KR20130093467A - Ｌｅｄ 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치 - Google Patents

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Abstract

LED 소자의 단편의 발광 파장에 변동이 존재하는 경우에도 LED 패키지의 발광 특성을 균일하게 하여, 생산 수율을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 복수의 LED 소자의 발광 특성을 개별적으로 미리 측정함으로써 획득되는 소자 특성 정보(12) 및 규정된 발광 특성을 나타내는 LED 패키지를 획득하기 위하여 적절한 수지의 도포량과 소자 특성 정보를 관련시키는 수지 도포 정보(14)가 미리 준비된다. 맵 작성 처리부(74)는, 부품 실장 장치(M1)에 의해 기판에 실장되는 LED 소자의 위치를 나타내는 실장 위치 정보(71a)와 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)를 각 기판에 대해 작성한다. 발광 특성 검사 장치(M7)는 수지로 도포된 완성품을 검사하고, 검사 결과는 수지 도포 장치(M4)로 피드백된다. 수지 도포 정보(M14)는 검사 결과에 따라서 갱신된다.

Description

ＬＥＤ 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치{RESIN APPLICATION DEVICE IN LED PACKAGE MANUFACTURING SYSTEM}
본 발명은, 기판에 실장되는 LED 소자를 형광체 함유 수지로 덮음으로써 형성되는 LED 패키지를 제조하는 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치에 관한 것이다.
각종 조명 장치를 위한 광원으로서, 우수한 특성을 나타내는, 즉, 전력 소비가 더 적고 수명이 더 긴 LED(light-emitting diode)가 광범위하게 이용되고 있다. LED 소자로부터 방출되는 기본광은 현재 적색광, 녹색광 및 청색광의 삼원색의 광으로 한정된다. 이러한 이유로, 일반적인 조명 용도로서 적합한 백색광을 발생시키기 위하여, 가법 혼색을 통해 3가지 기본광을 혼합함으로써 백색광을 발생시키는 기술이나, 청색 LED와 청색과 보색관계인 황색 형광을 발광하는 형광체를 조합함으로써 의사 백색광을 발생시키는 기술이 이용되고 있다. 최근에는, 후자의 기술이 널리 이용되고 있다. 청색 LED와 YAG 형광체의 조합인 LED 패키지를 이용하는 조명 장치가 액정 패널의 백라이트에 널리 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
이 특허문헌예에서는, 반사면이 형성된 측벽을 갖는 오목형 실장부의 저면에 LED 소자가 실장된다. 그 후에, 분산된 YAG계 형광체 입자를 포함하는 실리콘 수지, 에폭시 수지 등이 실장부 내로 주입되어, 수지 포장부를 형성한다. 이와 같이 LED 패키지가 구성된다. 또한, 수지 주입 후 실장부 내에 형성되는 수지 포장부의 높이를 균일하게 하는 것과, 규정량을 초과하여 주입되어 수지 실장부 외부로 배출된 잉여 수지를 보존하는 것이 목적인 잉여 수지 저장부를 형성하는 예에 관하여 기재되어 있다. 수지 주입 중에 디스펜서(dispenser)의 토출량에 변동이 존재하는 경우에도, 일정한 수지량 및 규정 높이를 갖는 수지 포장부가 LED 소자에 형성된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-66969호 공보
그러나, 선행기술예가 직면하는 문제는, 제품이 될 LED 패키지의 발광 특성에서의 변화가 개개의 LED 소자의 발광 파장에서의 변동에 의해 야기된다는 것이다. 구체적으로, LED 소자는, 복수의 소자가 웨이퍼 상에 일괄하여 제조되는 제조 공정을 거쳐왔다. 이 제조 공정에서의 각종 오차 요인, 예컨대, 웨이퍼 위에 막이 형성될 때 발생되는 불균일 조성 때문에, 웨이퍼로부터 단편으로 분할되는 LED 소자는 발광 파장에서의 변동이 필연적으로 발생한다. 전술한 예에서, LED 소자를 덮는 수지 포장부의 높이는 균일하게 설정된다. 따라서, 각 개별 LED 소자의 발광 파장에서의 변동은 제품인 LED 패키지의 발광 특성에서의 변동으로서 반영된다. 그 결과, 품질 허용 범위를 벗어나는 불량품 수의 증가가 필연적으로 발생한다. 상기된 바와 같이, 종래의 LED 패키지 제조 기술은 지금까지 다음의 문제에 직면해 왔는데, 구체적으로, 각 LED 소자의 발광 파장에서의 변동 때문에, 제품인 LED 패키지의 발광 특성에서 변동이 발생하고, 따라서 생산 수율의 저하를 초래한다.
따라서, 본 발명은, 각 LED 소자의 발광 파장에 변동이 발생하는 경우에도, LED 패키지의 발광 특성을 균일하게 하여, 생산 수율을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치는, 기판에 실장되는 LED 소자를 형광체 함유 수지로 도포함으로써 LED 패키지를 제조하는 LED 패키지 제조 시스템 내의 부품 실장 장치에 의해 기판에 실장되는 복수의 LED 소자를 도포하는 수지 도포 장치로서, LED 패키지 제조 시스템은,
복수의 LED 소자의 발광 파장을 포함하는 발광 특성을 미리 개별적으로 측정함으로써 획득되는 정보를, 소자 특성 정보로서 제공하는 소자 특성 정보 제공 유닛;
규정된(specified) 발광 특성을 갖는 LED 패키지를 얻기 위하여 적절한 수지의 도포량과 소자 특성 정보를 관련시킨 정보를, 수지 도포 정보로서 제공하는 수지 정보 제공 유닛;
부품 실장 장치에 의해 기판에 실장되는 LED 소자들의 위치를 도시하는 실장 위치 정보와 LED 소자들에 관한 소자 특성 정보를 관련시키는 맵 데이터를 각 기판에 대해 작성하여, 맵 데이터를 수지 도포 장치에 전송하는 맵 데이터 작성 유닛;
LED 소자 위에 도포되는 LED 수지의 발광 특성을 검사하여 규정된 발광 특성으로부터의 편차를 검출하고, 검사 결과를 수지 도포 장치로 피드백하는 발광 특성 검사 장치;
검출된 편차가 허용치를 초과하는 경우, 피드백된 검사 결과에 따라서 수지 도포 정보를 갱신하는 처리를 수행하는 도포 정보 갱신부; 및
수지 공급부로부터 공급되는 수지를 토출 노즐로부터 토출하는 수지 토출 기구와, 토출 노즐을 기판에 대하여 상대적으로 이동시키는 상대 이동 기구를 포함하고, 전송된 맵 데이터와 전송된 수지 도포 정보에 따라 수지 토출 기구 및 상대 이동 기구를 제어하여, 규정된 발광 특성을 나타내기 위해 적절한 도포량을 가지는 수지로 각각의 LED 소자를 도포하는 수지 도포 제어 유닛을 포함하는 것인 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치에 대응한다.
본 발명은, 각 LED 소자의 발광 파장에 변동이 발생하는 경우에도, LED 패키지의 발광 특성을 균일하게 하여, 생산 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에 의해 제조되는 LED 패키지의 구성의 설명도이다.
도 3의 (a), (b), (c) 및 (d)는 본 발명의 본 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서 이용되는 LED 소자에 관한 공급 형태 및 소자 특성 정보의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서 이용되는 수지 도포 정보의 설명도이다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서의 부품 실장 장치의 구성 및 기능의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서 이용되는 맵 데이터의 설명도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치의 구성 및 기능의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서의 발광 특성 검사 장치의 구성의 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 10은 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에 의해 수행되는 LED 패키지 제조와 관련된 흐름도이다.
도 11의 (a), (b), (c) 및 (d)는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서의 LED 패키지 제조 공정을 도시하는 공정 설명도이다.
도 12의 (a), (b), (c) 및 (d)는 본 발명의 실시예의 LED 패키지 제조 시스템에서의 LED 패키지 제조 공정을 도시하는 공정 설명도이다.
도면을 참조하여, 이제 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 먼저, 도 1을 참조하여 LED 패키지 제조 시스템(1)의 구성을 설명한다. LED 패키지 제조 시스템(1)은, 기판에 실장되는 LED 소자가 형광체 함유 수지로 덮인 LED 패키지를 제조하는 기능을 가진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, LED 패키지 제조 시스템은, 부품 실장 장치(M1), 경화 장치(M2), 와이어 본딩 장치(wire bonding machine)(M3), 수지 도포 장치(M4), 경화 장치(M5), 단편 절단 장치(M6) 및 발광 특성 검사 장치(M7)가 LAN 시스템(2)에 의해 서로 접속되고, 이 장치들이 관리 컴퓨터(3)에 의해 일괄하여 제어되는 방식으로 구성된다.
부품 실장 장치(M1)는, LED 패키지의 베이스가 되는 기판(4)에 LED 소자(5)를 수지 접착제로 접합하여 실장한다(도 2 참조). 경화 장치(M2)는 LED 소자(5)가 실장된 기판(4)을 가열하여, 실장 동작 시 접합에 이용된 수지 접착제를 경화시킨다. 와이어 본딩 장치(M3)는 기판(4)의 전극과 LED 소자(5)의 전극을 와이어 본딩에 의해 연결한다. 수지 도포 장치(M4)는 각 LED 소자(5)마다 와이어 본딩된 기판(4)을 형광체 함유 수지로 도포한다. 경화 장치(M5)는 수지로 도포된 기판(4)을 가열하여, LED 소자(5)를 덮기 위해 도포된 수지를 경화시킨다. 단편 절단 장치(M6)가 수지 경화된 기판(4)을 LED 소자(5)의 각 단편으로 절단함으로써, LED 소자가 개별 LED 패키지로 분할된다. 발광 특성 검사 장치(M7)는 단편으로 분할된 완성 LED 패키지를 대상으로 색조 등의 발광 특성과 관련된 검사를 하여, 필요에 따라서 검사 결과를 피드백하는 처리를 수행한다.
도 1은 장치들, 즉 부품 실장 장치(M1) 내지 발광 특성 검사 장치(M7)가 직렬로 배치되는 제조 라인의 구성례를 도시한다. 그러나, LED 패키지 제조 시스템(1)을 위해 반드시 이러한 라인 구성을 채용할 필요는 없다. 이하의 설명에서 언급될 정보가 적절히 전달되는 한은, 분산된 위치에 설치되는 각 장치들이 각 공정과 관련된 작업을 순차적으로 수행하는 구성도 채용될 수도 있다. 또한, 와이어 본딩의 수행 전에 전극의 클리닝을 목적으로 하는 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 장치도 와이어 본딩 장치(M3) 전후에 배치될 수도 있다. 또한, 수지 도포의 수행 전에 수지의 밀착성을 향상시키기 위한 표면 개질을 목적으로 한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 처리 장치도 와이어 본딩 동작 후에 배치될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, LED 패키지 제조 시스템(1)에서 작업 대상인 기판(4) 및 LED 소자(5)와 완성품인 LED 패키지(50)에 관해서 설명한다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(4)은 멀티 보드이다. 멀티 보드는 각 완성된 LED 패키지(50)의 베이스가 될 복수의 기판 단편(4a)을 포함한다. 각각의 기판 단편(4a)에 LED 소자(5)가 실장될 LED 실장부(4b)가 형성된다. 각각의 기판 단편(4a) 상의 LED 실장부(4b) 내에 LED 소자(5)가 실장된다. 그 후에, LED 실장부(4b)의 내부에 수지(8)가 도포되어 LED 소자(5)를 덮는다. 또한, 본 단계와 관련하여 진행 중인 처리가 완료된 기판(4)을, 수지(8)의 경화 후에 기판 단편(4a)으로 절단함으로써, 도 2의 (b)에 도시된 LED 패키지(50)가 완성된다.
각각의 LED 패키지(50)는 각종 조명 장치의 광원으로서 이용되는 백색광을 조사하는 기능을 가진다. 청색 LED인 LED 소자(5)와, 청색의 보색인 황색의 형광을 조사하는 형광체를 포함하는 수지(8)를 결합하여, 의사 백색광이 만들어진다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, LED 실장부(4b)를 형성하는, 예컨대, 원형이나 타원형의 환상 다이크(dike)를 갖는 캐비티(cavity) 형상의 반사부(4c)가 각 기판 단편(4a)에 제공된다. 반사부(4c) 내에 실장되는 LED 소자(5)의 N형 전극(6a)은, 본딩 와이어(7)에 의해 대응하는 기판 단편(4a)의 상부 표면에 형성되는 배선층(4e)과 연결된다. LED 소자(5)의 P형 전극(6b)은, 본딩 와이어(7)에 의해 기판 단편(4a)의 상부 표면에 형성되는 배선층(4d)과 연결된다. 수지(8)가 미리 정해진 두께로 반사부(4c)의 내부에 도포되어, 이 상태에서 LED 소자(5)를 덮는다. LED 소자(5)로부터 조사되는 청색광이 수지(8)를 투과하여 조사되는 과정에서, 청색광이 수지(8) 내에 포함되는 형광체로부터 조사되는 황색광과 혼색되어, 백색광이 조사된다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, LED 소자(5)는 사파이어 기판(5a)에 N형 반도체(5b)와 P형 반도체(5c)의 순서로 적층되고, P형 반도체(5c)의 표면을 투명 전극(5d)으로 덮음으로써 제조된다. 따라서, 외부 접속용의 N형 전극(6a)이 N형 반도체(5b) 상에 제조되고, 외부 접속용의 P형 전극(6b)이 P형 반도체(5c) 상에 제조된다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 소자(5)가 일괄하여 제조된 후에, LED 소자(5)가, 단편으로 분할된 상태로, 유지 시트(10a)에 의해 점착 유지되는 LED 웨이퍼(10)로부터 추출된다. LED 소자(5)에 관하여, 제조 과정에서의 각종 오차 요인, 예컨대 웨이퍼와 같은 막의 형성 중에 발생하는 조성 불균일 등에 기인하여, 웨이퍼로부터 단편으로 분할된 각 LED 소자(5)의, 발광 파장과 같은 발광 특성에 불가피한 변동이 발생한다. 각 LED 소자(5)가 그대로 각 기판(4)에 실장되면, 제품로서의 각 LED 패키지(50)의 발광 특성에 변동이 발생할 것이다.
발광 특성에서의 변동에 기인하는 품질 불량의 발생을 방지하기 위하여, 동일 제조 과정을 통해 제조되는 복수의 LED 소자(5)의 발광 특성이 본 실시예에서 미리 계측된다. 각 LED 소자(5)와, 각 LED 소자(5)의 발광 특성을 나타내는 데이터를 관련시키는 소자 특성 정보가 미리 준비된다. 수지(8)의 도포 시, 각각의 LED 소자(5)는 LED 소자(5)의 발광 특성에 적합한 적정량의 수지(8)로 도포된다. 적정량의 수지(8)가 도포되기 때문에, 후술될 수지 도포 정보가 미리 준비된다.
우선, 소자 특성 정보에 관해서 설명한다. 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, LED 웨이퍼(10)로부터 추출된 각각의 LED 소자(5)에는, 개별 LED 소자를 식별하기 위한 소자 ID(본 실시예에서 개별 LED 소자(5)가 LED 웨이퍼(10)에 할당된 일련 번호(i)에 의해 식별됨)가 부여되고, LED 소자(5)가 발광 특성 계측 장치(11) 내로 순차 투입된다. LED 소자(5)를 개별적으로 식별할 수 있는 정보이면, 임의의 정보가 소자 ID로서 이용될 수 있다. 다른 데이터 형식의 소자 ID, 예컨대 LED 웨이퍼(10) 상의 LED 소자(5)의 배열을 나타내는 매트릭스 좌표도 그대로 이용될 수 있다. 이러한 소자 ID의 이용은, 후술될 부품 실장 장치(M1)가 LED 소자(5)를 LED 웨이퍼(10)의 형태로 공급하는 것을 가능하게 한다.
발광 특성 계측 장치(11)에서는, 전력이 프로브에 의해 각 LED 소자(5)로 공급되어, LED 소자가 실제로 발광하게 한다. 그 발광된 광을 분광 분석하여 발광 파장 및 발광 강도 등의 미리 정해진 항목에 관해서 계측한다. 계측의 대상인 LED 소자(5)에는 발광 파장의 표준 분포가, 참조 데이터로서 미리 제공되어 있다. 또한, 이 분포에서 표준 범위에 대응하는 파장 범위가 복수의 파장 영역으로 나누어진다. 그렇게 하여 계측의 대상인 복수의 LED 소자(5)는 발광 파장에 따라 분류된다. 파장 범위를 3개의 영역으로 분류한 결과로서 설정되는 각 순위에, 저파장으로부터 순차적으로 Bin 코드 [1], [2] 및 [3]이 부여된다. 소자 ID(12a)가 Bin 코드(12b)에 할당되는 데이터 구성을 포함하는 소자 특성 정보(12)가 준비된다.
구체적으로, 소자 특성 정보(12)는, 복수의 LED 소자(5)의 각 발광 파장을 포함하는 발광 특성을 미리 개별적으로 측정하여 얻어진 정보이다. LED 소자 제조업자가 미리 정보를 준비하고, 이 정보가 LED 패키지 제조 시스템(1)으로 전달된다. 소자 특성 정보(12)의 전달 형태에 관하여는, 정보가 단독으로 기억 매체에 기록되면서 전달될 수도 있고, 또는 LAN 시스템(2)에 의해 관리 컴퓨터(3)로 전달될 수도 있다. 어느 경우에서나, 이와 같이 전달된 소자 특성 정보(12)는 관리 컴퓨터(3)에 기억되고, 필요에 따라서 부품 실장 장치(M1)에 제공된다.
발광 특성 계측이 종료한 복수의 LED 소자(5)는 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 3종의 특성 순위로 분류된다. 이렇게 분류된 LED 소자(5)는 3개의 점착 시트(13a)에 각각 점착된다. 이에 따라, 점착 시트(13a)에 의해 각 Bin 코드 [1], [2] 및 [3]에 대응하는 LED 소자(5)를 점착 유지하는 3종의 LED 시트(13A, 13B 및 13C)가 제작된다. LED 소자(5)가 기판(4)의 기판 단편(4a)에 실장될 때, LED 소자(5)는 이미 순위가 나누어진 LED 시트(13A, 13B 및 13C)의 형태로 부품 실장 장치(M1)에 공급된다. 이때, 관리 컴퓨터(3)는 각 시트(13A, 13B 및 13C) 상의 LED 소자(5)와 Bin 코드 [1], [2] 및 [3] 사이의 대응을 나타내기 위해 각각의 LED 시트(13A, 13B 및 13C)로 소자 특성 정보(12)를 제공한다.
이하, 소자 특성 정보(12)에 대응하여 미리 준비되는 수지 도포 정보에 관해서 도 4를 참조하여 설명한다. 청색 LED와 YAG계 형광체를 조합함으로써 백색광을 발생시키기 위해 구성되는 LED 패키지(50)에서는, LED 소자(5)에 의해 조사되는 청색광이 추가적인 색 혼합을 통해 이 청색광에 의해 형광체가 여기되어 발광되는 황색광과 혼합된다. 따라서, LED 소자(5)가 실장될 오목형 LED 실장부(4b) 내의 형광체 입자의 양이, 생산된 LED 패키지(50)에 의해 규정되는 발광 특성을 확보하는 데에 있어서 중요하게 된다.
상술된 바와 같이, 작업 대상인 복수의 LED 소자(5)의 발광 파장에는 Bin 코드 [1], [2] 및 [3]에 의해 분류되는 변동이 동시에 존재한다. 이러한 이유로, LED 소자(5)를 덮기 위해 도포되는 수지(8) 내의 형광체 입자의 적정량은 Bin 코드 [1], [2] 및 [3]에 따라서 변동된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등에서 YAG계 형광체 입자를 함유하는 수지(8)에 관하여, 본 실시예에서 제공되는 수지 도포 정보(14)는, Bin 카테고리에 따라서 정해지는 수지(8)의 적정 도포량을 Bin 코드 카테고리(17)에 따라서 nl(나노리터) 단위로 미리 규정한다.
형광체 농도란(16)에 제공된 바와 같이, 수지(8)에서의 형광체 입자의 농도를 나타내는 형광체 농도가 복수로(본 실시예에서는 3개의 농도 D1, D2 및 D3) 설정된다. 수지(8)의 적정 도포량도 사용되는 수지(8)에서의 형광체 농도에 따라서 상이한 수치가 이용된다. 형광체 농도에 따라서 상이한 적정 도포량이 설정되는 이유는, 발광 파장에서의 변동의 정도에 따라서 최적의 형광체 농도를 갖는 수지(8)를 도포하는 것이 품질 확보의 관점에서 보다 바람직하기 때문이다. 예컨대, Bin 코드 카테고리(17)와 관련하여 Bin 코드 [2]가 부여되는 LED 소자(5)를 대상으로 삼는 경우에는, 형광체 농도 D2를 갖는 수지(8)가 v22nl의 양으로만 토출되는 방식으로 적정 토출량을 설정하는 것이 바람직하다. 물론, 형편에 따라 단일 형광체 농도를 갖는 수지(8)가 이용되는 경우에는, Bin 코드 카테고리(17)에 따른 적정 토출량이 형광체 농도에 따라서 선정된다.
이하, 도 5를 참조하여, 부품 실장 장치(M1)의 구성 및 기능을 설명한다. 도 5의 (a)의 평면도에 도시된 바와 같이, 부품 실장 장치(M1)는, 상류측으로부터 공급되고 작업의 대상인 기판(4)을 기판 운송 방향(화살표 "a")으로 운송하는 기판 운송 기구(21)를 가진다. 기판 운송 기구(21)에는, 상류측으로부터 순차적으로, 도 5의 (b)에 A-A 단면에서 도시된 접착제 도포부(A) 및 도 5의 (c)에 B-B 단면에서 도시된 부품 실장부(B)가 제공된다. 접착제 도포부(A)는, 기판 운송 기구(21)의 측방에 배치되어 수지 접착제(23)를 미리 정해진 두께를 갖는 도포막의 형태로 공급하는 접착제 공급부(22) 및 기판 운송 기구(21)와 접착제 공급부(22)의 상측에서 수평 방향(화살표 "b")으로 이동할 수 있는 접착제 전사 기구(24)를 가진다. 부품 실장부(B)는, 기판 운송 기구(21)의 측방에 배치되어 도 3의 (d)에 도시된 LED 시트(13A, 13B 및 13C)를 유지하는 부품 공급 기구(25) 및 기판 운송 기구(21)와, 기판 운송 기구(21) 및 부품 공급 기구(25)의 상측에서 수평 방향(화살표 "c")으로 이동할 수 있는 부품 실장 기구(26)를 가진다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판 운송 기구(21)로 반입되는 기판(4)은, 접착제 도포부(A)에 의해 위치 결정되어, 각 기판 단편(4a)에 형성되는 각 LED 실장부(4b)에 수지 접착제(23)가 도포된다. 구체적으로, 접착제 전사 기구(24)를 접착제 공급부(22)의 상측의 위치로 이동시키고, 전사핀(24a)을 전사면(22a)에 형성되는 수지 접착제(23)의 도포막에 접촉시켜, 수지 접착제(23)가 부착된다. 그 다음에, 접착제 전사 기구(24)를 기판(4)의 상측의 위치로 이동시키고, 전사핀(24a)을 LED 실장부(4b)로 하강시켜(화살표 "d"), 전사핀(24a)에 부착된 수지 접착제(23)가 전사 동작에 의해 LED 실장부(4b) 내의 소자 실장 위치에 공급된다.
접착제로 도포된 기판(4)은 하류측으로 운송되어, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 부품 실장부(B)에 의해 위치 결정되고, LED 소자(5)는 접착제가 공급된 각 LED 실장부(4b)에 실장된다. 우선, 부품 실장 기구(26)를 부품 공급 기구(25)의 상측의 위치로 이동시키고, 실장 노즐(26a)을 부품 공급 기구(25)에 의해 유지되는 LED 시트(13A, 13B 및 13C) 중 어느 하나로 하강시킨다. 실장 노즐(26a)은 LED 소자(5)를 유지하여 추출한다. 그 다음에, 부품 실장 기구(26)를 기판(4)의 LED 실장부(4b)의 상측의 위치로 이동시켜, 실장 노즐(26a)을 하강시킨다(화살표 "e"). 이렇게 하여 실장 노즐(26a)에 의해 유지되는 LED 소자(5)가, LED 실장부(4b) 내에 위치되고 접착제로 도포되는 소자 실장 위치에 실장된다.
부품 실장 장치(M1)에 의해 수행되는 기판(4)으로 LED 소자(5)를 실장하는 동작 중에, 부품 실장 동작이 미리 준비된 소자 실장 실장에 따라서 수행된다. 소자 실장 실장은 부품 실장 기구(26)가 개별 실장 동작 중에 LED 시트(13A, 13B 및 13C) 중 어느 하나로부터 LED 소자(5)를 추출하는 순서를 미리 설정하고, 이렇게 추출된 LED 소자(5)를 기판(4)의 복수의 기판 단편(4a)에 각각 실장한다.
부품 실장 동작이 수행될 때는, 작업 실행 이력으로부터 개별 LED 소자(5)가 기판(4)의 복수의 기판 단편(4a) 중 어디에 실장되는지를 나타내는 실장 위치 정보(71a)(도 9 참조)가 추출되어 기록된다. 맵 작성 처리부(74)(도 9 참조)는, 기판 단편(4a)에 실장되는 개별 LED 소자(5)가 어느 쪽의 특성 순위(Bin 코드 [1], [2] 및 [3])에 대응하는지를 나타내는 소자 특성 정보(12)와 실장 위치 정보(71a)를 관련시키는 데이터를, 도 6에 도시된 맵 데이터(18)로서 작성한다.
도 6에서, 기판(4)의 복수의 기판 단편(4a)의 각각의 위치는, X방향의 위치 및 Y 방향의 위치를 각각 나타내는 매트릭스 좌표(19X 및 19Y)의 조합에 의해서 특정된다. 매트릭스 좌표(19X 및 19Y)에 의해 정의되는 매트릭스의 개별 셀에, 해당 위치에 실장되는 LED 소자(5)가 속하는 Bin 코드를 대응시킨다. 이렇게 하여, 부품 실장 장치(M1)에 의해서 실장되는 LED 소자(5)의 기판(4) 상의 위치를 나타내는 실장 위치 정보(71a)와, 해당 LED 소자(5)에 관한 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)가 작성된다.
구체적으로, 부품 실장 장치(M1)는, 부품 실장 장치에 의해서 기판(4)에 실장되는 LED 소자(5)의 위치를 나타내는 실장 위치 정보와, 해당 LED 소자(5)에 관한 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)를 기판(4)마다 작성하는 맵 데이터 작성 유닛으로서의 맵 작성 처리부(74)를 구비한다. 이렇게 작성된 맵 데이터(18)는 LAN 시스템(2)에 의해 후술할 수지 도포 장치(M4)에 피드포워드(feedforward) 데이터로서 송신된다.
도 7을 참조하여, 이제 수지 도포 장치(M4)의 구성 및 기능에 관해서 설명한다. 수지 도포 장치(M4)는, 부품 실장 장치(M1)에 의해서 기판(4)에 실장되는 복수의 LED 소자(5)를 수지(8)로 도포하는 기능을 가진다. 도 7의 (a)의 평면도에 도시된 바와 같이, 수지 도포 장치(M4)는, 상류측으로부터 공급되었고 작업의 대상인 기판(4)을 기판 운송 방향(화살표 "f")으로 운송하는 기판 운송 기구(31)가 도 7의 (b)에 C-C 단면에서 도시된 수지 도포부(C)를 구비하는 방식으로 구성된다. 수지 도포부(C)는 하단부에 수지(8)를 토출하는 토출 노즐(33)을 갖는 수지 토출 헤드(32)를 구비한다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 수지 토출 헤드(32)가 노즐 이동 기구(35)에 의해서 구동되어, 수평 방향 이동(도 7의 (a)에 도시된 화살표 "g")을 수행하고, 기판 운송 기구(31)에 의해서 운송되는 기판(4)에 대하여 상승 또는 하강 동작을 한다. 따라서, 노즐 이동 기구(35)는 토출 노즐(33)을 기판(4)에 대하여 상대적으로 이동시키는 상대 이동 기구로 구성되어 있다. 수지 도포 장치(M4)는, 수지(8)를 공급하는 수지 공급부(38) 및 수지 공급부(38)에 의해서 공급되는 수지(8)를 토출 노즐(33)로부터 토출하는 수지 토출 기구(37)를 구비한다. 수지 공급부(38)는, 수지 도포 정보(14)에 의해 규정되는 복수 종류의 형광체 농도에 따라서, 미리 형광체의 함유를 상이하게 한 복수 종류의 수지(8)를 저장하기 위하여 구성될 수도 있다. 수지 공급부(38)는, 형광체 농도를 자동으로 조정할 수 있는 배합 기구 및 수지 도포 정보(14)에 의해서 지시되는 형광체 농도의 수지(8)를 자동으로 조정하는 기능을 가질 수도 있다.
노즐 이동 기구(35) 및 수지 공급부(38)는 도포 제어부(36)에 의해서 제어되어, 기판(4)의 복수의 기판 단편(4a) 상에 각각 형성되는 임의의 LED 실장부(4b)로 토출 노즐(33)에 의해서 수지(8)를 토출할 수 있다. 수지 토출 동작 시, 도포 제어부(36)는 수지 토출 기구(37)를 제어하여, 토출 노즐(33)로부터 토출되는 수지(8)의 양을, 각 LED 실장부(4b)에 실장되는 LED 소자(5)의 발광 특성에 따라서 바람직한 수지의 양으로 제어한다.
구체적으로, 미리 기억된 수지 도포 정보(14)와 부품 실장 장치(M1)로부터 송신되는 맵 데이터(18)에 따라서, 도포 제어부(36)는 수지 토출 기구(37) 및 상대 이동 기구인 노즐 이동 기구(35)를 제어한다. 이 제어는, 토출 노즐(33)이 규정된 발광 특성을 나타내기 위해 적절한 양의 수지(8)를 토출하여, 각 LED 소자(5)를 도포할 수 있게 한다. 후술할 바와 같이, 도포 정보 갱신부(84)(도 9 참조)는, 후속 공정에 배치되는 발광 특성 검사 장치(M7)로부터 피드백되는 발광 특성의 검사 결과에 기초하여 수지 도포 정보(14)를 항상 갱신한다. 도포 제어부(36)는, 이와 같이 도포 동작을 수행하기 위해, 맵 데이터(18) 및 수지 도포 정보(14)에 따라서 수지 토출 기구(37) 및 노즐 이동 기구(35)를 제어한다. 도포 동작과 관련된 이력 데이터는, LED 패키지(50)의 제조 이력을 나타내는 이력 데이터로서 기억부(81)(도 9)에 기록된다. 관리 컴퓨터(3)는 필요에 따라서 이력 데이터를 판독한다.
구체적으로, 수지 도포 장치(M4)는, 맵 데이터(18)와 수지 도포 정보(14)에 따라서, 규정된 발광 특성을 나타내기 위해 적절한 양의 수지(8)로 기판(4)에 실장되는 각 LED 소자(5)를 도포하는 기능을 가진다. 또한, 수지 도포 장치(M4)는 수지 도포 정보(14)를 갱신하기 위한 도포 정보 갱신부로서의 도포 정보 갱신부(84)를 추가적으로 구비한다. 도 7은 단일 토출 노즐(33)을 갖는 수지 토출 헤드(32)의 예를 도시했지만, 수지 토출 헤드(32)는 복수의 토출 노즐(33)을 가져, 동시에 복수의 LED 실장부(4b)를 수지(8)로 도포하도록 할 수 있다. 이 경우에, 수지 토출 기구(37)는 각 토출 노즐(33)마다 도포량을 개별적으로 제어한다.
이하, 도 8을 참조하여, 발광 특성 검사 장치(M6)의 구성에 관해서 설명한다. 발광 특성 검사 장치(M6)는, 수지(8)가 경화된 후에 기판(4)의 기판 단편(4a)이 분할된 결과로서 완성되는 LED 패키지(50)가 각 단편마다 규정된 발광 특성을 갖는지 여부를 검사하는 기능을 가진다. 도 8에 도시된 바와 같이, 검사될 LED 패키지(50)가 발광 특성 검사 장치(M7)의 암실(도시 생략) 내에 설치되는 유지 테이블(40)에 적재된다. 검사용 프로브(41)는, 각 LED 패키지(50) 내의 LED 소자(5)와 접속되는 배선층(4e 및 4d)과 접촉하고 있다. 프로브(41)는 전원 장치(42)와 접속된다. 전원 장치(42)의 구동의 결과로서 LED 소자(5)에 발광용의 전력이 공급되고, LED 소자(5)는 청색광을 발광한다. 이 청색광이 수지(8)를 투과하는 과정에서, 수지(8) 내의 형광체가 여기되고, 수지(8) 내의 형광체의 여기에 의해 야기되는 황색광과 청색광의 추가적인 색 혼합의 결과인 백색광이 LED 패키지(50)로부터 발광된다.
분광기(43)는 유지 테이블(40)의 상측에 배치되어, LED 패키지(50)로부터 발광되는 백색광을 수광한다. 색조 계측 처리부(44)는 이와 같이 수광된 백색광을 분석한다. 여기에서 색조 순위와 광속 등 백색광의 발광 특성이 검사되어, 검사 결과로서, 규정된 발광 특성으로부터의 편차가 검출된다. 이렇게 검출된 검사 결과는 수지 도포 장치(M4)에 피드백된다. 편차가 미리 설정된 허용 범위를 초과하고 있는 경우에는, 피드백을 받은 수지 도포 장치(M4)는 이 검사 결과에 따라서 수지 도포 정보(14)를 갱신하는 처리를 수행한다. 그 후에, 기판(4)에의 수지 도포가 새롭게 갱신된 수지 도포 정보(14)에 따라서 수행된다.
도 9를 참조하여, 이제 LED 패키지 제조 시스템(1)의 제어 시스템의 구성에 관해서 설명한다. 여기서는, LED 패키지 제조 시스템(1)을 구성하는 장치의 구성 요소 중, 관리 컴퓨터(3), 부품 실장 장치(M1), 수지 도포 장치(M4) 및 발광 특성 검사 장치(M7)에 있어서, 소자 특성 정보(12), 수지 도포 정보(14) 및 맵 데이터(18)의 송수신 및 갱신에 관련되는 구성요소가 도시된다.
도 9에서, 관리 컴퓨터(3)는 시스템 제어부(60), 기억부(61) 및 통신부(62)를 가진다. 시스템 제어부(60)는, LED 패키지 제조 시스템(1)에 의해 수행되는 LED 패키지 제조 동작의 총괄 제어를 수행한다. 시스템 제어부(60)의 제어 처리에 필요한 프로그램 및 데이터를 기억하는 것 외에, 기억부(61)는 소자 특성 정보(12), 수지 도포 정보(14)를 기억한다. 또한, 필요에 따라 후술할 맵 데이터(18) 및 특성 검사 정보(45)도 기억부(61)에 기억된다. 통신부(62)는 LAN 시스템(2)에 의해 다른 장치와 접속되어, 제어 신호 및 데이터를 교환한다. 소자 특성 정보(12) 및 수지 도포 정보(14)는 외부로부터 전달되고, LAN 시스템(2) 및 통신부(62)에 의해, 또는 CD-ROM 등 단독 기억 매체에 의해 기억부(61)에 기억된다.
부품 실장 장치(M1)는 실장 제어부(70), 기억부(71), 통신부(72), 기구 구동부(73) 및 맵 작성 처리부(74)를 가진다. 부품 실장 장치(M1)에 의해 수행되는 부품 실장 동작을 실행하기 위해서, 실장 제어부(70)는 기억부(71)에 기억되는 각종 프로그램 및 데이터에 따라서 이하 설명될 각 부를 제어한다. 실장 제어부(70)의 제어 처리에 필요한 프로그램 및 데이터를 기억하는 것 외에, 기억부(71)는 실장 위치 정보(71a) 및 소자 특성 정보(12)를 기억한다. 실장 위치 정보(71a)가, 실장 제어부(70)에 의해 수행되는 실장 동작 제어의 이력과 관련된 데이터로부터 작성된다. 소자 특성 정보(12)는 LAN 시스템(2)에 의해 관리 컴퓨터(3)로부터 송신된다. 통신부(72)는 LAN 시스템(2)에 의해 다른 장치와 접속되어, 제어 신호 및 데이터를 교환한다.
실장 제어부(70)의 제어 하에, 기구 구동부(73)는 부품 공급 기구(25) 및 부품 실장 기구(26)를 구동한다. 이에 따라, LED 소자(5)가 기판(4)의 각 기판 단편(4a)에 실장된다. 맵 작성 처리부(74)(맵 데이터 작성 유닛)는, 기억부(71)에 기억되고 부품 실장 장치(M1)에 의해서 기판(4)에 실장되는 LED 소자(5)의 위치를 나타내는 실장 위치 정보(71a)와, 해당 LED 소자(5)에 관한 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)를 각 기판(4)마다 작성하는 처리를 수행한다. 구체적으로, 맵 데이터 작성 유닛이 부품 실장 장치(M1)에 제공되어, 맵 데이터(18)가 부품 실장 장치(M1)로부터 수지 도포 장치(M4)로 송신된다. 대안적으로, 맵 데이터(18)가 관리 컴퓨터(3)에 의해 부품 실장 장치(M1)로부터 수지 도포 장치(M4)로 송신될 수도 있다. 이 경우에, 맵 데이터(18)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 관리 컴퓨터(3)의 기억부(61)에도 기억된다.
수지 도포 장치(M4)는 도포 제어부(36), 기억부(81), 통신부(82), 기구 구동부(83) 및 도포 정보 갱신부(84)를 가진다. 수지 도포 장치(M4)에 의해 수행되는 수지 도포 동작을 실행하기 위해서, 도포 제어부(36)는, 기억부(81)에 기억되는 각종 프로그램 및 데이터에 따라서, 이하 설명될 각 부를 제어한다. 도포 제어부(36)의 제어 처리에 필요한 프로그램 및 데이터를 기억하는 것 외에, 기억부(81)는 수지 도포 정보(14) 및 맵 데이터(18)를 기억한다. 수지 도포 정보(14)는 LAN 시스템(2)에 의해 관리 컴퓨터(3)로부터 송신된다. 마찬가지로, 맵 데이터(18)는 LAN 시스템(2)에 의해 부품 실장 장치(M1)로부터 송신된다. 통신부(82)는 LAN 시스템(2)에 의해 다른 장치와 접속되어, 제어 신호 및 데이터를 교환한다.
도포 제어부(36)의 제어 하에, 기구 구동부(83)는 수지 토출 기구(37), 수지 공급부(38) 및 노즐 이동 기구(35)를 구동한다. 이에 따라, 기판(4)의 각 기판 단편(4a)에 실장되는 LED 소자(5)가 수지(8)로 도포된다. 발광 특성 검사 장치(M7)로부터 피드백되는 검사 결과에 따라서, 도포 정보 갱신부(84)는 기억부(81)에 기억되는 수지 도포 정보(14)를 갱신하는 처리를 수행한다.
발광 특성 검사 장치(M7)는 검사 제어부(90), 기억부(91), 통신부(92), 기구 구동부(93) 및 검사 기구(94)를 가진다. 발광 특성 검사 장치(M7)에 의해 수행되는 검사 동작을 실행하기 위해서, 검사 제어부(90)는, 기억부(91)에 기억되는 검사 실행용 데이터(91a)에 따라서, 이하 설명될 각 부를 제어한다. 통신부(92)는 LAN 시스템(2)에 의해 다른 장치와 접속되어, 제어 신호 및 데이터를 교환한다. 기구 구동부(93)는, 검사를 위해 LED 패키지(50)를 다루는 작업 이동-유지 기능을 갖는 검사 기구(94)를 구동한다.
검사 제어부(90)의 제어 하에, 색조 계측 처리부(44)는, 분광기(43)에 의해서 수광되는 LED 패키지(50)로부터의 백색광의 색조를 계측하는 발광 특성 검사를 수행한다. 검사 결과는 LAN 시스템(2)에 의해 수지 도포 장치(M4)로 피드백된다. 구체적으로, 발광 특성 검사 장치(M7)는, LED 소자(5)를 수지(8)로 도포함으로써 제조되는 LED 패키지(50)의 발광 특성을 검사하여, 규정된 발광 특성으로부터의 편차를 검출하고, 이 검사 결과를 수지 도포 장치(M4)로 피드백하는 기능을 가진다.
도 9에 도시된 구성에서, 각 장치 고유의 작업 동작을 실행하기 위한 기능 이외의 처리 기능, 예컨대 부품 실장 장치(M1)에 제공되는 맵 작성 처리부(74)의 기능 및 수지 도포 장치(M4)에 제공되는 도포 정보 갱신부(84)의 기능은 반드시 각 장치에 부속시킬 필요는 없다. 예컨대, 맵 작성 처리부(74)의 기능 및 도포 정보 갱신부(84)의 기능이 관리 컴퓨터(3)의 시스템 제어부(60)에 속한 연산 처리 기능에 의해서 커버될 수도 있고, 필요한 신호가 LAN 시스템(2)에 의해 교환될 수도 있다.
LED 패키지 제조 시스템(1)의 구성에서, 부품 실장 장치(M1), 수지 도포 장치(M4) 및 발광 특성 검사 장치(M7) 모두가 LAN 시스템(2)에 접속된다. 기억부(61)에 기억되는 소자 특성 정보(12)를 갖는 관리 컴퓨터(3) 및 LAN 시스템(2)은, 복수의 LED 소자(5)의 발광 파장을 포함하는 발광 특성을 미리 개별적으로 측정하여 얻어진 정보를, 소자 특성 정보(12)로서, 부품 실장 장치(M1)에 제공하는 소자 특성 정보 제공 유닛으로서 동작한다. 마찬가지로, 기억부(61)에 기억되는 수지 도포 정보(14)를 포함하는 관리 컴퓨터(3) 및 LAN 시스템(2)은, 규정된 발광 특성을 갖는 LED 패키지(50)를 생산하기 위해 적절한 수지(8)의 도포량과 소자 특성 정보를 관련시키는 정보를, 수지 도포 정보로서, 수지 도포 장치(M4)에 제공하는 수지 정보 제공 유닛으로서 동작한다.
구체적으로, 소자 특성 정보(12)를 부품 실장 장치(M1)에 제공하는 소자 특성 정보 제공 유닛 및 수지 도포 정보(14)를 수지 도포 장치(M4)에 제공하는 수지 정보 제공 유닛은, 외부 기억부인 관리 컴퓨터(63)의 기억부(61)로부터 판독되는 소자 특성 정보 및 수지 도포 정보를, LAN 시스템(2)에 의해 부품 실장 장치(M1) 및 수지 도포 장치(M4)에 송신하기 위하여 구성된다. 또한, 발광 특성 검사 장치(M7)는, LAN 시스템(2)에 의해 검사 결과를, 특성 검사 정보(45)(도 9 참조)로서, 수지 도포 장치(M4)에 송신하도록 구성된다. 특성 검사 정보(45)는 관리 컴퓨터(3)에 의해 수지 도포 장치(M4)로 송신될 수도 있다. 이 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 특성 검사 정보(45)는 관리 컴퓨터(3)의 기억부(61)에도 기억된다.
이제 LED 패키지 제조 시스템(1)에 의해 수행되는 LED 패키지 제조 과정과 관련된 처리에 관해서, 도 10의 흐름도를 따라서, 도면을 참조하여 설명한다. 우선, LED 패키지 제조 시스템(1)은 소자 특성 정보(12) 및 수지 도포 정보(14)를 획득한다(ST1). 구체적으로, 발광 파장을 포함하는 복수의 LED 소자(5)의 발광 특성을 미리 개별적으로 측정하여 얻어진 소자 특성 정보(12) 및 규정된 발광 특성을 갖는 LED 패키지(50)를 생산하기 위해 적절한 수지(8)의 도포량과 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 수지 도포 정보(14)가, LAN 시스템(2)이나 기억 매체에 의해 외부 장치로부터 획득된다.
그 후에, 실장 동작의 대상인 기판(4)이 부품 실장 장치(M1) 내로 운반된다(ST2). 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 부품 실장 장치(M1) 내에서, 수지 접착제(23)가 접착제 전사 기구(24)의 전사핀(24a)에 의해서 LED 실장부(4b) 내의 소자 실장 위치에 공급되었다. 그 후에, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 부품 실장 기구(26)의 실장 노즐(26a)에 의해 유지되는 LED 소자(5)가 수지 접착제(23)에 의해 기판(4)의 LED 실장부(4b)에 실장된다(ST3). 부품 실장 동작의 수행과 관련된 데이터로부터, 맵 작성 처리부(74)는, 해당 기판(4)에 관해서, 실장 위치 정보(71a)와, 각각의 LED 소자(5)에 관한 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)를 작성한다(ST4). 그 다음에, 맵 데이터(18)가 부품 실장 장치(M1)로부터 수지 도포 장치(M4)로 송신되고, 수지 도포 정보(14)가 관리 컴퓨터(3)로부터 수지 도포 장치(M4)로 송신된다(ST5). 이에 따라, 수지 도포 장치(M4)는 수지 도포 동작을 수행할 수 있는 상태가 된다.
그 후에, 부품 실장이 완료된 기판(4)이 경화 장치(M2)로 보내지고, 여기서 기판(4)이 가열된다. 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, 수지 접착제(23)가 열경화되어, 수지 접착제(23*)가 된다. 그 후에, LED 소자(5)가 대응하는 기판 단편(4a)에 고정된다. 그 후에, 수지 경화된 기판(4)이 와이어 본딩 장치(M3)로 보내진다. 도 11의 (d)에 도시된 바와 같이, 기판 단편(4a)의 배선층(4e)이 본딩 와이어(7)에 의해서 LED 소자(5)의 N형 전극(6a)에 접속되고, 기판 단편(4a)의 배선층(4d)이 본딩 와이어(7)에 의해서 LED 소자(5)의 P형 전극(6b)에 접속된다.
와이어 본딩 동작을 거친 기판(4)은 수지 도포 장치(M4)로 운반된다(ST6). 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 수지 도포 장치(M4) 내에서, 토출 노즐(33)로부터 반사부(4c)에 의해 둘러싸인 LED 실장부(4b)의 내부로 수지(8)가 토출된다. 이 때, 도 12의 (b)에 도시된 규정량의 수지(8)가, 맵 데이터(18) 및 수지 도포 정보(14)에 따라서 LED 소자(5)를 덮기 위해 도포된다(ST7). 그 다음에, 기판(4)이 경화 장치(M5)에 보내져 경화 장치(M5)에 의해서 가열되어, 수지(8)를 경화한다(ST8). 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, LED 소자(5) 위에 도포되어 LED 소자(5)를 덮는 수지(8)가 열경화되어, 수지(8*)가 된다. 따라서, 수지(8)는 LED 실장부(4b) 내에서 고정된다. 수지 경화된 기판(4)이 단편 절단 장치(M6)에 보내지고, 여기서 기판(4)이 기판 단편(4a)으로 절단된다. 이에 따라 도 12의 (d)에 도시된 바와 같이, LED 패키지(50)의 단편이 분할된다(ST9). 따라서, LED 패키지(50)가 완성된다.
이렇게 완성된 LED 패키지(50)가 발광 특성 검사 장치(M7) 내로 운반되고(ST10), 여기서 각 LED 패키지(50)가 발광 특성 검사를 받는다(ST11). 구체적으로, 발광 특성 검사 장치(M7)는, 각 LED 패키지(50)를 그 발광 특성과 관련하여 검사하고, 규정된 발광 특성과 이와 같이 검출된 발광 특성 사이의 편차를 검출하여, 이 검사 결과를 수지 도포 장치(M4)로 피드백한다. 피드백 신호를 수취한 수지 도포 장치(M4)는 검출된 편차가 허용치를 초과하는지 여부를 도포 정보 갱신부(84)에 의해서 판정한다(ST12). 편차가 허용치를 초과하는 경우, 도포 정보 갱신부(84)는 검출된 편차에 따라서 수지 도포 정보(14)를 갱신한다(ST13). 부품 실장 동작 및 수지 도포 동작 등의 동작이 이와 같이 갱신된 수지 도포 정보(14)를 이용하여 계속하여 수행된다(ST14). 편차가 (ST12)에서 허용치를 초과하지 않는다고 판정되는 경우에는, 기존의 수지 도포 정보(14)가 유지된 채로 (ST14)와 관련된 처리로 이행한다.
상술된 바와 같이, 본 실시예와 관련하여 설명된 LED 패키지 제조 시스템(1)은 다음으로 이루어진 구성, 즉, 기판(4)에 복수의 LED 소자(5)를 실장하는 부품 실장 장치(M1); 미리 측정된 복수의 LED 소자(5) 각각의 발광 파장의 결과로서 얻어진 정보를, 소자 특성 정보(12)로서 제공하는 소자 특성 정보 제공 유닛; 규정된 발광 특성을 갖는 LED 패키지(50)를 생산하기 위하여 적절한 수지(8)의 도포량과 소자 특성 정보(12)를 관련시킨 정보를, 수지 도포 정보(14)로서 제공하는 수지 정보 제공 유닛; 부품 실장 장치(M1)에 의해 기판(4)에 실장되는 LED 소자(5)의 위치를 나타내는 실장 위치 정보(71a)와, LED 소자(5)에 관한 소자 특성 정보(12)를 관련시키는 맵 데이터(18)를, 각 기판(4)마다 작성하는 맵 데이터 작성 유닛; 맵 데이터(18) 및 수지 도포 정보(14)에 따라서, 규정된 발광 특성을 나타내기 위하여 적절한 도포량의 수지(8)를 기판(4)에 실장된 각 LED 소자에 도포하는 수지 도포 장치(M4); 수지(8)로 도포된 LED 소자(5)의 발광 특성을 검사하여, 규정된 발광 특성으로부터의 편차를 검출하고, 검사 결과를 수지 도포 장치(M4)로 피드백하는 발광 특성 검사 장치(M7); 및 검출된 편차가 허용치를 초과하는 경우에 피드백된 검사 결과에 따라서 수지 도포 정보(14)를 갱신하는 동작을 수행하는 도포 정보 갱신부로 구성되는 구성을 채용한다.
전술한 구성을 갖는 LED 패키지 제조 시스템(1)에서 이용되는 수지 도포 장치(M4)는, 수지 공급부(38)에 의해서 공급되는 수지(8)를 토출 노즐(33)로부터 토출하는 수지 토출 기구(37); 토출 노즐(33)을 기판(4)에 대하여 상대적으로 이동시키는 노즐 이동 기구(35); 및 송신된 맵 데이터(18)와 수지 도포 정보(14)에 따라서 수지 토출 기구(37) 및 노즐 이동 기구(35)를 제어하여, 규정된 발광 특성을 나타내기 위해 적절한 양의 수지(8)로 각 LED 소자(5)를 도포하는 도포 제어부(36)를 포함한다.
이것은, 수지(8)가 도포될 LED 소자(5)의 발광 특성에 따라서 항상 적정량의 수지(8)를 도포하는 것을 가능하게 한다. LED 소자의 단편의 발광 파장에 변동이 존재하는 경우에도, LED 패키지의 발광 특성을 균일하게 하여, 생산 수율을 향상시킬 수 있다. 수지 도포 정보(14)는, 대량 생산을 위한 준비에서 시험 생산을 충분히 수행한 후에 이용되는 실생산용의 LED 패키지 제조 시스템에 고정적으로 도포될 수 있다. 따라서, 전술한 구성을 갖는 LED 패키지 제조 시스템(1)에서의 발광 특성 검사 장치(M7)와 도포 정보 갱신부가 생략될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 LED 패키지 제조 시스템(1)은 관리 컴퓨터(3)와, 부품 실장 장치(M1)에서 발광 특성 검사 장치(M7)까지의 각 장치가 LAN 시스템(2)에 의해 접속되는 구성을 나타낸다. 그러나, LAN 시스템(2)은 필수적인 구성요건이 아니다. 구체적으로, 미리 준비되어 외부로부터 전달된 소자 특성 정보(12) 및 수지 도포 정보(14)를 각 LED 패키지(50)마다 기억하는 기억부; 기억부로부터, 부품 실장 장치(M1)에 소자 특성 정보(12)를, 또한 수지 도포 장치(M4)에 수지 도포 정보(14) 및 맵 데이터(18)를, 필요에 따라서 제공할 수 있는 데이터 제공 유닛; 및 발광 특성 검사 장치(M7)의 검사 결과를 수지 도포 장치(M4)에 피드백할 수 있는 데이터 전송부가 제공되면, 본 실시예와 관련하여 예시된 LED 패키지 제조 시스템(1)의 기능이 실현될 수 있다.
또한, 본 발명은 명세서의 설명 및 주지 기술에 따른 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않고 숙련된 기술자에 의해 다양한 변경 및 응용이 가능할 것이 예정되고, 이 변경 및 응용은 본 발명이 추구하는 보호 범위에 포함될 것이다. 또한, 본 실시예와 관련하여 설명된 구성 요소는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 임의로 조합될 수도 있다.
본 특허 출원은 2010년 9월 9일에 출원된 일본 특허 출원(JP-2010-201656)에 기초하고, 그것의 전체 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
본 발명의 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치는, LED 소자의 단편의 발광 파장에 변동이 존재하는 경우에도, LED 패키지의 발광 특성을 균일하게 하여, 생산 수율을 향상시킬 수 있다는 이점을 지닌다. 본 시스템은 LED 소자를 형광체 함유 수지로 덮음으로써 각각 구성되는 LED 패키지의 제조 분야에서 이용될 수 있다.
1 LED 패키지 제조 시스템 2 LAN 시스템
4 기판 4a 기판 단편
4b LED 실장부 5 LED 소자
50 LED 패키지 8 수지
12 소자 특성 정보 13A, 13B, 13C LED 시트
14 수지 도포 정보 18 맵 데이터
23 수지 접착제 정보 24 접착제 전사 기구
25 부품 공급 기구 26 부품 실장 기구
32 수지 토출 헤드 33 토출 노즐

Claims (4)

  1. 본 발명의 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치는, 기판에 실장되는 LED 소자를 형광체 함유 수지로 도포함으로써 LED 패키지를 제조하는 LED 패키지 제조 시스템 내의 부품 실장 장치에 의해 상기 기판에 실장되는 복수의 LED 소자를 도포하는 수지 도포 장치에 대응하는 것으로서,
    상기 LED 패키지 제조 시스템은,
    상기 복수의 LED 소자의 발광 파장을 포함하는 발광 특성을 미리 개별적으로 측정함으로써 획득되는 정보를, 소자 특성 정보로서 제공하는 소자 특성 정보 제공 유닛;
    규정된(specified) 발광 특성을 갖는 LED 패키지를 얻기 위하여 적절한 수지의 도포량과 상기 소자 특성 정보를 관련시킨 정보를, 수지 도포 정보로서 제공하는 수지 정보 제공 유닛;
    상기 부품 실장 장치에 의해 상기 기판에 실장되는 상기 LED 소자들의 위치를 도시하는 실장 위치 정보와 상기 LED 소자들에 관한 상기 소자 특성 정보를 관련시키는 맵 데이터를 각 기판에 대해 작성하여, 상기 맵 데이터를 상기 수지 도포 장치에 전송하는 맵 데이터 작성 유닛;
    상기 LED 소자 위에 도포되는 LED 수지의 발광 특성을 검사하여 규정된 발광 특성으로부터의 편차를 검출하고, 검사 결과를 상기 수지 도포 장치로 피드백하는 발광 특성 검사 장치;
    상기 검출된 편차가 허용치를 초과하는 경우, 상기 피드백된 검사 결과에 따라서 상기 수지 도포 정보를 갱신하는 처리를 수행하는 도포 정보 갱신부; 및
    수지 공급부로부터 공급되는 상기 수지를 토출 노즐로부터 토출하는 수지 토출 기구와, 상기 토출 노즐을 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키는 상대 이동 기구를 포함하고, 상기 전송된 맵 데이터와 상기 전송된 수지 도포 정보에 따라 상기 수지 토출 기구 및 상기 상대 이동 기구를 제어하여, 규정된 발광 특성을 나타내기 위해 적절한 도포량을 가지는 수지로 각각의 상기 LED 소자를 도포하는 수지 도포 제어 유닛
    을 포함하는 것인 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부품 실장 장치, 상기 수지 도포 장치 및 상기 발광 특성 검사 장치가 LAN 시스템에 연결되고, 상기 소자 특성 정보 제공 유닛 및 상기 수지 정보 제공 유닛은, 외부 기억부로부터 판독되는 상기 소자 특성 정보 및 상기 수지 도포 정보를 상기 LAN 시스템을 경유하여 상기 부품 실장 장치 및 상기 수지 도포 장치에 전송하며, 상기 발광 특성 검사 장치는 상기 검사 결과를 상기 LAN 시스템을 경유하여 상기 수지 도포 장치에 전송하는 것인 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 맵 데이터 작성 유닛이 상기 부품 실장 장치에 제공되고, 상기 맵 데이터가 상기 부품 실장 장치로부터 상기 수지 도포 장치로 전송되는 것인 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포 정보 갱신부가 상기 수지 도포 장치에 제공되는 것인 LED 패키지 제조 시스템에서의 수지 도포 장치.
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