KR20130038628A - Ｌｅｄ 칩 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 칩 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 칩의 하측에 전극이 배치된 구조의 LED 칩에 전원을 인가하여 LED 칩을 검사할 수 있는 LED 칩 검사 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 전극이 후면에 배치된 구조의 LED 칩에 대한 검사를 효과적으로 수행할 수 있는 LED 칩 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 LED 칩 검사 장치는, 전극이 후면에 배치된 구조의 LED 칩에 대한 검사를 안정적이고 효과적으로 수행할 수 있는 LED 칩 검사 장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

ＬＥＤ 칩 검사 장치{LED CHIP TESTING APPARATUS}
본 발명은 LED 칩 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 칩의 하측에 전극이 배치된 구조의 LED 칩에 전원을 인가하여 LED 칩을 검사할 수 있는 LED 칩 검사 장치에 관한 것이다.
LED는 반도체에 전압을 가할 때 발생하는 발광현상을 이용한 발광소자이다. LED 하나는 점광원으로 작용하지만, 복수의 LED가 모이면 선광원이나 면광원으로 작용할 수 있다.
종래의 LED 칩은 빛을 발생시키는 발광부가 상측에 배치되고 그 발광부에 전원을 인가하는 전극도 칩의 상측에 배치하는 것이 일반적이었다. 이 경우 LED 칩의 상측에 형성된 전극을 와이어 본딩 등의 방법으로 기판 또는 리드 프레임과 전기적으로 연결하게 된다. 이와 같은 종래의 LED 칩도 기판 또는 리드 프레임에 실장하기에 앞서서 프로브 등을 이용하여 전원을 인가하여 전기적 특성 또는 광학적 특성을 검사한 후 검사를 통과한 LED 칩을 패키징하여 제품으로 제조하게 된다.
최근에는 고휘도 LED에 대한 수요가 증가하면서 전원을 인가하는 전극을 LED 칩의 하측에 배치하는 구조의 LED 칩이 생산되고 있다. 이와 같은 구조를 채택함으로써 종래의 LED 칩의 상측에 배치되었던 배선구조로 인한 광량의 손실을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 전극이 후면에 배치된 구조의 LED 칩을 기판 또는 리드프레임에 실장하기에 앞서서 칩 상태에서 전원을 인가하여 품질 검사를 할 수 있는 LED 칩 검사 장치가 필요하게 되었다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 필요성을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전극이 후면에 배치된 구조의 LED 칩에 대한 검사를 효과적으로 수행할 수 있는 LED 칩 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 칩 검사 장치는, 제1면에 전극이 마련되고 그 제1면의 반대쪽 면인 제2면으로 빛이 발생하는 LED 칩에 전원을 인가하여 LED 칩을 검사하는 LED 칩 검사 장치에 있어서, 투명한 재질로 구성되며 그 상면에 상기 LED 칩의 제2면이 접촉하도록 상기 LED 칩이 배치되는 투명부재와, 상기 투명부재의 가장자리가 결합되어 지지되는 프레임을 구비하는 지지부재; 및 상기 투명부재 위에 배치된 상기 LED 칩의 전극에 접촉하여 전원을 인가할 수 있도록 상기 지지부재의 상측에 배치되는 전원공급부;를 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명에 의한 LED 칩 검사 장치는, 전극이 후면에 배치된 구조의 LED 칩에 대한 검사를 안정적이고 효과적으로 수행할 수 있는 LED 칩 검사 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 칩 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 LED 칩 검사 장치의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 칩 검사 장치의 단면도이다.
본 발명은 LED 칩의 후면에 전극이 마련되고 전면 또는 전면과 측면으로 빛이 발생하는 LED 칩에 전원을 인가하여 광특성 또는 전기적 특성을 검사하기 위한 장치이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 LED 칩 검사 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 칩 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 LED 칩 검사 장치의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
본 실시예에 따른 LED 칩 검사 장치에 의해 검사의 대상이 되는 LED 칩(10)은 후면(제1면(11))에 전극(13)이 마련되고, 전면(제2면(12)) 또는 전면(12)과 함께 측면으로 빛이 발생하여 외부로 전달된다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 실시예의 LED 칩 검사 장치는 지지부재(110)와 전원공급부를 포함하여 이루어진다.
지지부재(110)는 투명부재(111)와 프레임(112)을 구비한다. 제1실시예의 투명부재(111)는 상면이 점착성을 가지는 합성수지 필름으로 이루어진다. 즉, 투명부재(111)의 상면에 하나 또는 복수의 LED 칩(10)이 부착되어 투명부재(111)에 고정된다. LED 칩(10)은 빛이 발생하는 전면(제2면(12))이 아래쪽을 향하고 전극(13)이 형성된 후면(제1면(11))이 상측을 향하도록 배치된 상태에서 투명부재(111) 위에 부착된다.
투명부재(111)는 프레임(112)에 가장자리가 결합되어 지지된다. 프레임(112)은 사각링, 원형 링 등과 같은 형상으로 형성되어 LED 칩(10)이 부착된 투명부재(111)의 가장자리를 지지하게 된다.
지지부재(110)는 이송부(120)에 클램핑된다. 이송부(120)는 지지부재(110)를 클램핑하여 수평방향(전후방향, 좌우방향)으로 이송하여 투명부재(111)에 부착된 LED 칩(10)이 검사하기 적절한 위치에 배치되도록 그 위치를 조정한다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 것과 같이 프레임(112)을 클램팽한 상태에서 지지부재(110)를 Y방향으로 이송하는 제1이송부재(121)와 그 제1이송부재(121)를 X방향으로 이송하는 제2이송부재(122)를 구비하는 이송부(120)를 구비하는 경우를 예로 들어 설명한다.
전원공급부는 지지부재(110)의 상측에 배치된다. LED 칩(10)은 지지부재(110)의 투명부재(111)에 빛이 발광하는 면, 즉 제2면(12)이 접촉하도록 부착되고, 전원공급부는 상측을 향하도록 배치된 제1면(11)에 형성된 전극(13)에 전기적으로 접촉하여 LED 칩(10)에 전원을 공급한다.
본 실시예의 전원공급부(130)는 한쌍의 제1슬라이더(131)와 프로브 핀(132)을 구비한다. 제1슬라이더(131)에는 각각 프로브 핀(132)이 설치된다. LED 칩(10)의 상측에 배치된 제1슬라이더(131)가 서로 근접하는 방향으로 움직이면, 그 제1슬라이더(131)에 설치된 프로브 핀(132)이 LED 칩(10)의 제1면(11)에 형성된 전극(13)에 전기적으로 접촉하여 LED 칩(10)에 전원을 공급하게 된다. 프로브 핀(132)은 다양한 형상으로 구성하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 것과 같이 끝단이 아래 방향으로 라운드 되도록 형성된 형태의 프로브 핀(132)을 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 제1슬라이더(131)가 서로 근접하는 방향으로 움직일 때 프로브 핀(132)의 라운드 된 부분이 LED 칩(10)의 측면에 접촉하게 되고, 제1슬라이더(131)가 서로 더 근접하는 방향으로 움직이면, 프로브 핀(132)의 자체 탄성과 라운드된 형상으로 인해 LED 칩(10)의 측면에서 미끄러지면서 LED 칩(10)의 제1면(11)에 형성된 전극(13)에 접촉하게 된다.
지지부재(110)의 하측에는 광검사장치(150)와 반사부재(140)가 배치된다. LED 칩(10)에 전원이 인가되어 빛이 발광되면 그 빛은 투명부재(111)를 투과하여 아래쪽으로 전달된다. 반사부재(140)는 프리즘이나 거울 등이 사용될 수 있다. 투명부재(111)를 투과한 빛은 반사부재(140)를 거쳐서 반사되면서 그 진행방향이 바뀌게 되고, 변경된 빛의 경로 상에 광검사장치(150)가 배치된다. 광검사장치(150)는 LED 칩(10)에서 발생하여 전달된 빛의 특성을 검사하여 LED 칩(10)의 발광 특성을 검사한다. 경우에 따라서는 반사부재(140)와 광검사장치(150)의 사이에 렌즈를 배치하여, LED 칩(10)에서 발생한 빛을 굴절시켜서 광검사장치(150)에 전달할 수도 있다.
광검사장치(150)는 LED 칩(10)에서 발생한 빛의 특성을 검사하여 LED 칩(10)에서 발생한 빛의 색좌표에 따라 LED 칩(10)의 광특성을 분류할 수도 있으며, 단순히 LED 칩(10)에서 발생한 빛의 광량을 검사하여 분류할 수도 있다. 이때 광검사장치(150)는 LED 칩(10)에서 발생한 빛이 투명부재(111), 반사부재(140) 등을 경유하면서 반사되거나 파장이 변경된 정도를 수치적인 계수나 인자로 고려하여 그 광특성을 보정하여 판단할 수도 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 LED 칩 검사 장치의 작동에 대해 설명한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 점착성 합성수지 필름으로 구성된 투명부재(111)에는 복수의 LED 칩(10)이 부착되어 있다. 이때 전극(13)이 형성된 제1면(11)이 상측을 향하고, 빛이 발생하는 제2면(12)이 하측을 향하도록 배치되어 투명부재(111)에 부착된다. 이와 같은 상태에서 이송부(120)가 지지부재(110)를 클램핑하여 검사하고자 하는 LED 칩(10)이 반사부재(140)의 상측에 배치되도록 전후좌우로 움직인다.
이와 같은 상태에서 제1슬라이더(131)가 LED 칩(10)을 향하여 서로 근접하는 방향으로 움직이면, 프로브 핀(132)의 하측으로 라운드된 부분이 LED 칩(10)의 전극(13)에 접촉하여 전원을 공급하게 된다. LED 칩(10)은 점등되고, 그 빛은 투명부재(111)를 거쳐서 반사부재(140)에 의해 반사된 후 광검사장치(150)에 전달되어 그 특성이 검사된다.
제1슬라이더(131)는 다시 서로 멀어지는 방향으로 작동하고, 프로브 핀(132)은 LED 칩(10)과 더 이상 접촉하지 않게 된다.
이송부(120)는 다음 LED 칩(10)이 검사될 수 있는 위치로 지지부재(110)를 이송하고, 다시 제1슬라이더(131)는 서로 근접하여 프로브 핀(132)에 의해 LED 칩(10)에 전원을 공급하여 그 광특성을 검사한다.
상술한 바와 같은 구조의 LED 칩 검사 장치는, 전면(12)에 발광부가 형성되고 후면(11)에 전극(13)이 형성된 구조를 가지는 LED 칩(10)을 빠르고 효과적으로 검사할 수 있는 효과가 있다. 즉, 위와 같은 구조를 가지는 LED 칩(10)을 효과적으로 고정한 상태에서 단순한 구조를 이용하여 그 LED 칩(10)에 전원을 공급하고, 그 LED 칩(10)에서 발생한 빛을 검사할 수 있는 구조를 가진다. 또한, 프로브 핀(132)이 LED 칩(10)에 대해 측방향으로 근접하여 전기적으로 접촉하도록 함으로써 프로브 핀(132)의 움직임에 의해 LED 칩(10)이 손상될 위험을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
다음으로 본 발명에 따른 LED 칩 검사 장치의 제2실시예에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 LED 칩 검사 장치의 단면도이다.
제2실시예의 LED 칩 검사 장치도 앞서 설명한 제1실시예의 LED 칩 검사 장치와 마찬가지로 후면(제1면(11))에 전극(13)이 마련되고, 전면(제2면(12)) 또는 전면(12)과 함께 측면으로 빛이 발생하여 외부로 전달되는 구조를 가진 LED 칩(10)을 검사하기 위한 장치이다.
제1실시예의 LED 칩 검사 장치와 마찬가지로 제2실시예의 LED 칩 검사 장치에서도 LED 칩(10)은 빛이 발생하는 전면(제2면(12))이 아래쪽을 향하고 전극(13)이 형성된 후면(제1면(11))이 상측을 향하도록 투명부재(211) 위에 배치된다.
제1실시예의 투명부재(111)와 마찬가지로 제2실시예의 투명부재(211)는 투명한 재질로 형성되지만, 제1실시예의 투명부재(111)와 달리 제2실시예의 투명부재(211)는 점착성이 없는 글라스(glass) 재질로 형성된다.
투명부재(211)는 프레임(212)에 의해 가장자리가 지지된다. 투명부재(211)와 지지부재(210)가 결합하여 지지부재(210)를 구성한다.
투명부재(211)의 상측에는 정렬부재(230)가 배치된다. 정렬부재(230)는 투명부재(211) 위에 배치된 LED 칩(10)의 위치와 방향을 투명부재(211)에 대해 정렬한다. 본 실시예에서는 한쌍의 제2슬라이더(231)로 구성된 정렬부재(230)가 LED 칩(10)을 투명부재(211)에 대해 정렬한다. 한쌍의 제2슬라이더(231)는 LED 칩(10)의 양측에서 서로 근접하는 방향으로 움직인다. 도 3을 참조하면, 제2슬라이더(231)가 LED 칩(10)의 양측에서 서로 근접하여 LED 칩(10)의 측면에 접촉함으로써 LED 칩(10)의 위치와 방향을 제2슬라이더(231)의 접촉면의 위치와 방향에 맞게 정렬하게 된다.
투명부재(211)의 상측에는 LED 칩(10)의 전극(13)에 접촉하여 전원을 공급하는 전원공급부(261)가 배치된다. 본 실시예에서 전원공급부(261)는 한쌍의 프로브 핀(261)을 구비하며, 그 한쌍의 프로브 핀(261)은 각각 정렬부재(230)의 제2슬라이더(231)에 각각 설치된다. 그에 따라 제2슬라이더(231)가 움직일 때 전원공급부(261)의 프로브 핀(261)도 함께 움직이게 된다. 즉, 정렬부재(230)의 제2슬라이더(231)가 LED 칩(10)에 근접할 때 프로브 핀(261)이 LED 칩(10)의 전극(13)에 접촉하여 전원을 공급하게 된다. 이때 프로브 핀(261)은 앞서 제1실시예에서 설명한 프로브 핀(261)과 마찬가지로 LED 칩(10)의 전극(13)과 접촉하는 부분이 하측으로 라운드되도록 형성되는 것이 좋다. 그에 따라 제2슬라이더(231)가 LED 칩(10)에 근접할 때 프로브 핀(261)의 탄성에 의해 LED 칩(10)의 전극(13)을 가압하면서 전기적으로 접촉하게 된다.
지지부재(210)의 하측에는 광검사장치(250)가 배치된다. 지지부재(210)와 광검사장치(250)의 사이에는 렌즈(240)가 배치된다. 렌즈(240)는 투명부재(211)를 거쳐서 하측으로 전달되는 빛을 굴절시켜 광검사장치(250)로 전달한다. LED 칩(10)에서 발생한 빛이 투명부재(211)를 거치면서 투과되지 않고 반사된 광량을 보정할 수 있도록 렌즈(240)로 빛을 모아서 광검사장치(250)에 전달할 수도 있으며, 특정 파장의 빛만을 투과시켜 광검사장치(250)로 전달할 수 있도록 렌즈(240)를 구성할 수도 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 LED 칩 검사 장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 지지부재(210)의 투명부재(211) 위에 LED 칩(10)을 배치한다. 투명부재(211)는 글라스 재질로 되어 있으며, 제1실시예의 투명부재(111)와는 달리 점착성은 없다. 이와 같은 상태에서 정렬부재(230)의 제2슬라이더(231)를 작동시켜 LED 칩(10)을 투명부재(211) 위의 바람직한 위치와 방향으로 정렬한다. 제2슬라이더(231)가 서로 근접하여 LED 칩(10)에 접촉함으로써 위치와 방향을 정렬하게 된다. LED 칩(10)은 투명부재(211) 위에서 제2슬라이더(231)에 의해 미끄러지면서 위치와 방향이 조절된다. 제2슬라이더(231)가 LED 칩(10)을 정렬하기 위해 LED 칩(10)에 대해 근접할 때 그 제2슬라이더(231)에 고정된 전원공급부(261)의 프로브 핀(261)이 LED 칩(10)의 전극(13)에 접촉하여 전원을 공급하게 된다. 전원공급에 의해 LED 칩(10)은 점등되고, 빛은 투명부재(211)를 거쳐서 렌즈(240)를 경유하여 광검사장치(250)에 전달된다.
이상 본 발명의 LED 칩 검사 장치에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 구조로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 앞에서 프로브 핀은 아래쪽으로 끝부분이 라운드된 것으로 설명하였으나, 다른 구조를 가지는 프로브 핀을 구성할 수도 있다. 또한, 프로브 핀은 제1슬라이더 또는 제2슬라이더에 고정되는 것으로 설명하였으나, 제1슬라이더 또는 제2슬라이더에 고정되지 않는 구조의 프로브 핀을 구성할 수도 있다.
또한, 반사부재 또는 렌즈는 도면에 도시한 형태 외에 다른 다양한 구성과 조합이 가능하며 반사부재 또는 렌즈를 구비하지 않는 LED 칩 검사 장치를 구성하는 것도 가능하다.
10: LED 칩 11: 후면
12: 전면 13: 전극
110, 210: 지지부재 111, 211: 투명부재
112, 212: 프레임 120: 이송부
130: 전원공급부 131: 제1슬라이더
132: 프로브 핀 140: 반사부재
150, 250: 광검사장치 240: 렌즈
230: 정렬부재 231: 제2슬라이더

Claims (12)

  1. 제1면에 전극이 마련되고 그 제1면의 반대쪽 면인 제2면으로 빛이 발생하는 LED 칩에 전원을 인가하여 LED 칩을 검사하는 LED 칩 검사 장치에 있어서,
    투명한 재질로 구성되며 그 상면에 상기 LED 칩의 제2면이 접촉하도록 상기 LED 칩이 배치되는 투명부재와, 상기 투명부재의 가장자리가 결합되어 지지되는 프레임을 구비하는 지지부재; 및
    상기 투명부재 위에 배치된 상기 LED 칩의 전극에 접촉하여 전원을 인가할 수 있도록 상기 지지부재의 상측에 배치되는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재를 클램핑하여 그 지지부재를 상기 전원 공급부에 대해 수평방향으로 이송하는 이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 LED 칩에서 발생하여 상기 지지부재의 투명부재를 거쳐서 하측으로 전달되는 빛을 수신하여 그 광특성을 검사할 수 있도록 상기 지지부재의 하측에 배치되는 광검사장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 LED 칩에서 발생하여 상기 투명부재를 투과하여 전달되는 빛의 경로를프리즘 또는 거울을 이용하여 변경함으로써 상기 광검사장치에 전달할 수 있도록 상기 지지부재와 광검사장치의 사이에 배치되는 반사부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 LED 칩에서 발생한 빛을 굴절시켜 상기 광검사장치에 전달할 수 있도록 상기 지지부재와 광검사장치 사이에 배치되는 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재의 투명부재는, 상기 LED 칩의 고정이 용이하도록 상면이 점착성을 가지는 합성수지 필름으로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전원공급부는, 상기 LED 칩의 양측에서 슬라이딩하여 근접하는 한쌍의 제1슬라이더와, 상기 제1슬라이더가 상기 LED 칩에 근접할 때 그 LED 칩의 전극에 접촉하여 전원을 공급할 수 있도록 상기 한쌍의 제1슬라이더에 각각 고정되는 프로브 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전원공급부의 프로브 핀은, 상기 LED 칩과 접촉하는 부분이 하측으로 라운드되도록 형성되며, 상기 제1슬라이더가 상기 LED 칩에 근접할 때 그 프로브 핀의 탄성에 의해 상기 LED 칩의 전극을 가압하면서 전기적으로 접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재의 투명부재는, 투명한 글라스(glass) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 투명부재 위에 배치된 상기 LED 칩의 위치와 방향을 상기 투명부재에 대해 정렬할 수 있도록 상기 LED 칩의 양측에서 슬라이딩하여 근접하는 한쌍의 제2슬라이더를 구비하는 정렬부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전원공급부는, 상기 LED 칩의 전극에 접촉하여 전원을 공급하는 프로브 핀을 구비하고, 상기 정렬부재의 제2슬라이더가 상기 LED 칩에 근접할 때 상기 프로브 핀이 LED 칩의 전극에 접촉할 수 있도록 상기 프로브 핀은 상기 상기 제2슬라이더에 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원공급부의 프로브 핀은, 상기 LED 칩과 접촉하는 부분이 하측으로 라운드되도록 형성되며, 상기 제2슬라이더가 상기 LED 칩에 근접할 때 그 프로브 핀의 탄성에 의해 상기 LED 칩의 전극을 가압하면서 전기적으로 접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 칩 검사 장치.
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