칩과 직접 접촉되는 접촉부재는 사파이어로 형성하고, 이 접촉부재에서 안착몸체를 향한 면은 미러코팅하는 것도 가능하다.On the other hand, although not shown, the seating
한편, 안착부재(18)는 엘이디 칩과 접촉하여 이들과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 전도성이 우수한 재질로 형성되거나, 그러한 재질로 코팅되는 것이 바람직하다. 이를 위해 안착부재(18)의 전체 또는 그 일부분, 예컨대 안착몸체가 금 또는 백금으로 형성되거나, 금 또는 백금으로 코팅될 수 있다.On the other hand, the seating
로딩부(20)는 공급부(10)의 옆에 설치되며, 안착부재(18)가 로딩위치(LP)에 위치할 경우 안착부재(18)로 테스트될 엘이디 칩을 공급하게 된다. 로딩부(20)는 엘이디 칩이 유지된 유지부재를 보관하고 있는 제1 저장유닛(21)으로부터 제1 이동기구(23)를 거쳐 로딩유닛(22)으로 유지부재를 이동시킨후, 로딩유닛(22)에 의해 로딩부(20)로부터 공급부(10)의 안착부재(18) 측으로 엘이디 칩을 로딩하게 된다.The
테스트부(30)는 공급부(10)의 옆에 설치되며, 안착부재(18)가 테스트위치(TP)에 위치할 경우 이 안착부재(18)에 놓인 엘이디 칩의 특성을 측정하게 된다. 이러한 엘이디 칩의 특성은 예컨대 휘도, 파장, 광속, 광도, 조도, 분광분포, 색온도, 색좌표 등의 광특성일 수 있으며, 이러한 광특성을 측정하기 위해 테스트부(30)는 적분구 유닛(100)을 포함하게 된다. 적분구 유닛(100)의 구성 및 기능은 전술한 실시예에서와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.The
도 9를 참조하면, 엘이디 칩 테스트장치(2)는 회전부재(11)를 구비한 공급부(10), 및 적분구 유닛(100)을 구비한 테스트부(30)를 포함한다. 회전부재(11)는 엘이디 칩(L)을 지지하며, 이 엘이디 칩(L)의 특성을 측정하는 테스트위치로 엘이디 칩(L)을 회전시킨다. 테스트부(30)는 회전부재(11)의 옆에 설치되며 테스트위치에서 엘이디 칩(L)의 특성을 측정한다. 이 실시예에서 회전부재(11)는 회전축을 중심으로 반경 방향으로 연장된 복수개의 지지프레임(17)을 포함하며, 이 복수개의 지지프레임(17)의 단부측에는 각각 안착부재(18)가 설치된다. 이 안착부재(18) 상에 엘이디 칩(L)이 흡착 등의 방식으로 안착된다.Referring to FIG. 9, the LED
테스트부(30)는 베이스부(31), 이 베이스부(31) 상에서 X방향 및 Y방향으로 이동가능하게 결합된 평면이동유닛(32), 이 평면이동유닛(32) 상에서 Z방향, 즉 수직 방향으로 이동가능하게 결합된 측정승하강유닛(33), 이 측정승하강유닛(33)에 연결된 수직프레임(34), 및 이 수직프레임(34)의 상단에 연결된 수평프레임(35)을 포함한다. 수평프레임(35)의 하면 또는 측면에는 프로브카드를 구비한 적분구 유닛(100)이 고정 설치된다. 따라서 평면이동유닛(32) 및 측정승하강유닛(33)의 구동에 의해 프로브카드를 구비한 적분구 유닛(100)이 일체로 이동하게 된다.The
다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 언로딩부(40)는 공급부(10)의 옆에 설치되며, 안착부재(18)가 언로딩위치(ULP)에 위치할 경우 이 안착부재(18)로부터 엘이디 칩을 수거하고, 이들 엘이디 칩을 분류하여 유지부재 상에 적재하게 된다. 언로딩부(40)는 안착부재(18)로부터 테스트된 엘이디 칩을 수거하여 보관하는 버퍼부(50), 및 이 버퍼부(50)에 보관된 엘이디 칩을 테스트 결과에 따라 등급별로 분류하는 소팅부(60)를 포함한다. 버퍼부(50)는 언로딩유닛(51)에 의해 안착부재(18)로부터 엘이디 칩을 유지부재로 이동시킨 후, 제2 이동기구(52)를 통해 제2 저장유닛(53)에 유지부재를 보관하게 된다. 보관된 유지부재는 소팅로딩유닛(61)으로 옮겨진 후 엘이디 칩 테스트 결과에 따라 소팅유닛(62)에 의해 등급별로 별도의 유지부재 상에 적재된다. 이와 같이 등급별로 구별된 유지부재는 제3 이동기구(63)를 통해 제3 저장유닛(64)으로 이동되어 보관되고, 이 제3 저장유닛(64)으로부터 작업자의 요망에 따라 자동 또는 수동으로 배출된다.Referring again to FIGS. 8 and 9, the unloading
본 발명에 의한 엘이디 칩 분류장치(1)는 전체적으로 일자형의 배치(레이아웃)를 가진다. 즉 언로딩부(40)는 공급부(10)를 중심으로 로딩부(20)의 반대측에 위치하게 된다. 이로써 공정의 흐름이 손쉽게 파악되고 유지보수도 간편하게 된다.The LED chip sorting apparatus 1 according to the present invention generally has a straight arrangement (layout). That is, the unloading
본 발명에 의한 엘이디 칩 분류장치(1)를 이용함으로써 패키징 이전의 칩 단계에서 엘이디 칩을 테스트하여 분류하는 것이 가능하게 되며, 특히 프로브카드를 일체로 포함하는 적분구 유닛(100)을 구비함으로써 광손실을 억제하여 보다 안정적이고 신뢰성있게 엘이디 칩의 광특성을 측정하는 것이 가능하게 된다.By using the LED chip sorting apparatus 1 according to the present invention, it becomes possible to test and classify the LED chips at the chip stage before packaging, and in particular, by providing the integrating
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It will be clear to those who have knowledge.
전술한 구성을 채택함으로써 본 발명은 적분구로의 수광과정에서 광손실이 발생되지 않으며, 이로 인해 엘이디 칩과 같은 광원의 광특성을 실제에 가깝게 정 확히 측정할 수 있는 적분구 유닛 및 이를 구비한 엘이디 칩 테스트장치와 엘이디 칩 분류장치를 제공한다.By adopting the above-described configuration, the present invention does not generate light loss in the process of receiving light into the integrating sphere, and thus an integrating sphere unit and LED having the same can accurately measure optical characteristics of a light source such as an LED chip. Provides chip tester and LED chip sorter.
도 1은 본 발명에 의한 적분구 유닛의 사시도이다.1 is a perspective view of an integrating sphere unit according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 적분구 유닛의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the integrating sphere unit according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 보강판 및 프로브카드의 사시도이다.3 is a perspective view of the reinforcing plate and the probe card according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 반사판을 구비한 적분구 유닛의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an integrating sphere unit with a reflecting plate according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 적분구 유닛의 작동을 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the operation of the integrating sphere unit according to the present invention.
도 6a는 본 발명에 의한 차단부재를 구비한 적분구 유닛의 단면도이며, 도 6b는 차단부재의 사시도 및 확대도이다.Figure 6a is a cross-sectional view of the integrating sphere unit with a blocking member according to the present invention, Figure 6b is a perspective view and an enlarged view of the blocking member.
도 7a는 본 발명에 의한 다른 차단부재를 구비한 적분구 유닛의 단면도이며, 도 7b 및 7c는 차단부재의 확대도이다.7A is a cross-sectional view of an integrating sphere unit with another blocking member according to the present invention, and FIGS. 7B and 7C are enlarged views of the blocking member.
도 8은 본 발명에 의한 적분구 유닛을 구비한 엘이디 칩 테스트장치 및 엘이디 칩 분류장치의 사시도이다.8 is a perspective view of an LED chip test apparatus and an LED chip sorting apparatus having an integrating sphere unit according to the present invention.
도 9는 본 발명에 의한 적분구 유닛을 구비한 엘이디 칩 테스트장치 및 엘이디 칩 분류장치의 평면도이다.9 is a plan view of an LED chip test apparatus and an LED chip sorting apparatus having an integrating sphere unit according to the present invention.
도 10은 본 발명에 의한 적분구 유닛을 구비한 엘이디 칩 테스트장치의 정면도이다.10 is a front view of an LED chip test apparatus having an integrating sphere unit according to the present invention.
도 11은 본 발명에 의한 공급부의 확대사시도이다.11 is an enlarged perspective view of a supply unit according to the present invention.
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