KR20110085830A - 발광다이오드의 검사방법과 시스템 - Google Patents

발광다이오드의 검사방법과 시스템 Download PDF

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Abstract

[과제] 발광다이오드의 검사방법과 시스템의 제공.
[해결수단] 이 발광다이오드의 검사방법과 시스템은, 픽업기구로 발광다이오드를 픽업하여, 상기 발광다이오드를 검사체의 개구(開口) 상에 둔다. 상기 발광다이오드는 상기 검사체 내의 공간에 있어서 광장(光場)을 발생하여, 상기 검사체로 상기 광장을 검사시킨다. 이 검사방법과 시스템은, 유효하게 발광다이오드가 발생하는 광장을 검사하여, 발광다이오드의 빛이 누설되어 검사 결과에 영향을 미치는 것을 방지한다.

Description

발광다이오드의 검사방법과 시스템{Method and system for inspecting light emitting diode}
본 발명은 일종의 광학 검사기술에 관한 것이며, 특히, 이 발광다이오드의 빛의 누설이 검사 결과에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있는 발광다이오드의 검사방법과 시스템에 관한 것이다.
발광다이오드는, 반도체 재료로 제조된 발광소자이다. 제조방법의 진보에 의하여, 발광다이오드의 응용은 점점 넓어져, 회중전등과 같은 작은 것에서부터, 옥외의 전광 게시판에 이르기까지, 차세대의 조명 시스템으로서 바뀌고 있다. 발광다이오드가 발생하는 광선의 품질은, 직접적으로 제품의 표현 품질에 영향을 미치며, 이로 인하여 발광다이오드의 품질 관리의 중요성을 알 수 있다. 이 때문에, 발광다이오드의 광도(光度) 측정기술은 발광다이오드 제조 과정에 있어서의 중요한 일환이다.
통상, 발광다이오드 제품의 제조 완성 후에는, 전기 특성의 시험과 광학 특성의 시험이 행하여진다. 그 중, 전기 특성 시험의 부분은, 전극을 발광다이오드의 단자와 접촉시켜, 그 통전(通電) 상태를 시험한다. 광학 특성의 검사는, 광 강도(Luminous Intensity, Iv), 피크 파장(Peak Length, λpochp) 분포, 색 온도(Color Temperature) 분포 등의 검사를 포함한다. 검사 완료 후에, 발광다이오드에 대하여 등급 분류가 행하여진다.
도 1은 특허문헌 1에 기재된 양산식 발광다이오드 시험장치 표시도이다. 이 장치는 제어 모듈(10), 적어도 하나의 적분구(積分球; integrating sphere) 검사 모듈(11), 적어도 하나의 시험 보드(12), 및 상기 제어 모듈(10)에 접속된 모터 유닛(13)을 포함한다. 상기 적분구 시험 모듈(11)은 상기 제어 모듈(10)에 접속되며, 또한 각 적분구 시험 모듈(11)은 전기 출력(14), 광 출력(15), 및 광 입력구(16)를 구비하고 있다. 상기 시험 보드(12)는 그 위에 복수의 발광다이오드(17)가 놓이고, 각 시험 보드(12)에 복수의, 상기 발광다이오드(17)에 대응하는 전기 접점(미도시)이 레이아웃되어, 상기 발광다이오드(17)가 필요로 하는 전류의 입력과 출력에 제공된다. 그 중, 상기 적분구 시험 모듈(11)의 광 입력구(16)는 소정 면적으로 개설되며, 그 아래로 한번에 소정 수량(복수)의 발광다이오드가 깔려 있어, 상기 적분구 시험 모듈(11)을 이동시키지 않더라도, 소정 수량의 발광다이오드(17)의 광학 특성을 시험할 수 있고, 상기 적분구 시험 모듈(11)은 소정 수량의 발광다이오드(17)에 대응하는 복수의 프로브(미도시)를 포함하며, 또한 일대일의 접촉식으로 소정 수량의 발광다이오드(17)의 전기 특성, 예컨대 순방향 전압(Forward Bias Voltage, VF), 제너(Zener) 전압(VZ), 역방향 누전류(Reverse Current, IR), 가열 전후의 VF차 값(Data Forward Voltage, DVF), VF의 순간 피크값(VFD) 등을 시험한다. 이에 의하여, 차례로 각 발광다이오드(17)의 전기 특성을 시험하는데에 소비하는 시간을 단축할 수 있다.
대만 특허공고 제I258590호 명세서
도 1의 기술은 발광다이오드의 전기 특성과 발광 특성을 시험할 수 있지만, 극복해야 할 문제도 가지고 있다. 제1 문제는, 도 1의 기술에 있어서, 발광다이오드의 발광부는 적분구에 대향하고 있지만, 발광다이오드는 이 적분구 내에 수용되지 않으며, 이에 의하여, 발광다이오드가 발생하는 빛을 완전히 적분구 내부에 투사하여 적분구로 검출시킬 수 없다. 특히, 대시각(大視角)의 발광다이오드에 대하여서는, 도 1의 주지의 기술을 검사할 수 있는 광학 특성은 정확하게 발광다이오드의 참된 광학 특성을 표시할 수 없고, 이 때문에, 검사 광 특성 효율이 좋지 않다는 문제이다. 제2 문제는, 도 1의 주지의 기술에 있어서, 발광부가 상향(上向)이며, 이로 인하여 전기 특성 시험이 곤란한 문제가 있다. 이는, 발광다이오드의 발광부가 상향이므로, 발광다이오드의 다른 쪽에 있는 전기 접점은 발광다이오드의 저면(底面)에 위치하게 되기 때문이다. 이에 의하여, 발광다이오드의 전기 특성을 검사하기 위하여서는, 특수한 전기 접속방식에 의하여 검사하지 않으면 안 되어, 기구와 검사의 난이도가 올라간다.
종합하면, 이로 인하여 주지의 기술이 발생하는 문제를 해결할 수 있는 발광다이오드의 검사방법과 시스템이 요구되고 있다.
하나의 실시예에 있어서, 본 발명은 일종의 발광다이오드의 검사방법을 제공하며, 그것은, 이하의 스텝, 즉, 내부에 검사공간을 구비하며, 한쪽에 상기 검사공간과 접속된 개구를 구비한 검사체를 제공하는 스텝과, 픽업기구로 발광다이오드를 픽업하여, 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두고, 상기 발광다이오드의 발광부를 상기 검사공간 내에 수용하는 스텝과, 상기 발광다이오드에 상기 검사공간 내에서 광장(光場)을 발생시키는 스텝과, 상기 검사체로 상기 광장을 검사시키는 스텝을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 일종의 발광다이오드의 검사 시스템을 제공하며, 그것은, 내부에 검사공간을 구비하며, 한쪽에 상기 검사공간과 접속된 개구를 구비한 검사체와, 상기 검사체의 한쪽에 설치되어, 발광다이오드를 픽업하여 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두는 픽업기구를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 개구는, 상기 검사체의 상부에 개설되며, 상기 발광다이오드가 상기 개구 상에 놓일 때, 상기 발광다이오드의 발광부가 하향(下向)이 되어 상기 검사공간 내에 수용되고, 발광다이오드의 저면이 상향이 되어, 전기 제공부가 상기 발광다이오드의 저면 상의 전기 단자와 전기적으로 접속되어, 상기 발광다이오드의 특성을 검사할 수 있다.
본 발명은 일종의 발광다이오드의 검사방법과 시스템을 제공하며, 그것은, 발광다이오드의 발광부를 검사체 내에 수용하고, 발광다이오드가 발생하는 빛을 완전히 검사체에 의하여 검출시켜, 광 누설의 문제를 가지지 않으며, 또한 검사체도 외부 환경이 발생하는 광장의 간섭을 받아 검사 결과에 영향을 생기게 하지 않는다. 이에 의하여, 본 발명의 방법과 시스템은 발광다이오드 광 특성의 검사 효율을 높인다.
본 발명은 일종의 발광다이오드의 검사방법과 시스템을 제공하며, 그것은, 발광다이오드의 발광부를 검사체 내에 수용할 때, 발광다이오드의 전기 특성 검사면이 상향이 되고, 전기 특성 검사소자가 간단히 발광다이오드의 전기 특성 검사면 상의 전기 단자와 전기적으로 접속되어, 이에 의하여 발광다이오드의 전기 특성을 검사할 수 있다.
도 1은, 특허문헌 1에 기재된 양산식 발광다이오드 시험장치 표시도이다.
도 2는, 본 발명의 발광다이오드의 검사방법 표시도이다.
도 3은, 본 발명의 발광다이오드의 검사 시스템의 제1 실시예 표시도이다.
도 4a는, 본 발명의 도 3의 실시예의 동작 표시도이다.
도 4b는, 본 발명의 도 3의 실시예의 동작 표시도이다.
도 4c는, 본 발명의 도 3의 실시예의 동작 표시도이다.
도 4d는, 본 발명의 도 3의 실시예의 동작 표시도이다.
도 5는, 본 발명의 발광다이오드의 검사 시스템의 제2 실시예 표시도이다.
본 발명의 특징, 목적 및 작용 효과에 대하여, 더욱 잘 이해할 수 있도록, 이하에 본 발명의 장치의 관계 세부 구조 및 설계의 이념에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 발광다이오드의 검사방법 표시도이다. 이 검사방법(2)은, 스텝 20에 있어서, 먼저 검사체를 제공하고, 이 검사체 내에는 검사공간이 있으며, 이 검사체의 한쪽에는 검사공간에 접속된 개구가 있다. 이 검사체는, 본 실시예에서는, 적분구가 된다. 이 적분구는 적분구에 투사된 빛을 수집하고, 또한 적분구의 셀 내부에서 확산 효과를 형성하여, 빛의 균일화 효과를 달성한다. 또한, 적분구의 셀 상의 광 검출기로 빛의 특성을 검출한다. 적분구의 특징은 주지의 기술에 속하기 때문에, 여기서는 상세한 설명은 행하지 않는다.
그 후, 스텝 21에 있어서, 픽업기구로 발광다이오드를 픽업하여, 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두고, 상기 발광다이오드의 발광부를 상기 검사공간 내에 수용한다. 상기 발광다이오드는 유기발광재료로 형성된 유기발광다이오드 혹은 일반 반도체로 형성된 발광재료의 발광다이오드를 이용할 수 있다.
상기 픽업기구는, 선형(線形) 이동 운동과 회전 운동에 의하여 상기 발광다이오드의 발광부를 상기 개구 내에 두고, 상기 발광다이오드의 발광부를 완전히 상기 검사체의 검사공간 내에 수용한다.
스텝 21 후, 스텝 22에 있어서, 상기 발광다이오드에 상기 검사공간 내에서 광장을 발생시킨다. 이 스텝에 있어서, 상기 발광다이오드에 통전하여, 상기 발광다이오드에 광장을 발생시킨다. 상기 발광다이오드의 발광부는 완전히 상기 검사공간 내에 수용되어 있기 때문에, 발광다이오드가 발생하는 광장은 완전히 검사체 내에서 확산하며, 이에 의하여 검사체가 100분의 100의 비율로 광장을 검출할 수 있어, 이에 의하여 완전히 상기 광장의 특성을 분석할 수 있다.
검사 완료된 발광다이오드는 스텝 24에 있어서, 픽업기구에 의하여 인출되고, 또한, 결과에 근거하여, 상기 발광다이오드가 검사 결과에 대응하는 수용 에어리어에 수용된다.
상술한 플로우에 의하여, 발광다이오드의 발광부가 완전히 검사체 내에 수용되며, 이 때문에 광선 누설의 문제가 없다. 또한, 발광다이오드가 상기 개구 상에 놓이며, 이로 인하여, 검사체는 외부 환경이 발생하는 광장의 간섭을 받지 않는다. 상술한 두 개의 특징으로부터, 검사체는 완전히 발광다이오드가 발생하는 광장을 검사할 수 있으며, 이에 의하여, 정확하게 상기 발광다이오드의 광학 특성을 검사할 수 있어, 검사 결과에 근거하여 발광다이오드를 분류할 수 있다.
도 3은 본 발명의 발광다이오드의 검사 시스템의 제1 실시예 표시도이다. 도 2의 검사 플로우를 실현하기 위하여, 도 3의 검사 시스템(3)은, 검사체(30)와 픽업기구(31)를 포함한다. 상기 검사체(30)는, 본 실시예에서는 적분구가 된다. 상기 검사체(30) 내에는 검사공간(300)이 있으며, 상ㄱ 검사공간(300)의 한쪽에는 상기 검사공간(300)과 접속된 개구(301)가 있다. 상기 개구(301)의 주위에는 재치(載置; 올려 놓음) 시트(302)가 있으며, 상기 발광다이오드(91)를 재치한다. 상기 픽업기구(31)는, 상기 검사체(30)의 한쪽에 설치되며, 상기 픽업기구(31)는 상기 재치 트레이(90) 내에 놓인 발광다이오드(91)를 픽업하여, 상기 발광다이오드(91)를 상기 개구(301) 상에 둔다.
본 실시예 중, 상기 픽업기구(31)는 제1 픽업아암(310)과 제2 픽업아암(311)을 포함한다. 상기 제1 픽업아암(310)은, 재치 트레이(90)로부터 발광다이오드(91)를 픽업한다. 상기 제2 픽업아암(311)은, 상기 제1 픽업아암(310)의 한쪽에 설치되며, 상기 제1 픽업아암(310)이 픽업한 상기 발광다이오드(91)의 저면(912)으로부터 상기 발광다이오드(91)를 픽업하고, 또한 회전 운동(92)에 의하여 상기 발광다이오드(91)를 상기 개구(301) 상에 두고, 발광다이오드(91)의 저면(912)을 상향으로 한다.
도 4a 내지 도 4d는, 본 발명의 도 3의 실시예의 동작 표시도이다. 먼저, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 픽업아암(310)을, 2차원 선형 운동(93과 94)에 의하여 복수의 발광다이오드(91)를 재치한 재치 트레이(90) 상으로 이동시킨다. 2차원 선형 이동을 제공하는 메커니즘은, 선형 슬라이드 레일 혹은 선형 모터 등의 장치에 의하여 실시되며, 이들은 주지의 기술에 속하는 장치이기 때문에, 여기서는 상세히 설명하지 않는다. 그 후, 상기 제1 픽업아암(310) 상의 진공 흡반(3100)으로 상기 재치 트레이(90)에 놓인 발광다이오드(91)를 흡착한다. 이어서, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 픽업아암(310)을 제2 픽업아암(311)의 진공 흡반(3110)에 대응하는 위치로 이동시켜, 상기 제2 픽업아암(311)의 진공 흡반(3110)에 상기 발광다이오드(91)의 저면(912)을 흡착시킨다. 이어서, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 픽업아암(311)을, 회전 운동(92)에 의하여 180도 회전시키고, 또한 상기 발광다이오드(91)를 석방시켜 상기 발광다이오드(91)를 재치 시트(302) 상에 맞닿게 하여, 발광다이오드(91)의 발광부(910)를 상기 검사체(30)의 검사공간(300) 내에 수용한다. 회전 운동(92)은 모터에 의하여 회전 동력을 제공하여, 제2 픽업아암(311)을 구동하여 회전시킨다. 이어서 도 4d에 나타내는 바와 같이, 상기 발광다이오드(91)의 발광부(910)가 하향이 되었기 때문에, 상기 발광다이오드(91)의 저면(912)이 상향이 되어 한 쌍의 전기 단자(911)가 노출된다. 이에 의하여 전기 제공부(32)를 상기 발광다이오드(91)의 저면(912) 상의 한 쌍의 전기 단자(911)에 전기적으로 접속시키고, 상기 발광다이오드(91)의 발광부(910)를 전기적으로 여기(勵起)하여, 광장을 발생시킨다. 설명해야 할 것은, 본 발명의 수용 방식은, 전기 단자(911)가 상향이 됨으로써, 전기 제공부(32)가 직접 전기 단자와 접촉할 수 있는 것이다. 이에 의하여, 본 발명의 전기 특성 검사방식은 박형(薄型) 발광다이오드(측면 전기 접점을 구비하지 않음)에 대하여서도 검사가 행하여져, 검사할 수 있는 발광다이오드의 종류를 증가시킬 수 있다.
상기 발광다이오드(91)가 광장을 발생한 후, 검사체(30)는 발광다이오드(91)의 광장을 검사하며, 또한, 발광다이오드(91)의 검사 결과에 의하여 상기 발광다이오드(91)에 대하여 분류를 행한다. 검사 완료 후, 또한 제2 픽업아암(311)을 이용하여 상기 발광다이오드(91)를 픽업하고, 그 후, 180도의 회전을 더욱 행한다. 이어서, 다시 제1 픽업아암(310)을 이용하여 상기 제2 픽업아암(311) 상의 발광다이오드(91)를 흡착하고, 또한 상기 발광다이오드(91)를 분류에 대응하는 재치 트레이 내에 둔다.
도 5는 본 발명의 발광다이오드의 검사 시스템의 제2 실시예 표시도이다. 본 실시예의 구조는 기본적으로 도 3과 유사하지만, 그 차이는, 본 실시예의 픽업기구(33)와 도 3의 픽업기구(31)는 다른 것이다. 본 실시예의 픽업기구(33)는 제1 픽업아암(330)과 제2 픽업아암(331)으로 구성된다. 그 중, 제1 픽업아암(330)은 회전 운동(92)에 의하여, 상기 발광다이오드를 반전시킨다. 이 외에, 상기 제1 픽업아암(330)은 2차원 선형 운동(93과 94)에 의하여 진공 흡반(3300)의 위치를 더욱 변경할 수 있다. 상기 제2 픽업아암(331)은 선형 이동 운동(93과 94)에 의하여 제2 픽업아암(331)의 위치를 조정할 수 있으며, 이에 의하여 진공 흡반(3310)에 의하여 발광다이오드(91)의 저면(912)을 흡착시킬 수 있고, 또한 선형 이동 운동(93과 94)에 의하여, 상기 발광다이오드(91)를 상기 검사체(30)의 개구(301) 상으로 이동시킬 수 있다.
이상 서술한 것은 본 발명의 실시예에 관한 설명으로서, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구의 범위의 기재에 근거하여 이룰 수 있는 균등한 변화 및 수식으로서, 본 발명의 의의를 잃지 않는 것은, 본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하지 않고, 그 때문에 모두 본 발명의 새로운 실시 상황으로 간주할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 픽업기구는 실제의 필요에 의하여 다른 편성으로 조합될 수 있으며, 이는 당업자가 본 발명에 근거하여 적절히 이룰 수 있는 설계적 사항에 지나지 않는다.
10 : 제어 모듈
11 : 적분구 시험 모듈
12 : 시험 보드
13 : 모터 유닛
14 : 전기 출력
15 : 광 출력
16 : 광 입력구
17 : 발광다이오드
20∼24 : 스텝
3 : 검사 시스템
30 : 검사체
300 : 검사공간
301 : 개구
302 : 재치 시트
31 : 픽업기구
310 : 제1 픽업아암
3100 : 진공 흡반
311 : 제2 픽업아암
3110 : 진공 흡반
32 : 전기 제공부
33 : 픽업기구
330 : 제1 픽업아암
3300 : 진공 흡반
331 : 제2 픽업아암
3310 : 진공 흡반
90 : 재치 트레이
91 : 발광다이오드
910 : 발광부
911 : 전기 단자
912 : 저면
92 : 회전 운동
93, 94 : 2차원 선형 운동

Claims (7)

  1. 발광다이오드의 검사방법에 있어서,
    내부에 검사공간을 구비하며, 한쪽에 상기 검사공간과 접속된 개구(開口)를 구비한 검사체를 제공하는 스텝과,
    픽업기구로 발광다이오드를 픽업하여, 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두고, 상기 발광다이오드의 발광부를 상기 검사공간 내에 수용하는 스텝과,
    상기 발광다이오드에 상기 검사공간 내에서 광장(光場)을 발생시키는 스텝과,
    상기 검사체로 상기 광장을 검사시키는 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사방법.
  2. 발광다이오드의 검사 시스템에 있어서,
    내부에 검사공간을 구비하며, 한쪽에 상기 검사공간과 접속된 개구를 구비한 검사체와,
    상기 검사체의 한쪽에 설치되어, 발광다이오드를 픽업하여 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두는 픽업기구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 검사체는 적분구(積分球; integrating sphere)로 된 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 개구 상에, 상기 발광다이오드를 재치(載置; 올려 놓음)하기 위한 재치 시트가 있고, 상기 개구는 상기 검사체의 상부에 개설되어, 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 둘 때, 상기 발광다이오드의 발광부가 하향이 되어 상기 검사공간 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 픽업기구는,
    재치 트레이 상으로부터 상기 발광다이오드를 픽업하는 제1 픽업아암과,
    상기 제1 픽업아암의 한쪽에 설치되어, 상기 제1 픽업아암이 픽업한 상기 발광다이오드의 저면(底面)으로부터 상기 발광다이오드를 픽업하고, 또한 회전 운동에 의하여 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두는 제2 픽업아암
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    전기 제공부를 더욱 구비하며, 상기 전기 제공부는 상기 발광다이오드의 저면의 한 쌍의 전기 단자와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 픽업기구는,
    재치 트레이 상으로부터 발광다이오드를 픽업하여, 회전 운동에 의하여 상기 발광다이오드를 반전시키는 제1 픽업아암과,
    상기 제1 픽업아암의 한쪽에 설치되며, 상기 제1 픽업아암이 픽업한 상기 발광다이오드의 저면으로부터 상기 발광다이오드를 픽업하고, 또한 선형(線形) 이동 운동에 의하여 상기 발광다이오드를 상기 개구 상에 두는 제2 픽업아암
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 검사 시스템.
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