KR20120102352A - Ｌｅｄ 다이의 광학 특성 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

LED 다이(21)의 광학 특성 측정 방법에 있어서, 상기 LED 다이(21)가 활성화되어 광을 방출할 때, 상기 LED 다이(21)의 전면부로부터 방출된 광은 제1 광 감지 장치(30)에 의해 감지되고, 이로부터 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부에 대응하는 제1 광학 특성 데이터가 획득된다. 상기 LED 다이(21)의 후면부로부터 방출된 광은 상기 제2 광 감지 장치(40)에 의해 감지되고, 이로부터 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부에 대응하는 제2 광학 특성 데이터가 획득된다. 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들은 분석되고 계산되어, 패키징된 상기 LED 다이(21)에 대응하는 가상 밝기 정보를 획득한다.

Description

ＬＥＤ 다이의 광학 특성 측정 방법{METHOD OF MEASURING OPTICAL PROPERTIES OF AN LED DIE}
본 발명은 반도체 장치를 위한 측정 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 LED 다이의 광학 특성을 측정하는 방법에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)를 패키징하기 이전에, 상기 LED 다이(DIE)의 일 표면, 예를 들면 전면에 대응하는 광학 특성들은 종래의 측정 방법을 사용하여 측정된다. 그러나, 사파이어로 만들어진 투명 기판을 포함하는 LED 다이에 있어서는, 광은 상기 LED 다이의 전면부 및 후면부로부터 방출될 수 있다. 따라서, 단지 상기 LED 다이의 전면부로부터 방출된 광을 감지하는 종래의 측정 방법을 이용하여 획득되는 광학 특성의 측정 결과는 어느 정도의 오류를 가지게 된다.
또한, 동일한 공정으로 생산된 LED들은 각각의 전면부 또는 후면부에 따라 서로 다른 휘도 비율들을 가질 수 있다. 예를 들면, 동일한 공정으로 생산된 제1 및 제2 LED군들에 대해서, 상기 제1 LED군의 전면부에 따른 평균 휘도 비율은 65%이고, 상기 제1 LED군의 후면부에 따른 평균 휘도 비율은 20%이다. 또한, 상기 제2 LED군의 전면부에 따른 평균 휘도 비율은 40%이고, 상기 제2 LED군의 후면부에 따른 평균 휘도 비율은 50%이다.
따라서, LED들에 대한 부정확한 광학 특성의 측정 결과는 산출양 및 품질에 대한 요구사항을 충족시키기 어렵다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 상대적으로 정확한 측정 결과를 제공할 수 있는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, LED 다이의 광학 특성들을 측정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 LED 다이는 전면부 및 후면부를 가진다. 상기 측정 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
a) 상기 LED 다이의 상기 전면부 및 하면부에 각각 대응하여 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들을 제공하는 단계,
b) 상기 LED 다이가 활성화되어 광을 방출하면, 상기 제1 광 감지 장치를 이용해 상기 LED 다이의 상기 전면부로부터 방출된 광을 감지하여 상기 LED 다이의 전면부에 대응하는 제1 광학 특성 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제2 광 감지 장치를 이용해 상기 LED 다이의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하여 상기 LED 다이의 후면부에 대응하는 제2 광학 특성 데이터를 획득하는 단계, 및
c) 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 분석하고 계산하여 패키징된 상기 LED 다이에 대응하는 가상 밝기 정보를 획득하는 단계.
상기와 같은 본 발명에 따른 LED 다이의 광학 특성 측정 방법을 통해서 상기 LED 다이의 전면부에 대응하는 상기 제1 광학 특성 데이터와 상기 LED 다이의 후면부에 대응하는 상기 제2 광학 특성 데이터를 수집함으로써, 상대적으로 정확한 측정 결과를 산출해낼 수 있다. 따라서, 상기 LED 다이는 상기 분석 계산 유닛에 의해 생산된 상기 가상 밝기 정보를 토대로 결정되어진 적절한 방법에 따라 패키징될 수 있다. 또한, 상기 LED 다이의 생산 공정은 상기 가상 밝기 정보를 토대로 분석됨으로써, 제작 산출량 및 생산 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 특징들 및 기타 이점들은 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세하게 기술함으로써 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 다이의 광학 특성 측정 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 상기 장치를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 3은 상기 장치의 제2 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 상기 장치의 제3 실시예를 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예들에 설명되는 모든 조합들(combinations)이 본 발명에 있어서 필수 불가결한 것은 아니다. 하기 실시예들의 설명에 있어서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.
본 발명의 일 실시예는 투명 플레이트(20)에 실장된 LED 다이(21)의 광학 특성들을 측정하기 위한 방법이다(도 1 참조). 상기 LED 다이(21)는 전면부 및 후면부를 가진다. 도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 측정 방법을 수행하기 위한 장치를 도시하고 있다. 상기 장치는 제1 광 감지 장치(30), 제2 광 감지 장치(40) 및 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 전기적으로 연결된 분석 계산 유닛(50)을 포함한다.
본 실시예에 따른 측정 방법은 다음의 단계들을 포함한다.
a) 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부 및 하면부에 각각 대응하여 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)을 제공하는 단계,
b) 상기 LED 다이(21)가 두 개의 프로브들(90)을 통해 인가된 외부 입력 전압에 의해 활성화되었을 때, 상기 제1 광 감지 장치(30)를 이용하여 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 감지하여 제1 광학 특성 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제2 광 감지 장치(40)를 이용하여 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하여 제2 광학 특성 데이터를 획득하는 단계, 및
c) 상기 분석 계산 유닛을 이용하여 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 분석하고 계산하여 패키징된 상기 LED 다이에 대응하는 가상 밝기 정보를 획득하는 단계.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 광 감지 장치(30)는 적분구(integrating sphere)(31), 광 감지부(32) 및 분광계(33)를 포함한다. 상기 적분구(31)는 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이의 전면부에 인접하게 배치된다. 상기 광 감지부(32)는 상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(31)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산한다. 상기 휘도 데이터는 광도(light intensity), 광 유동(light flux), 광력(light power) 등과 관련된다. 상기 분광계(33)는 상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위해 광 섬유(34)를 통해 상기 적분구(31)에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산한다. 상기 스펙트럼 데이터는 주파장(dominant wavelength), 첨두 파장(peak wavelength), 중심 파장(center wavelength), 반파장(half wavelength), 색 순도, 색 조정, 연색성 등과 관련된다. 본 실시예에서는, 상기 광 감지부(32)에 의해 생산된 상기 휘도 데이터와 상기 분광계(33)에 의해 생산된 상기 스펙트럼 데이터는 상기 제1 광학 특성 데이터를 구성한다.
이와 유사하게, 상기 제2 광 감지 장치(40)는 적분구(integrating sphere)(41), 광 감지부(42) 및 분광계(43)를 포함한다. 상기 적분구(41)는 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이의 후면부에 인접하게 배치된다. 상기 광 감지부(42)는 상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(41)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산한다. 상기 분광계(43)는 상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위해 광 섬유(44)를 통해 상기 적분구(41)에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산한다. 본 실시예에서는, 상기 광 감지부(42)에 의해 생산된 상기 휘도 데이터와 상기 분광계(43)에 의해 생산된 상기 스펙트럼 데이터는 상기 제2 광학 특성 데이터를 구성한다.
본 실시예에서, 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광과 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광은 각각 그리고 동시에 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 의해서 감지된다. 또는, 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광과 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광은 각각 그리고 교대로 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 의해서 감지될 수 있다.
상기 분석 계산 유닛(50)은 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 획득하기 위해서 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 전기적으로 연결된다. 상기 분석 계산 유닛(50)은 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 분석하고 계산하여 상기 가상 밝기 정보를 생산한다.
정리하면, 본 실시예에 따른 상기 측정 방법은 상기 LED 다이(21)의 전면부에 대응하는 상기 제1 광학 특성 데이터와 상기 LED 다이(21)의 후면부에 대응하는 상기 제2 광학 특성 데이터를 수집하고, 이로써 상대적으로 정확한 측정 결과를 산출해낸다. 따라서, 상기 LED 다이(21)는 상기 분석 계산 유닛(50)에 의해 생산된 상기 가상 밝기 정보를 토대로 결정되어진 적절한 방법에 따라 패키징될 수 있다. 또한, 상기 LED 다이(21)의 생산 공정은 상기 가상 밝기 정보를 토대로 분석됨으로써, 제작 산출량 및 생산 품질을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 실시예의 측정 방법을 수행하기 위한 상기 장치의 제2 실시예를 도시한다. 상기 장치에서 제2 광 감지 장치(40)는 단지 상기 적분구(41) 및 상기 광 감지부(42)만을 포함한다. 따라서, 상기 광 감지부(42)에 의해서 생산된 휘도 데이터가 상기 제1 광학 특성 데이터로 제공된다.
도 4는 본 실시예의 측정 방법을 수행하기 위한 상기 장치의 제3 실시예를 도시한다. 상기 장치에서 제2 광 감지 장치(40)는 상기 광 감지부(42)만을 포함한다. 따라서, 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하기 위한 상기 광 감지부(42)는 스펙트럼 데이터를 생산하고, 상기 스펙트럼 데이터가 상기 제2 광학 특성 데이터로 제공된다.
이외의 다양한 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40) 각각은 적어도 하나의 광 감지부 및 분광기를 포함할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 전면부 및 후면부를 포함하는 LED 다이(21)에 있어서,
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부 및 하면부에 각각 대응하여 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)을 제공하는 단계;
    상기 LED 다이(21)가 활성화되어 광을 방출할 때, 상기 제1 광 감지 장치(30)를 이용해 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 감지하여 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부에 대응하는 제1 광학 특성 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제2 광 감지 장치(40)를 이용해 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하여 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부에 대응하는 제2 광학 특성 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 분석하고 계산하여 패키징된 상기 LED 다이(21)에 대응하는 가상 밝기 정보를 획득하는 단계를 포함하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가상 밝기 정보를 획득하는 단계는
    상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 분석 계산 유닛(50)을 이용해서 분석하고 계산하는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광 감지 장치(30)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 전면부에 인접하게 배치되는 적분구(31);
    상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(31)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(32); 및
    상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위해 광 섬유(34)를 통해 상기 적분구에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(33)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터와 상기 스펙트럼 데이터는 상기 제1 광학 특성 데이터를 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광 감지 장치(30)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 전면부에 인접하게 배치되는 적분구(31); 및
    상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 광 섬유(34)를 통해 상기 적분구(31)에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(33)를 포함하고,
    상기 스펙트럼 데이터가 상기 제1 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광 감지 장치(30)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 전면부에 인접하게 배치되는 적분구(31); 및
    상기 적분구(31)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(31)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(32)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터가 상기 제1 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광 감지 장치(30)는 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 감지하고 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(33)를 포함하고,
    상기 스펙트럼 데이터가 상기 제1 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 광 감지 장치(30)는 상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광을 감지하고 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(32)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터가 상기 제1 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 광 감지 장치(40)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 후면부에 인접하게 배치되는 적분구(41);
    상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(41)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(42); 및
    상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위해 광 섬유(44)를 통해 상기 적분구(41)에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(43)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터와 상기 스펙트럼 데이터는 상기 제2 광학 특성 데이터를 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 광 감지 장치(40)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 후면부에 인접하게 배치되는 적분구(41); 및
    상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 광 섬유(44)를 통해 상기 적분구(41)에 연결되고, 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(43)를 포함하고,
    상기 스펙트럼 데이터가 상기 제2 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 광 감지 장치(40)는,
    상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 수집하기 위하여 상기 LED 다이(21)의 후면부에 인접하게 배치되는 적분구(41); 및
    상기 적분구(41)에 의해 수집된 상기 광을 감지하기 위하여 상기 적분구(41)에 연결되고, 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(42)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터가 상기 제2 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 광 감지 장치(40)는 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하고 스펙트럼 데이터를 생산하는 분광계(43)를 포함하고,
    상기 스펙트럼 데이터가 상기 제2 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 광 감지 장치(40)는 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광을 감지하고 휘도 데이터를 생산하는 광 감지부(42)를 포함하고,
    상기 휘도 데이터가 상기 제2 광학 특성 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 획득하는 단계는
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광과 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광이 각각 그리고 동시에 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 의해서 감지되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학 특성 데이터들을 획득하는 단계는
    상기 LED 다이(21)의 상기 전면부로부터 방출된 광과 상기 LED 다이(21)의 상기 후면부로부터 방출된 광이 각각 그리고 교대로 상기 제1 및 제2 광 감지 장치들(30, 40)에 의해서 감지되는 것을 특징으로 하는 LED 다이의 광학 특성 측정 방법.
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