KR20190017181A - Led chips sorting apparatus - Google Patents

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장성익
김창수
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주식회사 효광
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Abstract

The present invention relates to a LED chips sorting apparatus, which raises accuracy of placing to improve process efficiency by conducting vision inspection about a back surface of a LED chip in parallel during a process of picking up the LED chip attached to an adhesive film during a classification process of the LED chip and controls absorption power of an upper portion collet and climbing power of a lower portion needle when picking up the LED chip to minimize damage to the LED chip. The LED chips sorting apparatus includes: a first stage in which the LED chip waiting for sorting is positioned; a second stage in which the sorted LED chip is positioned; a pickup unit detaching the LED chip attached to the adhesive film of the first stage and moving and attaching the LED chip to the second stage; and a vision inspection unit inspecting vision in the middle of a pickup of the pickup unit and a movement of a place.

Description

ＬＥＤ칩 분류 장치{LED CHIPS SORTING APPARATUS}LED CHIP SORTING APPARATUS

본 발명은 LED칩 분류 장치에 관한 것으로, 특히 LED칩의 분류공정 중 점착 필름에 부착된 LED칩을 픽업하여 스테이지로 분류하는 과정에서 LED칩의 배면에 대한 비전 검사를 병행하도록 하여 플레이싱의 정확도를 높여 공정 효율을 향상시킬 수 있으며, LED칩의 픽업시 상부 콜렛의 흡착력이나 하부 니들의 상승력을 제어하여 LED칩의 훼손을 최소화하게 되는 LED칩 분류 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an LED chip sorting apparatus, and more particularly, it relates to an LED chip sorting apparatus, in which, during a process of sorting an LED chip attached to an adhesive film during a sorting process of an LED chip, The present invention relates to an LED chip sorting apparatus that can minimize damage to an LED chip by controlling an attraction force of an upper collet or an upward force of a lower needle when picking up an LED chip.

LED(Light Emitting Diode)는 전기를 빛으로 변환하는 반도체를 이용한 발광 소자의 일종으로, 발광다이오드(Luminescent Diode)라고도 한다. LED는 종래 광원에 비해 소형이고, 수명이 길며, 소비전력이 적고, 고속응답이 가능하여, 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기, 백라이트, 조명 등 각종 분야에서 널리 이용되고 있다.An LED (Light Emitting Diode) is a type of light emitting device using a semiconductor that converts electricity into light, and is also referred to as a light emitting diode (Luminescent Diode). The LED is smaller than the conventional light source, has a long life, consumes less power, and is capable of high-speed response. It can be used as a display lamp for various electronic devices such as a display device of an automotive instrument, a light source for optical communication, , Backlight, and illumination.

이러한 LED는 반도체 공정을 이용하여 소형의 칩 형태로 제조되는데, 일반적인 LED칩의 제조공정은 기초 소재인 기판 상에 에피 웨이퍼를 마련하는 에피 공정(EPI)과, 웨이퍼를 다수의 LED칩으로 제조하는 칩 공정(Fabrication) 및 칩 공정에서 제조된 LED칩을 패키징하는 패키지 공정(Pakage)과, 패키지 공정을 거치기 전 또는 거친 후의 LED칩을 검사하는 검사 공정과, 검사 공정에서 검사된 결과에 따라 LED칩을 분류하는 분류 공정으로 이루어진다.Such an LED is manufactured in the form of a small chip using a semiconductor process. A typical LED chip manufacturing process includes an epi process (EPI) in which an epi wafer is provided on a substrate as a base material, A packaging process (Pakage) for packaging the LED chip fabricated in the chip process, an inspection process for inspecting the LED chip before or after the packaging process, and an inspection process for the LED chip And the like.

이 중 분류 공정은 검사공정에서 검사된 LED칩들을 정상적으로 작동되지 않는 LED칩과, 정상적으로 작동되는 LED칩 등의 성능에 따라 분류하거나, 양품의 LED칩들을 색좌표(CIE rank)값 등의 특성에 따라 분류하는 공정으로서, LED칩의 제조공정에는 분류 공정을 수행하기 위한 LED칩 분류 장치가 구비된다.In this sorting process, the LED chips inspected in the inspection process are classified according to the performance of normally not-operating LED chips and normally operated LED chips, or the LED chips of good products are classified according to characteristics such as CIE rank value As a process of sorting, an LED chip sorting apparatus for performing a sorting process is provided in a process of manufacturing an LED chip.

이러한 LED칩 분류 장치는 점착 필름에 부착된 LED칩의 위치와 방향을 정확하게 파악하여 지정된 LED칩을 선택한 후 이를 픽업하여 다음 공정에 사용하기 위한 점착 필름에 정확한 위치와 방향으로 부착하는 과정이 요구된다. 이는 한번에 분류 작업을 수행하는 LED 칩의 개수가 보통 수천 개에서 수만 개 이상이고 LED칩의 크기가 비교적 작기 때문에 분류하는데 비교적 많은 시간이 소요된다. 특히, 점착 필름에 부착된 LED칩들을 스캐닝하여 그 영상정보를 분석하여 각 LED칩들의 위치와 방향을 이미지 프로세싱 방법으로 파악하는 데 소요되는 시간과 수만 개에 이르는 LED칩들을 일일이 픽업하여 다른 점착 필름으로 옮기는데 소요되는 시간이 길어, 전체적으로 LED칩의 제조 공정에 병목 현상이 발생하고, 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.In such an LED chip sorting apparatus, it is required to select a designated LED chip by accurately grasping the position and direction of the LED chip attached to the adhesive film, pick it up, and attach it to the adhesive film in the correct position and direction for use in the next process . This is relatively time-consuming because the number of LED chips performing the sorting operation at a time is usually from several thousands to tens of thousands and the size of LED chips is relatively small. Particularly, the time required for scanning the LED chips attached to the adhesive film and analyzing the image information to determine the position and direction of each LED chip by the image processing method, and the time required for picking up tens of thousands of LED chips, So that the manufacturing process of the LED chip as a whole becomes a bottleneck and the productivity is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, LED칩의 분류공정 중 점착 필름에 부착된 LED칩을 픽업하여 스테이지로 분류하는 과정에서 LED칩의 배면에 대한 비전 검사를 병행하도록 하여 플레이싱의 정확도를 높여 공정 효율을 향상시킬 수 있으며, LED칩의 픽업시 상부 콜렛의 흡착력이나 하부 니들의 상승력을 제어하여 LED칩의 훼손을 최소화하게 되는 LED칩 분류 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for picking up an LED chip attached to an adhesive film during a classification process of an LED chip, And it is an object of the present invention to provide an LED chip sorting apparatus capable of improving the accuracy of racing to improve the process efficiency and controlling the attraction force of the upper collet and the lifting force of the lower needle at the time of picking up the LED chip.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 분류를 대기하는 LED칩이 위치하는 제 1 스테이지; 분류된 LED칩이 위치하는 제 2 스테이지; 상기 제 1 스테이지의 점착 필름에 부착된 LED칩을 떼어내어 상기 제 2 스테이지에 옮겨 붙이는 픽업 유닛; 및 상기 픽업 유닛의 픽업과 플레이스의 동작 중간에 비전 검사를 하는 비전 검사부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치를 제공한다. The present invention provides a means for solving the above-mentioned problems, comprising: a first stage in which an LED chip waiting for sorting is located; A second stage in which the classified LED chip is located; A pickup unit for detaching the LED chip attached to the adhesive film of the first stage and transferring the LED chip to the second stage; And a vision inspection unit for performing a vision inspection in the midst of a pick-up and place operation of the pick-up unit; And a light emitting diode chip.

바람직하게는, 상기 픽업 유닛은, 구동에 따라 회전하는 회전 지지부; 및 상기 회전 지지부의 외부에 형성되며 상기 제 1 스테이지의 LED칩을 흡착 방식으로 떼어내어 픽업 동작을 수행하고 제 2 스테이지에서 LED칩을 지정된 위치에 플레이스시키는 적어도 넷 이상의 픽업 암; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the pick-up unit includes: a rotation support portion that rotates according to driving; And at least four pick-up arms formed on the outside of the rotary support for picking up the LED chips of the first stage by a suction method and performing a pick-up operation and placing the LED chips in a predetermined position in a second stage; And a control unit.

바람직하게는, 상기 회전 지지부의 픽업 암들은 회전 지지부의 회전 중심에 대하여 방사상으로 배열되어 반경 방향으로 연장 형성되며, 회전은 360°/n의 각도 단위로 이루어지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the pick-up arms of the rotary support portion are arranged radially with respect to the rotation center of the rotary support portion and extend in the radial direction, and the rotation is performed in an angle unit of 360 ° / n.

바람직하게는, 상기 비전 검사부는 검사 카메라를 포함하며, 상기 검사 카메라는 상기 회전 지지부의 주변에서 상기 픽업 암의 픽업 위치와 플레이스 위치의 사이에 위치하며, 픽업 암에 흡착된 LED칩 배면의 단자들에 대한 이미지를 촬영하고, 상기 비전 검사부는 픽업 암에 흡착된 LED칩 배면 이미지를 대상 LED칩의 배면 패턴 이미지와 비교하여 해당 픽업 암이 LED칩을 픽업한 자세를 파악하여 자세조정 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the vision inspection unit includes an inspection camera, and the inspection camera is disposed between the pick-up position and the place position of the pick-up arm in the vicinity of the rotation support unit, And the vision inspection unit compares the back surface image of the LED chip absorbed by the pickup arm with the back surface pattern image of the target LED chip to determine the posture of the pickup arm picking up the LED chip and output a posture adjustment signal .

바람직하게는, 상기 제 2 스테이지는 보정 구동부를 포함하며, 상기 보정 구동부는 상기 비전 검사부로부터 자세조정 신호를 수신하여 제 2 스테이지의 위치 및 방향을 보정하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the second stage includes a correction driving unit, and the correction driving unit receives the attitude adjustment signal from the vision inspection unit and corrects the position and the direction of the second stage.

바람직하게는, 상기 픽업 유닛의 픽업 암에는 LED칩의 상면에 접촉해 LED칩 흡착해 픽업하는 콜렛이 구비되며, 상기 제 1 스테이지에는 콜렛 측을 향하여 돌출되는 니들을 갖는 니들 유닛이 설치되며, 상기 니들 유닛은, 픽업 동작시 상승해 LED칩을 밀어올리기 위한 니들; 상기 니들의 일부를 수용하며 상기 니들이 직선 방향으로 승하강할 수 있도록 하는 니들 하우징; 상기 니들 하우징의 하부에 결합되며 니들에 전달되는 승하강력을 완충시키는 보이스코일 모터; 상기 보이스코일 모터의 하부에 구비되는 캠 플레이트; 회전 구동해 상기 캠 플레이트를 승하강시키기 위한 캠; 및 상기 캠에 회전력을 전달하는 구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the pick-up arm of the pick-up unit is provided with a collet which is in contact with the upper surface of the LED chip to pick up the LED chip by picking up the collet, The needle unit includes: a needle for lifting up the LED chip during a pick-up operation; A needle housing for receiving a portion of the needle and allowing the needle to move up and down in a linear direction; A voice coil motor coupled to a lower portion of the needle housing to buffer the lifting force transmitted to the needle; A cam plate provided below the voice coil motor; A cam for rotating the cam plate up and down; And a driving unit for transmitting rotational force to the cam; And a control unit.

본 발명에 따르면, LED칩의 분류공정 중 점착 필름에 부착된 LED칩을 픽업하여 스테이지로 분류하는 과정에서 LED칩의 배면에 대한 비전 검사를 병행하도록 하여 플레이싱의 정확도를 높여 공정 효율을 향상시킬 수 있으며, LED칩의 픽업시 상부 콜렛의 흡착력이나 하부 니들의 상승력을 제어하여 LED칩의 훼손을 최소화하게 되는 효과가 있다. According to the present invention, during the process of sorting the LED chips attached to the adhesive film during the classification process of the LED chip, the vision inspection of the back surface of the LED chip is performed in parallel to improve the accuracy of the flicing to improve the process efficiency And when the LED chip is picked up, the attracting force of the upper collet or the upward force of the lower needle is controlled to minimize the damage of the LED chip.

도 1은 종래 기술에 따른 LED칩 분류 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED칩 분류 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 픽업 유닛 및 니들의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 픽업 유닛 및 니들 유닛의 작동 상태를 나타내는 도면이다. 1 is a view for explaining an LED chip sorting apparatus according to the prior art.
2 is a view showing an LED chip sorting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an operation state of a pick-up unit and a needle according to the prior art.
4 is a view showing an operation state of a pick-up unit and a needle unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 1은 종래 기술에 따른 LED칩 분류 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an LED chip sorting apparatus according to the prior art.

종래 기술에 따른 LED칩 분류 장치는 픽업 유닛(40)이 제 1 스테이지(10)의 점착 필름(11)에 부착된 LED칩을 떼어내어 이를 분류를 위한 제 2 스테이지(30)에 옮겨 붙이게 된다. The LED chip sorting apparatus according to the related art separates the LED chip attached to the adhesive film 11 of the first stage 10 by the pick-up unit 40 and transfers it to the second stage 30 for sorting.

여기에서 도 1에는 다수의 LED칩이 행렬을 이루며 웨이퍼(wafer)에 배열되어 있으며, 상기 LED칩의 배면에는 회로기판에 통전 가능하게 부착되는 단자가 형성되어 있으며 이 배면의 단자는 갈륨 나이트라이드(GaN)층에 의해 보호된다. In FIG. 1, a plurality of LED chips are arranged in a matrix on a wafer. On the back surface of the LED chip, a terminal that is electrically connected to the circuit board is formed. The terminal on the rear surface is formed of gallium nitride GaN) layer.

상기 픽업 유닛(40)은 회전 지지부(41)에 하나 또는 두 개의 픽업 암(42)이 구비되며 회전 지지부(41)의 회전 동작에 따라 픽업 암(42)이 픽업(Pickup) 또는 플레이스(Place)의 동작을 수행하게 된다. 여기에서 픽업 암(42)의 픽업은 제 1 스테이지(10)의 LED칩을 떼어내는 동작을 의미하며, 픽업 암(42)의 플레이스는 제 2 스테이지(30)에 LED칩을 배치시키는 동작을 의미한다. The pickup unit 40 is provided with one or two pick-up arms 42 on the rotary support 41. The pick-up arm 42 picks up or places the pick- As shown in FIG. The pickup of the pick-up arm 42 means an operation of removing the LED chip of the first stage 10 and the place of the pick-up arm 42 means the operation of disposing the LED chip in the second stage 30 do.

따라서 도 1과 같은 종래 LED칩 분류 장치에서는 픽업 유닛(40)의 픽업 암(42)이 회전 지지부(41)의 회전에 따라 회전하여 픽업 위치 또는 플레이스 위치에만 위치될 것이다. Therefore, in the conventional LED chip sorting apparatus as shown in FIG. 1, the pick-up arm 42 of the pick-up unit 40 rotates in accordance with the rotation of the rotary support 41 and is positioned only at the pick-up position or the place position.

이 같은 분류 공정에 투입되는 CSP(Chip Scale Package) LED칩은 개별적으로 잘려져 제 1 스테이지(10) 상에 준비되게 되는데, 실제 LED칩의 상면 부위는 잘려지는 상태에 따라 불규칙한 측면 형상을 가지고 있어 픽업 유닛(40)의 픽업 과정에서 LED칩의 중심 부위를 픽업 암(42)이 접촉해 떼어낸다 하더라도 상술한 불규칙한 측면 형상 때문에 중심 부위가 아닌 부위에 픽업 암(42)이 접촉하는 경우가 있어 제 2 스테이지(30)에 플레이스된 LED칩의 위치가 불안정하게 되는 문제를 야기하고 있다. The CSP chips (Chip Scale Package) LED chips to be used in the sorting process are individually cut and prepared on the first stage 10. The upper surface portion of the LED chip has an irregular side shape depending on the cut state, Even if the pick-up arm 42 comes into contact with and removes the central portion of the LED chip during the pickup process of the unit 40, the pick-up arm 42 may come into contact with the non-central portion due to the above- The position of the LED chip placed on the stage 30 becomes unstable.

본 발명은 이 같은 문제점에 착안하여 상술한 픽업 유닛(40)의 픽업과 플레이스의 동작 중간에 LED칩의 배면의 단자들에 대한 이미지를 촬영하고 이 이미지를 대상 LED칩의 배면 패턴 이미지와 비교하여 플레이스 동작의 위치를 보정할 수 있도록 하는 비전 검사 과정이 이루어지도록 할 것이다. The present invention addresses such a problem and takes an image of the terminals of the back surface of the LED chip in the middle of the pick-up operation and the place operation of the pick-up unit 40 described above and compares this image with the back surface pattern image of the target LED chip A vision inspection process for correcting the position of the place operation will be performed.

상술한 바와 같이 LED칩의 상면 부위는 잘려지는 상태에 따라 불규칙한 측면 형상을 가지고 있어 픽업 과정에서 잘못된 위치를 픽업할 수 있지만 픽업과 플레이스의 동작 중간에 이루어지는 비전 검사 과정을 통해 배면 부위의 단자를 플레이스 동작의 기준으로 삼기 때문에 비록 픽업 동작에서 중심 부위를 정확하게 픽업하지 못했다 하더라도 비전 검사 과정에서 보정이 가능해질 것이다. As described above, since the upper surface portion of the LED chip has an irregular side surface shape due to the cut-off state, it is possible to pick up the wrong position during the pickup process, but the terminal of the back surface portion is placed through the vision inspection process performed during the pickup- Since it is used as a reference for the operation, even if the pick-up operation does not pick up the center portion correctly, it will be possible to correct in the vision inspection process.

이 같은 본 발명의 실시예에 따른 LED칩 분류 장치를 나타내는 도면이 도 2에 도시되어 있다. FIG. 2 is a view showing the LED chip sorting apparatus according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 LED칩 분류 장치는 분류를 대기하는 LED칩이 위치하는 제 1 스테이지(10)와, 분류된 LED칩이 위치하는 제 2 스테이지(30)와, 상기 제 1 스테이지(10)의 점착 필름(11)에 부착된 LED칩을 떼어내어 상기 제 2 스테이지(30)에 옮겨 붙이는 픽업 유닛(40)과, 상기 픽업 유닛(40)의 픽업과 플레이스의 동작 중간에 비전 검사를 하는 비전 검사부(50)를 포함하여 이루어진다. The LED chip sorting apparatus according to the embodiment of the present invention includes a first stage 10 in which an LED chip waiting for sorting is located, a second stage 30 in which the classified LED chip is located, A pick-up unit 40 for picking up an LED chip attached to the adhesive film 11 of the pick-up unit 11 and transferring the LED chip to the second stage 30; And a vision inspection unit 50.

상기 픽업 유닛(40)은 구동에 따라 회전하는 회전 지지부(41)와, 상기 회전 지지부(41)의 외부에 형성되며 상기 제 1 스테이지(10)의 LED칩을 흡착 방식으로 떼어내어 픽업 동작을 수행하고 제 2 스테이지(30)에서 LED칩을 지정된 위치에 플레이스시키는 적어도 넷 이상의 픽업 암(42)으로 이루어진다. The pickup unit 40 includes a rotation support part 41 that rotates according to driving and a pickup part 40 which is formed outside the rotation support part 41 and removes the LED chip of the first stage 10 by a suction method to perform a pickup operation And at least four pick-up arms 42 for placing the LED chips in a designated position in the second stage 30.

여기에서 상기 회전 지지부(41)에는 도면에 도시된 바와 같이 외경의 1/4 지점마다 각각 하나의 픽업 암(42)이 동일한 각도로 이격 배치되어 형성되며, 회전은 외경의 1/4 각도 단위로 이루어지질 수 있다. 바람직하게는 회전 지지부(41)는 도면에 도시된 4 개의 픽업 암(42) 형태 뿐만 아니라 해당 회전 지지부(41)의 회전 중심에 대하여 방사상으로 배열되어 반경 방향으로 연장 형성될 수 있는 다양한 조합이 가능하며, 회전 지지부(41)의 회전은 360°/n의 각도 단위로 이루어지게 될 것이다. 일 예로 상기 회전 지지부(41)에는 외경의 1/3 지점마다 각각 하나의 픽업 암(42)이 동일한 각도로 이격 배치되어 형성되며, 회전은 120° 단위로 이루어지지도록 할 수도 있다. Here, as shown in the figure, each of the rotation support portions 41 is formed with one pick-up arm 42 spaced apart from each other by the same angle at a quarter of the outer diameter, . Preferably, the rotary support 41 is not limited to the four pick-up arms 42 shown in the figures, but may be arranged in a radial fashion with respect to the center of rotation of the rotary support 41, And the rotation of the rotation support portion 41 will be performed in an angle unit of 360 ° / n. For example, one pick-up arm 42 may be spaced apart from each other by the same angle at one-third of the outer diameter of the rotary support 41, and the rotation may be performed in units of 120 °.

상기 제 1 스테이지(10)에서 대기하는 LED칩은 배면에 회로기판에 통전 가능하게 부착되는 단자가 형성되어 있으며 상면이 상기 픽업 유닛(40)을 향하도록 배치되어 있다. 여기에서 이 배면의 단자는 갈륨 나이트라이드(GaN)층에 의해 보호된다. The LED chip waiting in the first stage 10 is formed with a terminal to be energetically attached to a circuit board on the rear surface and an upper surface facing the pickup unit 40. Wherein the terminals on the back surface are protected by a layer of gallium nitride (GaN).

따라서 상기 픽업 유닛(40)의 픽업 암(42)은 상기 LED칩의 상면을 흡착하여 제 1 스테이지(10)에서 LED칩을 떼어내고, 회전 지지부(41)의 회전에 따라 이동하여, 제 2 스테이지(30)에 LED칩을 옮겨 붙이게 된다. The pick-up arm 42 of the pick-up unit 40 picks up the upper surface of the LED chip to remove the LED chip from the first stage 10 and moves in accordance with the rotation of the rotation support portion 41, And the LED chip is transferred to the LED chip 30.

상기 비전 검사부(50)는 검사 카메라(51)를 포함하며, 상기 검사 카메라(51)는 상기 회전 지지부(41)의 주변에서 상기 픽업 암(42)의 픽업 위치와 플레이스 위치의 사이에 위치하며 픽업 암(42)에 흡착된 LED칩 배면의 단자들에 대한 이미지를 촬영하게 된다. 상기 비전 검사부(50)는 픽업 암(42)에 흡착된 LED칩 배면 이미지를 대상 LED칩의 배면 패턴 이미지와 비교하여 해당 픽업 암(42)이 LED칩을 픽업한 자세(위치 및 방향)를 파악하고 픽업된 LED칩의 자세에 따라 제 2 스테이지(30)의 보정 구동부(31)로 자세조정 신호를 보내 제 2 스테이지(30)의 위치 및 방향을 보정하여 LED칩이 제 2 스테이지(30)의 목적하는 위치에 배치될 수 있도록 한다. The vision inspection unit 50 includes an inspection camera 51. The inspection camera 51 is positioned between the pickup position and the place position of the pickup arm 42 in the vicinity of the rotation support unit 41, And images of the terminals on the back surface of the LED chip adsorbed on the arm 42 are captured. The vision inspecting unit 50 compares the backside image of the LED chip absorbed by the pick-up arm 42 with the backside pattern image of the target LED chip to determine the posture (position and direction) of the pickup arm 42 picking up the LED chip The position and direction of the second stage 30 are corrected by sending a posture adjustment signal to the correction driving unit 31 of the second stage 30 according to the posture of the LED chip, So that it can be disposed at a desired position.

상기 보정 구동부(31)는 제 2 스테이지(30)와 직접 연결되어 상기 비전 검사부(50)의 자세조정 신호에 따라 제 2 스테이지(30)의 위치 및 방향이 보정되도록 제 2 스테이지(30)를 움직이게 된다. The correction driving unit 31 is directly connected to the second stage 30 to move the second stage 30 so that the position and direction of the second stage 30 are corrected in accordance with the posture adjustment signal of the vision inspection unit 50 do.

따라서 LED칩의 분류공정 중 제 1 스테이지(10)의 점착 필름(11)에 부착된 LED칩을 픽업하여 제 2 스테이지(30)로 분류하는 과정에서 플레이싱의 정확도는 오류 없이 비약적으로 높아질 것이고, 분류 속도에도 저하가 없기 때문에 전체적인 공정 효율은 향상될 것이다. Accordingly, during the process of picking up the LED chip attached to the adhesive film 11 of the first stage 10 during the classification process of the LED chip and classifying it into the second stage 30, the accuracy of flicing will be dramatically increased without error, The overall process efficiency will improve because there is no degradation in the classification rate.

한편, 상기 제 1 스테이지(10)에는 니들 유닛(20)이 구비된다. The first stage 10 is provided with a needle unit 20.

도 3에는 종래 기술에 따른 픽업 유닛 및 니들의 작동 상태를 도시되어 있다. Fig. 3 shows the operation state of the pick-up unit and the needle according to the prior art.

도 3의 (a)를 참조하면, 제 1 스테이지(10)에 대기하는 LED칩(C)들은 점착 필름(11)에 부착된 상태로 대기하게 되는데, 픽업 암(42)의 말단에 구비된 콜렛(44)은 점착 필름(11)에 부착된 LED칩(C)의 위에서 공기를 흡기하여 LED칩(C)을 흡착해 픽업하게 된다. 이때 제 1 스테이지(10)의 중앙에는 개방된 공간이 마련되고 이 공간에는 콜렛(44) 측을 향하여 돌출되는 니들(21)을 갖는 니들 유닛(20)이 설치되게 된다. 상기 니들(21)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 점착 필름(11)의 아래에서 상기 콜렛(44)이 LED칩(C)을 흡착하기 위해 접근할 때 콜렛(44) 방향으로 밀어 올려 해당 LED칩(C)이 쉽게 점착 필름(11)에서 떼어내져 콜렛(44)에 흡착되도록 하는 작용을 한다. 3 (a), the LED chips C waiting on the first stage 10 wait on the adhesive film 11 while the collet (44) sucks air from above the LED chip (C) attached to the adhesive film (11) to pick up the LED chip (C). At this time, an open space is provided at the center of the first stage 10, and a needle unit 20 having a needle 21 protruding toward the collet 44 side is provided in this space. The needle 21 is pushed in the direction of the collet 44 as the collet 44 approaches the LED chip C under the adhesive film 11 as shown in Figure 3 (b) So that the LED chip (C) can be easily removed from the adhesive film (11) and adsorbed on the collet (44).

여기에서 니들(21)은 에어 실린더의 구동력에 의해 승하강하게 되며, 상기 콜렛(44)의 접근과 니들(21)의 상승은 동기화된다. Here, the needle 21 is ascended and descended by the driving force of the air cylinder, and the approach of the collet 44 and the rise of the needle 21 are synchronized.

이러한 종래의 픽업 유닛 및 니들의 작동 방식에서는 콜렛(44)이 하강해 LED칩(C)의 상면에 접촉해 흡기하는 과정에서 강한 접촉과 강한 흡기력에 의해 이 LED칩(C)의 상면에 콜렛 자국이 남는 문제가 발생하고 있다. 이러한 LED칩(C) 상면의 콜렛 자국은 목적하는 광을 그대로 재현해야 하는 LED칩(C)의 특성상 불량으로 취급되게 되기 때문에 이 같은 칩 상면의 데미지를 최소화하는 것이 중요하다. In the conventional operation method of the pick-up unit and the needle, the collet 44 is lowered and brought into contact with the upper surface of the LED chip C to attract the collet 44 to the upper surface of the LED chip C by strong contact and strong suction force. There is a problem that the country remains. Since the collet mark on the upper surface of the LED chip C is treated as defective due to the characteristics of the LED chip C in which the desired light should be reproduced as it is, it is important to minimize the damage on the top surface of the chip.

또한 종래의 픽업 유닛 및 니들의 작동 방식에서는 점착 필름(11)의 하부에서 니들(21)이 상승해 LED칩(C)의 배면을 밀어올리는 과정에서 니들(21)의 강한 상승력에 의해 LED칩(C)의 배면에 있는 갈륨 나이트라이드(GaN)층이 훼손되는 문제가 발생하고 있다. 이 같은 갈륨 나이트라이드층은 LED칩(C)의 배면에 있는 단자를 보호하기 위한 것으로 이러한 갈륨 나이트라이드층의 훼손 역시 LED칩(C)의 동작을 불안정하게 하고 신뢰도를 떨어뜨리는 원인이 되고 있어 이 같은 칩 배면의 데미지를 최소화하는 것이 중요하다. In the conventional operation of the pick-up unit and the needle, the needle 21 rises from the lower portion of the adhesive film 11 and pushes up the back surface of the LED chip C, The gallium nitride (GaN) layer on the back surface of the semiconductor substrate C is damaged. Such a gallium nitride layer serves to protect the terminals on the back surface of the LED chip C. Such a damage of the gallium nitride layer also causes the operation of the LED chip C to become unstable, It is important to minimize the damage on the same chip backside.

본 발명은 이 같은 문제점에 착안하여 제 1 스테이지(10)에 있는 니들 유닛(20)을 개선해 상술한 칩 상면의 데미지와 칩 배면의 데미지를 최소화하도록 할 것이다. The present invention improves the needle unit 20 in the first stage 10 to minimize damage to the top surface of the chip and damage to the back surface of the chip.

이 같은 본 발명의 실시예에 따른 픽업 유닛 및 니들의 작동 상태를 나타내는 도면이 도 4에 도시되어 있다. FIG. 4 is a view showing an operation state of the pick-up unit and the needle according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 제 1 스테이지(10)의 니들 유닛(20)은 픽업 동작시 상승해 LED칩(C)을 밀어올리기 위한 니들(21)과, 상기 니들(21)의 일부를 수용하며 상기 니들(21)이 직선 방향으로 승하강할 수 있도록 하는 니들 하우징(22)과, 상기 니들 하우징(22)의 하부에 결합되며 니들(21)에 전달되는 승하강력을 완충시키기 위한 보이스코일 모터(23)와, 상기 보이스코일 모터(23)의 하부에 구비되는 캠 플레이트(24)와, 회전 구동해 상기 캠 플레이트(24)를 승하강시키기 위한 캠(25)과, 상기 캠(25)에 회전력을 전달하는 구동부(26)을 포함하여 이루어진다. The needle unit 20 of the first stage 10 according to the embodiment of the present invention includes a needle 21 for lifting up the LED chip C in the pick-up operation and a part of the needle 21 A needle housing 22 for allowing the needle 21 to ascend and descend in a linear direction and a voice coil motor 23 for buffering the lifting force transmitted to the needle 21 and coupled to the lower portion of the needle housing 22 A cam plate 25 provided at a lower portion of the voice coil motor 23 and a cam 25 for driving the cam plate 24 to move up and down by rotating the cam plate 24; And a driving unit 26 for transmitting the driving force.

상기 캠(25)은 상기 구동부(26)로부터 회전력을 전달받아 회전 운동을 직선 왕복운동으로 전환시켜 캠 플레이트(24)에 그대로 전달하게 된다. 이 같은 캠(25)은 볼록캠(Convex cam)으로 이루어질 수 있다. The cam 25 receives the rotational force from the driving unit 26, converts the rotational motion into a linear reciprocating motion, and transmits the rotational motion to the cam plate 24 as it is. Such a cam 25 may be made of a convex cam.

상기 보이스코일 모터(23)는 LED칩(C)에 가해지는 충격을 완충하기 위한 것으로, 니들(21)이 상승해 LED칩(C)에 접촉하거나 충돌하여 상하 방향으로 반력이 작용하면 상기 캠(25)으로부터 전달되는 직선 방향의 운동력을 저감시켜서 칩 상면에서 콜렛(44)과 LED칩(C)의 상면 간에 이루어지는 접촉 데미지와 칩 배면에서 니들(21)과 LED칩(C)의 배면 간에 이루어지는 접촉 데이지를 최소화시키게 된다. The voice coil motor 23 serves to buffer shock applied to the LED chip C. When the needle 21 rises to contact or collide with the LED chip C and a reaction force acts in the vertical direction, The contact force between the collet 44 and the upper surface of the LED chip C on the upper surface of the chip and the contact between the needle 21 and the back surface of the LED chip C on the back surface of the chip Minimize the daisy.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예정 가격 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. It will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalents may be made thereto without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 제 1 스테이지 11 : 점착 필름
20 : 니들 유닛 21 : 니들
22 : 니들 하우징 23 : 보이스코일 모터
24 : 캠 플레이트 25 : 캠
26 : 구동부 30 : 제 2 스테이지
31 : 보정 구동부 40 : 픽업 유닛
41 : 회전 지지부 42 : 픽업 암
43 : 픽업 헤드 44 : 콜렛
50 : 비전 검사부 51 : 검사 카메라10: First stage 11: Adhesive film
20: Needle unit 21: Needle
22: Needle housing 23: Voice coil motor
24: cam plate 25: cam
26: driving unit 30: second stage
31: correction drive unit 40: pickup unit
41: rotation supporting part 42: pickup arm
43: pickup head 44: collet
50: vision inspection part 51: inspection camera

Claims (6)

분류를 대기하는 LED칩이 위치하는 제 1 스테이지;
분류된 LED칩이 위치하는 제 2 스테이지;
상기 제 1 스테이지의 점착 필름에 부착된 LED칩을 떼어내어 상기 제 2 스테이지에 옮겨 붙이는 픽업 유닛; 및
상기 픽업 유닛의 픽업과 플레이스의 동작 중간에 비전 검사를 하는 비전 검사부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
A first stage in which an LED chip waiting for classification is located;
A second stage in which the classified LED chip is located;
A pickup unit for detaching the LED chip attached to the adhesive film of the first stage and transferring the LED chip to the second stage; And
A vision inspection unit for performing a vision inspection in the middle of the pick-up operation and the place operation of the pick-up unit; Wherein the LED chip is mounted on the LED chip.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 유닛은,
구동에 따라 회전하는 회전 지지부; 및
상기 회전 지지부의 외부에 형성되며 상기 제 1 스테이지의 LED칩을 흡착 방식으로 떼어내어 픽업 동작을 수행하고 제 2 스테이지에서 LED칩을 지정된 위치에 플레이스시키는 적어도 넷 이상의 픽업 암; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
The method according to claim 1,
The pick-
A rotation support portion that rotates according to driving; And
At least four pick-up arms formed on the outer side of the rotation supporting part for picking up the LED chips of the first stage by a suction method to perform a pick-up operation and to place the LED chips in a designated position in a second stage; Wherein the LED chip is mounted on the LED chip.
제 2항에 있어서,
상기 회전 지지부의 픽업 암들은 회전 지지부의 회전 중심에 대하여 방사상으로 배열되어 반경 방향으로 연장 형성되며, 회전은 360°/n의 각도 단위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the pick-up arms of the rotation support portion are arranged radially with respect to the rotation center of the rotation support portion and extend in the radial direction, and the rotation is performed in an angle unit of 360 ° / n.
제 1항에 있어서,
상기 비전 검사부는 검사 카메라를 포함하며,
상기 검사 카메라는 상기 회전 지지부의 주변에서 상기 픽업 암의 픽업 위치와 플레이스 위치의 사이에 위치하며, 픽업 암에 흡착된 LED칩 배면의 단자들에 대한 이미지를 촬영하고,
상기 비전 검사부는 픽업 암에 흡착된 LED칩 배면 이미지를 대상 LED칩의 배면 패턴 이미지와 비교하여 해당 픽업 암이 LED칩을 픽업한 자세를 파악하여 자세조정 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the vision inspection unit includes an inspection camera,
The inspection camera is positioned between a pick-up position and a place position of the pick-up arm in the periphery of the rotation support portion, captures an image of the terminals of the LED chip rear surface attracted to the pickup arm,
Wherein the vision inspection unit compares the back surface image of the LED chip absorbed by the pickup arm with the back surface pattern image of the target LED chip to determine the posture in which the pickup arm picks up the LED chip and outputs a posture adjustment signal. Device.
제 4항에 있어서,
상기 제 2 스테이지는 보정 구동부를 포함하며,
상기 보정 구동부는 상기 비전 검사부로부터 자세조정 신호를 수신하여 제 2 스테이지의 위치 및 방향을 보정하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the second stage includes a correction driver,
Wherein the correction driving unit receives the attitude adjustment signal from the vision inspection unit and corrects the position and the direction of the second stage.
제 1항에 있어서,
상기 픽업 유닛의 픽업 암에는 LED칩의 상면에 접촉해 LED칩 흡착해 픽업하는 콜렛이 구비되며,
상기 제 1 스테이지에는 콜렛 측을 향하여 돌출되는 니들을 갖는 니들 유닛이 설치되며,
상기 니들 유닛은,
픽업 동작시 상승해 LED칩을 밀어올리기 위한 니들;
상기 니들의 일부를 수용하며 상기 니들이 직선 방향으로 승하강할 수 있도록 하는 니들 하우징;
상기 니들 하우징의 하부에 결합되며 니들에 전달되는 승하강력을 완충시키는 보이스코일 모터;
상기 보이스코일 모터의 하부에 구비되는 캠 플레이트;
회전 구동해 상기 캠 플레이트를 승하강시키기 위한 캠; 및
상기 캠에 회전력을 전달하는 구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED칩 분류 장치.
The method according to claim 1,
The pick-up arm of the pick-up unit is provided with a collet which contacts the upper surface of the LED chip to pick up the LED chip by picking up the LED chip,
Wherein the first stage is provided with a needle unit having a needle protruding toward the collet side,
The needle unit includes:
A needle for lifting up the LED chip during pick-up operation;
A needle housing for receiving a portion of the needle and allowing the needle to move up and down in a linear direction;
A voice coil motor coupled to a lower portion of the needle housing to buffer the lifting force transmitted to the needle;
A cam plate provided below the voice coil motor;
A cam for rotating the cam plate up and down; And
A driving unit for transmitting a rotational force to the cam; Wherein the LED chip is mounted on the LED chip.
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