KR20190136824A - Bonding apparatus for micro led device and bonding method for micro led device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판에 안착된 마이크로 소자를 피씨비에 안착시켜 마이크로 소자를 PCB에 본딩시키는 마이크로 LED 소자용 본딩장치 및 마이크로 LED 소자용 본딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a micro LED device bonding apparatus and a micro LED device bonding method for bonding the micro device to the PCB by mounting the micro device mounted on the substrate to the PCB.
전자 기기의 고기능화의 추세에 따라, 반도체, LED 등 소자들은 점점 소형화되고 있으며, 근래에는, 수백 ㎛ 이하의 크기를 갖는 소자, 즉, 마이크로 단위의 소자가 이용되고 있다. 이처럼, 소자의 소형화가 마이크로 단위까지 진행됨에 따라, 마이크로 LED 소자를 PCB 등과 같은 회로기판에 부착하기 위한 본딩 공정은 매우 정밀한 공정을 요구하게 되었다.BACKGROUND With the trend of high functionalization of electronic devices, devices such as semiconductors and LEDs are becoming smaller and smaller, and in recent years, devices having a size of several hundred μm or less, that is, devices in micro units have been used. As the miniaturization of the device proceeds to micro units, the bonding process for attaching the micro LED device to a circuit board such as a PCB requires a very precise process.
종래의 본딩장치에 대한 특허로는 한국등록특허 제10-1425613호(이하, '특허문헌 1'이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 잇다.As a patent for a conventional bonding apparatus, those described in Korean Patent Registration No. 10-1425613 (hereinafter referred to as 'Patent Document 1') are known.
특허문헌 1의 플립칩 본딩장치는, 웨이퍼로부터 반도체 칩을 픽업하는 픽커유닛과, 픽커유닛으로부터 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하는 본딩 픽커와, 별도의 이송 수단에 의해 웨이퍼를 픽커유닛이 위치하는 곳으로 공급하는 웨이퍼 공급부를 포함하여 구성된다. The flip chip bonding apparatus of
위와 같은 구성을 갖는 플립칩 본딩장치는, 픽커유닛이 웨이퍼 공급부에 의해 공급된 웨이퍼 상에서 반도체 칩을 픽업하고, 본딩 픽커가 상기 반도체 칩을 픽업하여 기판에 실장하게 된다.In the flip chip bonding apparatus having the above configuration, the picker unit picks up the semiconductor chip on the wafer supplied by the wafer supply unit, and the bonding picker picks up the semiconductor chip and mounts it on the substrate.
이러한 플립칩 본딩장치의 구성을 그대로 채용할 경우, 반도체 칩의 크기가 수백 ㎛이하(이하, '마이크로 LED 소자'라 한다)이므로, 픽커유닛에 의해 마이크로 LED 소자를 픽업하여 전사할 때, 본딩 픽커가 반도체 칩을 하나씩 픽업 및 핸들링하기 때문에 수천~수만개의 마이크로 LED 소자를 하나씩 핸들링하기에는 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.If the configuration of the flip chip bonding apparatus is used as it is, the size of the semiconductor chip is several hundred micrometers or less (hereinafter referred to as a "micro LED element"), so that when the pick-up and transfer of the micro LED element by the picker unit, the bonding pick Since Kerr picks up and handles semiconductor chips one by one, there is a problem that it takes a long time to handle thousands to tens of thousands of micro LED devices one by one.
또한, 본딩 픽커가 반도체 칩을 하나씩 핸들링 하는 경우에는 X축 및 Y축 방향으로 이송하는 본딩 픽커의 이송동작에 의해 각각의 이송라인을 구성하는 부품에는 진동 및 발열이 생기며, 발열에 의한 특정 부품의 열팽창 및 진동에 의해 본딩 픽커의 이송위치의 정밀성이 저하될 수 있다.In addition, when the bonding picker handles the semiconductor chips one by one, the components of each transfer line are vibrated and generate heat by the transfer operation of the bonding pickers that are transferred in the X-axis and Y-axis directions. The precision of the transfer position of the bonding picker may be degraded by thermal expansion and vibration.
구체적으로는 열팽창 및 진동에 의해 본딩 픽커의 일측에 구비된 비전으로 위치정보를 정밀하게 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 본딩 픽커의 이송위치에도 오차를 갖게 되어 본딩공정의 신뢰도 및 정밀도가 저하될 수 있다. Specifically, the positional information cannot be obtained precisely by vision provided on one side of the bonding picker due to thermal expansion and vibration, and there is an error in the transfer position of the bonding picker, thereby reducing the reliability and precision of the bonding process.
이러한 미세한 오차는 마이크로 LED 소자가 수백 ㎛이하의 크기를 갖는 경우에는, 제품불량에 해당하는 오차로 작용할 수 있다. 또한, 마이크로 LED 소자를 기판에 실장할 때, 잘못된 위치에 실장됨으로써, 기판의 불량을 야기시킨다.Such a minute error may act as an error corresponding to a product defect when the micro LED device has a size of several hundred μm or less. In addition, when mounting the micro LED element on the substrate, it is mounted in the wrong position, causing a defect of the substrate.
또한, 특허문헌 1에서는 위치 변화가 없는 고정된 웨이퍼로부터 반도체 칩을 하나씩 분리한 후 기판에 실장하는 본딩작업을 수행하기 때문에 위치 정밀도에 크게 영향을 주지 않지만, 마이크로 단위의 소자를 한번에 하나씩 이동하기에는 위에 설명했던 이유와 같이 현실적으로 문제가 있기 때문에 웨이퍼 단위로 공급 및 핸들링하는 것이 필요하다.In addition,
즉 마이크로 단위의 소자가 수천~수만개 부착된 기판(웨이퍼) 단위로 각각 공급하되 고정된 상태가 아닌 기판(웨이퍼)이 이동하면서 공급하더라도 기판(웨이퍼)에서 정밀도를 확보한 상태로 마이크로 단위의 소자를 분리하는 것이 필요하다.In other words, micro-element devices are supplied in units of several thousand to tens of thousands of substrates (wafers), and even though the substrates (wafers) are not fixed, they are supplied while the micro-elements are secured. It is necessary to separate.
이처럼 마이크로 LED 소자를 기판에 실장하기 위해서는 새로운 형태의 본딩장치를 개발할 필요가 있다.As described above, in order to mount a micro LED device on a substrate, it is necessary to develop a new type of bonding device.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수천~수만개 단위로 공급되는 마이크로 LED 소자의 픽업시 발생되는 정렬 위치 오차를 방지하여, 정밀한 본딩 공정을 수행하면서도 UPH를 향상시킨 마이크로 LED 소자용 본딩장치 및 마이크로 LED 소자용 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, by preventing the alignment position error generated when the pickup of the micro LED device is supplied in units of thousands to tens of thousands, for a micro LED device to improve the UPH while performing a precise bonding process An object of the present invention is to provide a bonding device and a bonding method for a micro LED device.
본 발명의 일 특징에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치는, 캐리어에 거치된 복수개의 마이크로 LED 소자를 PCB에 본딩하는 마이크로 LED 소자 본딩장치로서, 복수개의 마이크로 LED 소자가 가접착된 복수개의 캐리어가 수용되는 트레이 팔레트; 상기 트레이 팔레트로부터 하나의 캐리어를 픽업하여 마이크로 LED 소자 분리부로 전달하는 캐리어 픽커; 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 캐리어로부터 복수개의 마이크로 LED 소자를 픽업하여 PCB에 본딩시키기 위하여 하부에 탈부착 가능하게 장착되는 스탬프 패드를 구비하는 본딩 헤드와, 상기 본딩 헤드의 일측에 마련되어 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 마이크로 LED 소자의 위치 정보 및 PCB의 본딩될 영역에 대한 위치 정보를 획득하는 본딩비전을 포함하며, X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 본딩 픽커; 상기 본딩 헤드에 의해 상기 마이크로 LED 소자가 상기 캐리어로부터 분리된 후 상기 마이크로 LED 소자 분리부 상의 빈 캐리어를 회수하는 캐리어 회수픽커; 상기 마이크로 LED 소자 분리부와 PCB 스테이지 사이의 하부에 고정 구비되며, 상기 본딩 픽커에 픽업된 마이크로 LED 소자의 위치 정보를 획득하기 위한 업룩킹 비전; 상기 업룩킹 비전에 의해 획득된 위치 정보와 PCB의 본딩될 영역에 대한 위치 정보에 따라 상기 마이크로 LED 소자가 본딩되는 PCB 스테이지; 및 본딩이 완료된 스탬프 패드를 클리닝하기 위한 클리너부;를 포함하고, 상기 캐리어 픽커, 마이크로 LED 소자 분리부, 본딩 픽커, 캐리어 회수픽커, 업룩킹 비전, PCB 스테이지, 클리너부는 한쌍을 이루며, Y축 방향으로 대칭되게 양측에 구비되되, 상기 트레이 팔레트에 수용되는 캐리어를 양측에 구비되는 각각의 캐리어 픽커에 전달하기 위하여, 상기 트레이 팔레트는 X축 방향으로 왕복 이송 가능하게 구비되고, 상기 트레이 팔레트로부터 전달받은 캐리어를 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달하기 위하여, 상기 캐리어 픽커는 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되며, 상기 캐리어 픽커와 상기 마이크로 LED 소자 분리부는 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정 배치되는 것을 특징으로 한다.Bonding device for a micro LED device according to an aspect of the present invention, a micro LED device bonding device for bonding a plurality of micro LED device mounted on the carrier to the PCB, a plurality of carriers to which the plurality of micro LED device is temporarily attached Tray pallets; A carrier picker that picks up one carrier from the tray pallet and transfers the carrier to a micro LED device separator; A bonding head having a stamp pad detachably mounted at a lower portion to pick up a plurality of micro LED elements from a carrier transferred to the micro LED element separating unit and to bond the PCB to the PCB; and a micro LED provided at one side of the bonding head; A bonding picker including a bonding vision for obtaining position information of the micro LED device and position information of a region to be bonded on the PCB, the bonding picker being movable in the X-axis and Y-axis directions; A carrier recovery picker for recovering empty carriers on the micro LED device separator after the micro LED device is separated from the carrier by the bonding head; A pin uplooking vision fixed to a lower portion between the micro LED device isolation unit and the PCB stage to obtain position information of the micro LED device picked up by the bonding picker; A PCB stage to which the micro LED device is bonded according to the position information obtained by the uplooking vision and the position information on the region to be bonded to the PCB; And a cleaner unit for cleaning the stamp pad, which has been bonded, wherein the carrier picker, the micro LED device isolation unit, the bonding picker, the carrier recovery picker, the uplooking vision, the PCB stage, and the cleaner unit form a pair, and the Y-axis direction. Are provided on both sides symmetrically to each other, and the tray pallets are provided to be reciprocally transported in the X-axis direction so as to transfer the carriers accommodated in the tray pallets to the respective carrier pickers provided on both sides. In order to transfer a carrier to the micro LED device separator, the carrier picker is provided to be transportable in the Y-axis direction, and the carrier picker and the micro LED device separator are fixedly arranged at any coaxial parallel to the Y-axis direction. It is characterized by.
또한, 상기 PCB 스테이지에 구비되는 PCB는 일측 방향에서 공급되어 타측 방향으로 반출되며, 상기 트레이 팔레트로부터 공급되는 캐리어는 상기 PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 Y축 영역에 구비된 캐리어 픽커에 먼저 전달되어 본딩 작업이 수행되며, PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 PCB에 본딩작업이 먼저 종료되어 반출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the PCB provided in the PCB stage is supplied in one direction and taken out in the other direction, the carrier supplied from the tray pallet is first delivered to a carrier picker provided in the Y-axis region located in the direction in which the PCB is taken out Bonding operation is performed, the bonding operation is first finished to the PCB located on the side of the direction in which the PCB is exported, characterized in that the export.
또한, 상기 스탬프 패드의 하면에는 상기 캐리어에 거치된 복수개의 마이크로 LED 소자를 한번에 픽업하기 위하여 상기 복수개의 마이크로 LED 소자와 각각 대응되는 돌출된 접착돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.The stamp pad may have protruding adhesive protrusions corresponding to the plurality of micro LED elements, respectively, to pick up the plurality of micro LED elements mounted on the carrier at one time.
또한, 상기 스탬프 패드가 복수개 적층되어 구비되는 스탬프 스택부; 상기 본딩 헤드의 하부로부터 탈착된 사용된 스탬프 패드를 상기 스탬프 스택부로 밀어주는 그립퍼; 상기 스탬프 스택부로부터 교체될 새로운 스탬프 패드를 인출하는 스탬프 푸셔;및 상기 사용된 스탬프 패드 또는 교체될 새로운 스탬프 패드가 놓여지며, 상기 본딩 헤드의 스탬프 패드가 교체되는 스탬프 교체부를 더 포함하며, 상기 본딩 헤드는 상기 스탬프 교체부에서 공압 연결 및 해제를 통해 새로운 스탬프 패드로 교체 가능한 것을 특징으로 한다.The stamp stack may include a plurality of stamp pads stacked thereon; A gripper for pushing the used stamp pad detached from the lower portion of the bonding head to the stamp stack; A stamp pusher for drawing out a new stamp pad to be replaced from the stamp stack portion; and a stamp replacement portion on which the used stamp pad or a new stamp pad to be replaced is placed, and wherein the stamp pad of the bonding head is replaced, the bonding The head may be replaced with a new stamp pad through pneumatic connection and release from the stamp replacement unit.
또한, 상기 본딩 헤드는 공압을 공급하는 공압공급부; 및 상기 공압공급부와 연결되는 공압유로를 구비하며, 상기 본딩 헤드의 저면에는 상기 공압유로와 연통되는 복수개의 슬릿이 형성되어 상기 스탬프 패드가 상기 공압공급부의 공압에 의해 상기 본딩 헤드의 하부에 탈부착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bonding head includes a pneumatic supply unit for supplying pneumatic pressure; And a pneumatic flow passage connected to the pneumatic supply portion, and a plurality of slits communicating with the pneumatic flow passage are formed on a bottom surface of the bonding head such that the stamp pad is detachably attached to the lower portion of the bonding head by the pneumatic supply portion. It is characterized by.
또한, 상기 캐리어 픽커 및 상기 캐리어 회수픽커는 상기 캐리어 상에서 상기 마이크로 LED 소자의 비접착영역인 에지(edge) 영역을 진공 흡착하는 것을 특징으로 한다.In addition, the carrier picker and the carrier recovery picker is characterized in that the vacuum adsorption on the edge (edge) region of the non-adhesive area of the micro LED device on the carrier.
또한, 상기 클리너부는, 테이프를 공급하는 공급롤러; 상기 공급롤러에 의해 공급된 테이프의 접착면이 상부를 향한 상태로 공급되어 상기 본딩 헤드가 하강시 상기 본딩 헤드의 하단에 장착된 스탬프 패드와 접촉하여 상기 스탬프 패드의 이물질이 제거되는 클린 스테이지; 및 상기 클린 스테이지에서 사용된 테이프를 회수하는 회수롤러를 포함하며, 상기 공급롤러 및 회수롤러는 교체 가능하도록 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cleaner unit, a supply roller for supplying a tape; A clean stage in which the adhesive surface of the tape supplied by the feed roller is supplied upward, and the foreign matter of the stamp pad is removed by contacting the stamp pad mounted at the lower end of the bonding head when the bonding head is lowered; And a recovery roller for recovering the tape used in the clean stage, wherein the supply roller and the recovery roller are detachably provided to be replaceable.
본 발명의 일 특징에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩시스템은, 마이크로 LED 소자용 본딩장치가 복수개 나란히 배열되어 구비되며, 각각의 마이크로 LED 소자용 본딩장치에서 서로 다른 컬러의 마이크로 LED 소자를 본딩하고 하나의 PCB에 각각의 본딩장치에서 본딩된 서로 다른 컬러의 마이크로 LED 소자가 연속적으로 본딩되는 것을 특징으로 한다.In the bonding system for a micro LED device according to an aspect of the present invention, a plurality of micro LED device bonding apparatuses are arranged side by side, and each micro LED device bonding apparatus bonds micro LED elements of different colors to each other. It is characterized in that the micro LED elements of different colors bonded to each bonding device on the PCB are continuously bonded.
본 발명의 일 특징에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩방법은, 캐리어에 거치된 복수개의 마이크로 LED 소자를 PCB에 본딩하는 마이크로 LED 소자용 본딩방법으로서, 복수개의 마이크로 LED 소자가 거치된 복수개의 캐리어가 수용되는 트레이 팔레트가 X축 방향으로 왕복 이송하면서 상기 트레이 팔레트에 수용되는 캐리어를 양측에 구비되는 각각의 캐리어 픽커에 순차적으로 공급하는 단계; 상기 캐리어 픽커가 상기 복수개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 픽업하여, 상기 캐리어 픽커와 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정 배치되는 마이크로 LED 소자 분리부에 전달하는 단계; 본딩 헤드의 일측에 구비된 본딩비전으로 PCB의 본딩될 영역에 대한 본딩위치 정보를 획득하고, 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 캐리어로부터 마이크로 LED 소자를 픽업할 본딩 헤드의 하부에 장착된 스탬프 패드에 형성된 접착돌기의 위치정보를 업룩킹 비전으로 검사하는 단계; 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 상기 마이크로 LED 소자의 정렬상태를 본딩비전으로 검사하고, 상기 스탬프 패드에 형성된 접착돌기의 위치정보와 상기 마이크로 LED 소자의 정렬상태를 바탕으로 상기 스탬프 패드의 접착돌기로 각각의 마이크로 LED 소자를 픽업하는 단계; 상기 본딩 헤드를 업룩킹 비전의 상부로 이송하여, 상기 스탬프 패드에 픽업된 마이크로 LED 소자의 픽업상태를 검사하는 단계; 상기 스탬프 패드에 픽업된 마이크로 LED 소자를 제1 PCB 또는 제2 PCB의 상부로 이송하여, 상기 픽업상태 검사결과에 따라 제1 PCB 또는 제2 PCB의 본딩위치에 본딩하는 단계; 및 상기 본딩이 완료된 본딩 헤드의 스탬프 패드를 클리너부에서 클리닝하는 단계를 포함하며, 상기 제1 PCB 또는 제2 PCB는 일측 방향에서 공급되어 타측 방향으로 반출되며, 상기 트레이 팔레트로부터 공급되는 캐리어는 상기 PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 Y축 영역에 구비된 캐리어 픽커에 먼저 전달되어 본딩 작업이 수행되며, PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 PCB에 본딩작업이 먼저 종료되어 반출되는 것을 특징으로 한다.A bonding method for a micro LED device according to an aspect of the present invention is a bonding method for a micro LED device for bonding a plurality of micro LED devices mounted on a carrier to a PCB, the plurality of carriers mounted with a plurality of micro LED devices are accommodated. Sequentially supplying the carriers accommodated in the tray pallets to the respective carrier pickers provided at both sides while the tray pallets being reciprocated in the X-axis direction; Picking up a carrier of one of the plurality of carriers by the carrier picker and transferring the carrier picker to a micro LED device separator fixedly disposed at any coaxial parallel to the carrier picker in a Y-axis direction; Bonding vision provided on one side of the bonding head is used to obtain bonding position information on the area to be bonded to the PCB, and to stamp pads mounted below the bonding head to pick up the micro LED elements from the carriers transferred to the micro LED element separator. Inspecting the location information of the formed adhesive protrusion with an uplooking vision; Inspect the alignment state of the micro LED element transmitted to the micro LED element separation unit by bonding vision, and the adhesive protrusion of the stamp pad based on the position information of the adhesive protrusion formed on the stamp pad and the alignment state of the micro LED element. Picking up each micro LED element into a furnace; Transferring the bonding head to an upper portion of an uplooking vision and inspecting a pickup state of the micro LED element picked up by the stamp pad; Transferring the micro LED element picked up by the stamp pad to an upper portion of the first PCB or the second PCB, and bonding the micro LED element to a bonding position of the first PCB or the second PCB according to the pickup state inspection result; And cleaning the stamp pad of the bonding head in which the bonding is completed in a cleaner unit, wherein the first PCB or the second PCB is supplied in one direction and taken out in the other direction, and the carrier supplied from the tray pallet is The bonding work is first performed by transferring to a carrier picker provided in the Y-axis region located on the side in which the PCB is taken out, and the bonding work is first finished and carried out on the PCB located in the direction in which the PCB is taken out.
또한, 상기 본딩 헤드의 스탬프 패드는 상기 본딩 헤드의 하부에 공압에 의해 탈부착 가능하게 구비되며, 상기 본딩 헤드의 스탬프 패드는 마이크로 LED 소자를 픽업하는 단계, 상기 본딩하는 단계 및 스탬프를 클리닝하는 단계가 소정 횟수에 도달하면 새로운 스탬프 패드로 교체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The stamp pad of the bonding head may be detachably attached to the lower portion of the bonding head by pneumatic pressure, and the stamp pad of the bonding head may include picking up a micro LED device, bonding, and cleaning the stamp. If it reaches a predetermined number of times it is characterized in that it further comprises the step of replacing with a new stamp pad.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 마이크로 LED 소자용 본딩장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the bonding apparatus for a micro LED device of the present invention as described above has the following effects.
마이크로 LED 소자용 본딩장치가 제1, 2본딩공정부를 구비하여 픽업 및 본딩 공정이 수행됨에 따라, 마이크로 LED 소자의 본딩을 더욱 효율적으로 달성할 수 있다.As the bonding device for the micro LED device includes the first and the second bonding process units, the pick-up and the bonding process are performed, so that the bonding of the micro LED device can be more efficiently achieved.
마이크로 LED 소자 분리부의 위치가 고정되고, 캐리어가 마이크로 LED 소자 분리부로 전달되어 이송된 후, 마이크로 LED 소자가 마이크로 LED 소자 분리부에서 캐리어로부터 분리되어 PCB로 이송됨에 따라, 위치 정렬의 오차 발생을 감소시킬 수 있다.As the position of the micro LED element separator is fixed, and the carrier is transferred to the micro LED element separator and transferred, the micro LED element is separated from the carrier at the micro LED element separator and transferred to the PCB, thereby reducing the occurrence of error in position alignment. You can.
제어부가 본딩비전을 통해 얻어진 마이크로 LED 소자의 정렬 상태 데이터 및/또는 업룩킹 비전을 통해 얻어진 본딩 헤드의 하부에 장착된 스탬프 패드의 돌기와, 본딩 헤드에 픽업된 마이크로 LED 소자의 정렬 상태 데이터를 토대로 본딩 픽커의 픽업 위치 또는 본딩 위치를 보정함으로써, 본딩 픽커가 마이크로 LED 소자를 정확한 위치에 본딩시킬 수 있다.The control unit bonds the alignment state data of the micro LED element obtained through the bonding vision and / or the protrusion of the stamp pad mounted on the lower portion of the bonding head obtained through the uplooking vision, and the alignment state data of the micro LED element picked up by the bonding head. By correcting the pick-up or bonding position of the picker, the bonding picker can bond the micro LED element to the correct position.
본딩 픽커의 본딩 헤드가 공압으로 스탬프 패드를 진공 흡착시킴으로써, 스탬프 패드를 쉽게 탈착하여 교체할 수 있다. 따라서, 장기간 사용에 따라 스탬프 패드의 소자 접착돌기에 마모 또는 파손이 발생하여도 쉽게 교체할 수 있으며, 이를 통해, 스탬프 패드의 흡착력을 높게 유지시켜 PCB에 마이크로 LED 소자의 결손 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The bonding head of the bonding picker vacuum-adsorbs the stamp pad by pneumatic pressure, so that the stamp pad can be easily detached and replaced. Therefore, it can be easily replaced even if wear or breakage occurs in the device adhesive protrusion of the stamp pad according to the long-term use, thereby maintaining the adsorptive force of the stamp pad to prevent the occurrence of the defect area of the micro LED device on the PCB. can do.
클리너부가 구비됨에 따라, 스탬프 패드의 이물질을 쉽게 제거할 수 있으며, 이를 통해, 스탬프 패드의 흡착력을 높게 유지할 수 있다.As the cleaner part is provided, foreign matters of the stamp pad can be easily removed, and thus, the adsorption force of the stamp pad can be maintained high.
캐리어 픽커가 캐리어의 가장자리의 비접착 영역을 흡착하여 캐리어를 픽업함에 따라, 마이크로 LED 소자가 파손되거나, 마이크로 LED 소자의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.As the carrier picker picks up the carrier by adsorbing the non-bonded region of the edge of the carrier, it is possible to prevent the micro LED element from being broken or the alignment of the micro LED element is disturbed.
Y축 방향으로 이동 가능한 캐리어 픽커와 마이크로 LED 소자 분리부가 Y축 방향으로 동축에 배치되어 캐리어 픽커가 캐리어를 마이크로 LED 소자 분리부의 동일한 위치에 반복적으로 전달함으로써 정밀도를 확보할 수 있다.The carrier picker movable in the Y-axis direction and the micro LED device separator are disposed coaxially in the Y-axis direction so that the carrier picker repeatedly delivers the carrier to the same position of the micro LED device separator, thereby ensuring accuracy.
또한 복수개의 마이크로 LED 소자가 가접착된 복수개의 캐리어를 수용하는 트레이 팔레트가 X축 방향으로 왕복 이동하여 하나의 캐리어를 한쌍의 캐리어 픽커에 각각 전달하므로 캐리어 공급의 지연없이 UPH를 향상시킬 수 있다. In addition, since the tray pallet which accommodates the plurality of carriers to which the plurality of micro LED elements are temporarily bonded is reciprocated in the X-axis direction, each carrier is transferred to a pair of carrier pickers, thereby improving UPH without delay in carrier supply.
또한, 본 발명은 캐리어 픽커, 마이크로 LED 소자 분리부, 본딩 픽커, 캐리어 회수픽커, 업룩킹 비전, PCB 스테이지, 클리너부가 한쌍을 이루며, Y축 방향으로 대칭되게 양측에 구비되어 각각의 픽커로 각각의 PCB에 독립적인 본딩을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, PCB가 반출되는 영역에 위치한 PCB의 본딩 작업을 먼저 종료하고 반출시킴으로써 본딩 공정의 효율성을 향상시켰다.In addition, the present invention is a pair of carrier picker, micro LED device separation unit, bonding picker, carrier recovery picker, up-looking vision, PCB stage, cleaner unit pairs, are provided on both sides symmetrically in the Y-axis direction to each picker In addition to performing independent bonding to the PCB, the bonding process was first terminated and exported to improve the efficiency of the bonding process.
또한, 본 발명은 본딩 픽커와 캐리어 픽커의 2종의 픽커를 분리 사용함으로써 작업 영역을 서로 독립시켜 연속적인 공정이 가능하다. 즉, 본딩 픽커가 마이크로 LED 소자를 픽업하여 본딩하는 동안, 트레이 팔레트로부터 새로운 캐리어를 캐리어 픽커가 픽업하여 마이크로 LED 소자 분리부에 공급할 수 있으므로 공정 지연없이 연속적인 작업이 가능해지며, UPH를 향상시킬 수 있다. In addition, according to the present invention, two types of pickers, a bonding picker and a carrier picker, are separated from each other so that a continuous process can be performed independently from each other. In other words, while the picking picker picks up and bonds the micro LED elements, the new carriers can be picked up by the carrier picker from the tray pallet and supplied to the micro LED element isolator, enabling continuous operation without process delay and improving the UPH. have.
업룩킹 비전은 본딩 픽커가 마이크로 LED 소자를 픽업하기 전에 스탬프 패드 및/또는 소자 접착돌기의 상태를 검사하고, 그 결과에 따라 제어부가 본딩 픽커를 제어함에 따라, 본딩 픽커의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.Uplooking vision can improve the positional accuracy of the bonding picker as the bonding picker inspects the state of the stamp pad and / or device adhesion projection before picking up the micro LED element, and the controller controls the bonding picker according to the result. have.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치의 평면도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 제1캐리어 픽커가 팔레트에서 캐리어를 픽업하여 제1마이크로 LED 소자 분리부로 상기 캐리어를 전달하는 것을 도시한 측면도.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b 각각의 사시도.
도 4는 도 1의 제1본딩 픽커의 측면도.
도 5(a)는 도 4의 제1, 2본딩 픽커의 본딩 픽커 헤드의 내부를 도시한 단면도.
도 5(b)는 도 4의 제1, 2본딩 픽커의 본딩 픽커 헤드의 저면을 도시한 저면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치를 순차적으로 배열한 마이크로 LED 소자용 본딩시스템의 평면도.1 is a plan view of a bonding device for a micro LED device according to a preferred embodiment of the present invention.
2A and 2B are side views illustrating that the first carrier picker of FIG. 1 picks up a carrier from a pallet and delivers the carrier to a first micro LED device separator;
3A and 3B are perspective views of FIGS. 2A and 2B, respectively.
4 is a side view of the first bonding picker of FIG.
FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating the inside of a bonding picker head of the first and second bonding pickers of FIG. 4; FIG.
FIG. 5B is a bottom view of the bottom of the bonding picker head of the first and second bonding pickers of FIG. 4; FIG.
6 is a plan view of a micro LED device bonding system in which the bonding device for a micro LED device according to an embodiment of the present invention sequentially arranged.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art may implement the principles of the invention and invent various devices included in the concept and scope of the invention, although not explicitly described or illustrated herein. In addition, all conditional terms and embodiments listed herein are in principle clearly intended to be understood only for the purpose of understanding the concept of the invention and are not to be limited to the specifically listed embodiments and states. .
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, and thus, it will be possible to easily implement the technical idea of self-invention having ordinary skill in the art. .
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or perspective views, which are ideal exemplary views of the invention. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in forms generated according to manufacturing processes.
설명에 들어가기에 앞서, 이하의 사항들을 정의한다.Before entering the description, the following items are defined.
첨부된 도면에서 X축 방향은 마이크로 LED 소자용 본딩장치(1)의 좌, 우 방향을 의미하고, Y축 방향은 마이크로 LED 소자용 본딩장치(1)의 전, 후 방향을 의미하고, Z축 방향은 마이크로 LED 소자용 본딩장치(1)의 상, 하 방향을 의미한다.In the accompanying drawings, the X-axis direction means the left and right directions of the micro LED
이하, 도 1 내지 도 5(b)를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에 대해 설명한다.Hereinafter, a
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치의 평면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 제1캐리어 픽커가 팔레트에서 캐리어를 픽업하여 제1마이크로 LED 소자 분리부로 상기 캐리어를 전달하는 것을 도시한 측면도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b 각각의 사시도이고, 도 4는 도 1의 제1본딩 픽커의 측면도이고, 도 5(a)는 도 4의 제1, 2본딩 픽커의 본딩 헤드의 내부를 도시한 단면도이고, 도 5(b)는 도 4의 제1, 2본딩 픽커의 본딩 헤드의 저면을 도시한 저면도이다.1 is a plan view of a bonding device for a micro LED device according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 2a and 2b is a first carrier picker of Figure 1 picks up a carrier from the pallet to the first micro LED device separation unit carrier 3A and 3B are perspective views of FIGS. 2A and 2B, FIG. 4 is a side view of the first bonding picker of FIG. 1, and FIG. 5A is a first view of FIG. 4. 5 is a cross-sectional view illustrating the inside of the bonding head of the two-bonding picker, and FIG. 5B is a bottom view of the bottom surface of the bonding head of the first and second bonding pickers of FIG. 4.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)는 캐리어에 거치된 복수개의 마이크로 LED 소자를 PCB에 본딩하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)로서, 복수개의 마이크로 LED 소자(M)가 가접착된 복수개의 캐리어(S)가 수용되는 트레이 팔레트(T); 상기 트레이 팔레트(T)로부터 하나의 캐리어(S)를 픽업하여 마이크로 LED 소자 분리부(400)로 전달하는 캐리어 픽커(300); 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달된 캐리어(S)로부터 복수개의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하여 PCB(P)에 본딩시키기 위하여 하부에 탈부착 가능하게 장착되는 스탬프 패드(550)를 구비하는 본딩 헤드(540)와, 상기 본딩 헤드(540)의 일측에 마련되어 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달된 마이크로 LED 소자(M)의 위치 정보 및 PCB(P)의 본딩될 영역에 대한 위치 정보를 획득하는 본딩비전(560)을 포함하며, X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 본딩 픽커(500); 상기 본딩 헤드(540)에 의해 상기 마이크로 LED 소자(M)가 상기 캐리어(S)로부터 분리된 후 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400) 상의 빈 캐리어(S)를 회수하는 캐리어 회수픽커(700); 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400)와 PCB 스테이지(200) 사이의 하부에 고정 구비되며, 상기 본딩 픽커(500)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)의 위치 정보를 획득하기 위한 업룩킹 비전(600); 상기 업룩킹 비전(600)에 의해 획득된 위치 정보와 PCB(P)의 본딩될 영역에 대한 위치 정보에 따라 상기 마이크로 LED 소자(M)가 본딩되는 PCB 스테이지(200); 및 본딩이 완료된 스탬프 패드(550)를 클리닝하기 위한 클리너부(800);를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
이때 캐리어 픽커(300), 마이크로 LED 소자 분리부(400), 본딩 픽커(500), 캐리어 회수픽커(700), 업룩킹 비전(600), PCB 스테이지(200), 클리너부(800)는 한쌍을 이루며, Y축 방향으로 대칭되게 양측에 구비되되, 상기 트레이 팔레트(T)에 수용되는 캐리어(S)를 양측에 구비되는 각각의 캐리어 픽커(300)에 전달하기 위하여, 상기 트레이 팔레트(T)는 X축 방향으로 왕복 이송 가능하게 구비되고, 상기 트레이 팔레트(T)로부터 전달받은 캐리어(S)를 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달하기 위하여, 상기 캐리어 픽커(300)는 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되며, 상기 캐리어 픽커(300)와 상기 마이크로 LED 소자 분리부(400)는 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정 배치되는 것을 특징으로 한다.In this case, the
이하, 캐리어(S) 및 마이크로 LED 소자(M)에 대해 설명한다.Hereinafter, the carrier S and the micro LED element M will be described.
캐리어(S)는 트레이 팔레트(T)에 복수개 적재되며, 캐리어(S)의 상면에는 복수개의 마이크로 LED 소자(M)가 부착되어 있다.A plurality of carriers S are stacked on a tray pallet T, and a plurality of micro LED elements M is attached to an upper surface of the carrier S.
상기 캐리어(S)는 적층, 에칭 등의 공정을 통해 마이크로 LED 소자(M)를 성장/가공 시키는 성장기판이 될 수도 있고, 성장기판에서 마이크로 LED 소자(M)를 옮겨 임시 가접착된 임시기판일 수도 있다. The carrier S may be a growth substrate for growing / processing the micro LED device M by lamination, etching, or the like, and may be a temporary substrate temporarily moved by moving the micro LED device M from the growth substrate. It may be.
캐리어(S)이 성장기판일 경우, 캐리어(S)의 재질은 실리콘 재질일 수 있으며, 캐리어(S)이 임시기판일 경우, 기판의 재질은 글라스 또는 수지재질일 수 있다.When the carrier S is a growth substrate, the material of the carrier S may be a silicon material, and when the carrier S is a temporary substrate, the material of the substrate may be glass or resin.
마이크로 LED 소자(M)는 그 크기가 수백 ㎛ 이하의 크기를 갖는 소자로서, LED 또는 반도체 칩을 포함한다. 이러한 마이크로 LED 소자(M)는 하나의 캐리어(S)의 상면에 수천개 내지 수만개가 행과 열로 일정한 간격으로 정렬되어 부착되어 있으며, 트레이 팔레트(T)에는 수천개 내지 수만개의 마이크로 LED 소자(M)가 거치된 캐리어(S)가 복수개 수용된 상태로 공급된다.The micro LED device M is a device having a size of several hundred micrometers or less, and includes an LED or a semiconductor chip. These micro LED elements (M) are attached to the upper surface of one carrier (S) thousands to tens of thousands of rows and columns arranged at regular intervals, and on the tray pallet (T) thousands to tens of thousands of micro LED elements (M). ) Is supplied in a state where a plurality of carriers (S) are accommodated.
마이크로 LED 소자(M)가 캐리어(S)의 상면에 고정적으로 재치되기 위해, 마이크로 LED 소자(M)는 점착물질 또는 점착필름 등에 의해 캐리어(S)의 상면에 가접착되거나 임시 점착, 부착된 상태로 제공될 수 있다. In order for the micro LED element M to be fixedly mounted on the upper surface of the carrier S, the micro LED element M is temporarily attached to, or temporarily attached to, the upper surface of the carrier S by an adhesive material or an adhesive film. It may be provided as.
이 경우, 점착물질 또는 점착필름 등의 점착력은 본딩 픽커(500)의 픽업력(또는 흡착력)보다 작은 것이 바람직하다. 이는 점착물질 또는 점착필름 등의 점착력이 본딩 픽커(500)의 픽업력보다 클 경우, 마이크로 LED 소자(M)의 픽업이 제대로 이루어질 수 없기 때문이다.In this case, the adhesive force of the adhesive material or the adhesive film is preferably smaller than the pickup force (or adsorption force) of the
PCB(P)는 마이크로 LED 소자(M)가 실장 및 본딩되는 공간을 제공한다. PCB(P)에는 회로배선 등이 구비되어 있으며, 이러한 회로배선에 의해 PCB(P)와 PCB(P)에 본딩된 마이크로 LED 소자(M)는 전기적으로 연결된다.The PCB P provides a space in which the micro LED device M is mounted and bonded. The PCB P is provided with circuit wiring, and the like, and the micro LED elements M bonded to the PCB P and the PCB P are electrically connected by the circuit wiring.
PCB(P)의 본딩면, 즉, PCB(P)의 상면에는 접착제가 도포된 상태로 제공될 수 있으며, 이러한 접착제를 통해, 마이크로 LED 소자(M)가 PCB(P)의 상면에 본딩될 수 있다.The bonding surface of the PCB (P), that is, the upper surface of the PCB (P) may be provided with an adhesive applied, through this adhesive, the micro LED element (M) can be bonded to the upper surface of the PCB (P). have.
이 경우, 접착제의 접착력은, 본딩 픽커(500)에 의한 접착력보다 크며, 이로 인해, 본딩 픽커(500)에 흡착된 마이크로 LED 소자(M)가 PCB(P)에 용이하게 본딩될 수 있다.In this case, the adhesive force of the adhesive is greater than the adhesive force by the
상세하게 설명하면, 캐리어(S)의 상면에 형성되는 점착물질 또는 점착필름의 점착력과, PCB(P)의 상면에 도포되는 접착제의 본딩력과, 본딩 픽커(500)의 접착력의 힘의 크기 관계는 '점착력 < 접착력 < 본딩력' 을 관계를 갖는다. In detail, the relationship between the adhesive force of the adhesive material or the adhesive film formed on the upper surface of the carrier (S), the bonding force of the adhesive applied to the upper surface of the PCB (P), and the adhesive force of the
위와 같은 힘의 크기 관계를 가짐에 따라, 본딩 픽커(500)에 의해 마이크로 LED 소자(M)가 캐리어(S)에서 쉽게 픽업될 수 있으며, 마이크로 LED 소자(M)가 본딩 픽커(500)의 스탬프 패드(550)로부터 쉽게 분리되어 PCB(P)에 쉽게 본딩될 수 있다.According to the magnitude of the force as described above, the micro LED element (M) can be easily picked up from the carrier (S) by the
팔레트(100)는 캐리어(S)를 적재, 수용하는 기능을 하며, 캐리어가 수용된 복수개의 팔레트(100)가 적층된 팔레트 로딩부와, 캐리어 픽커에 의해 캐리어가 전달된 빈 팔레트(100)가 적층되는 팔레트 언로딩부가 추가로 구비될 수 있다. 또한 팔레트(100)는 별도의 피더에 의해 재치되어 X축 방향으로 왕복 이송 가능하게 구비될 수 있으며, 팔레트(100)에 수용된 캐리어(S)를 각각의 캐리어 픽커(300)에 하나씩 전달할 수 있다.The
보다 자세히 설명하면, 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 팔레트(100)에는 복수개의 캐리어(S)가 적재된 트레이 팔레트(T)가 복수개가 적층된 상태로 공급될 수 있다.In more detail, as illustrated in FIGS. 1 to 3B, the
각각의 트레이 팔레트(T)에는 복수개의 캐리어(S)이 적재될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 1개의 트레이 팔레트(T)에 6개의 캐리어(S)이 적재되어 있다. 또한 6개의 캐리어(S) 각각에는 수천 ~ 수만개의 마이크로 LED 소자가 가접착된 상태로 공급된다.A plurality of carriers S may be loaded on each tray pallet T, and in the embodiment of the present invention, six carriers S are loaded on one tray pallet T. In addition, each of the six carriers S is supplied with thousands to tens of thousands of micro LED elements temporarily attached.
팔레트(100)는 X축 방향으로 형성된 제1가이드 프레임(21)에 이동 가능하게 설치되거나, X축 방향으로 이동 가능한 피더에 의해 양측에 구비된 캐리어에 각각 캐리어(S)를 하나씩 전달할 수 있다. The
팔레트(T) 로딩부는 도 1을 기준으로 승하강 가능하게 구비되어 카세트 타입으로 적층된 복수개의 팔레트 중에서 제일 하단에 위치한 트레이 팔레트(T)와 그 위에 위치한 트레이 팔레트(T) 사이에 개재된 스톱퍼와 실린더에 의해 적층된 트레이 팔레트(T)가 하나씩 공급되도록 할 수 있다. 제일 하단에 위치한 트레이 팔레트(T)가 피더에 놓여지면, 피더는 X축 방향으로 이송하여 제1캐리어 픽커(300a)와 제2캐리어 픽커(300b)에 각각의 캐리어(S)를 하나씩 전달하며, 트레이 팔레트(T)의 캐리어(S)이 모두 픽업된 후, 빈 트레이 팔레트(T)는 팔레트 언로딩부에 회수되고, 피더가 팔레트 로딩부로 다시 이동하여 새로 작업할 트레이 팔레트(T)를 받는 과정이 반복될 수 있다.The pallet (T) loading unit is provided to be capable of lifting and lowering with reference to FIG. 1 and a stopper interposed between the tray pallet (T) located at the bottom of the plurality of pallets stacked in the cassette type and the tray pallet (T) located thereon; The tray pallets T stacked by the cylinders can be supplied one by one. When the tray pallet T located at the bottom is placed on the feeder, the feeder transfers the carrier S one by one to the
PCB 스테이지(200)는 PCB(P)의 본딩영역에 마이크로 LED 소자(M)의 본딩작업이 수행되는 영역이며, PCB 스테이지(200)에 구비되는 PCB는 일측방향에서 공급되어 타측 방향으로 반출된다. 즉, PCB(P)는 PCB 매거진에 각각 적층된 상태로 공급되어 있으며, 푸셔 또는 그립퍼에 의해 하나씩 인출되며 벨트(22)에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도 1의 PCB 스테이지(200)를 기준으로 PCB 스테이지(200)의 좌측 영역에서 공급되어 PCB 스테이지(200)의 우측 영역으로 반출된다. The
PCB 스테이지(200)는 X축 방향으로 형성된 벨트(22)에 이동 가능하게 설치되며, 이를 통해, PCB(P)가 PCB 스테이지(200)에 도달하면 벨트(22)가 다운하여, PCB 스테이지(200) 상에 PCB(P)가 놓여지게 된다. 또한 본딩이 완료되어 PCB(P)를 반출하거나 PCB(P)를 공급하기 위하여 PCB(P)의 이송이 필요한 경우에는 벨트(22)가 업하여 PCB(P)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있다.The
PCB 스테이지(200)에는 각각 본딩 작업이 수행될 제1 PCB (200a)와 제2 PCB (200b)가 각각의 스테이지 상부에 놓여지며, 제1, 2 PCB(200a, 200b)는 벨트(22)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.In the
PCB(P)는 일측 방향에서 공급되어 제1, 2PCB 스테이지(200a, 200b) 상부에 재치되며, PCB(P)에 마이크로 LED 소자 분리부(500)에서 분리된 마이크로 LED 소자(M)가 모두 본딩되면, 마이크로 LED 소자(M)가 본딩된 PCB(P)는 타측 방향으로 반출될 수 있다.PCB (P) is supplied in one direction and mounted on the first and second PCB stages (200a, 200b), the micro-LED device (M) separated from the micro-LED
PCB 공급부는 도 1을 기준으로 PCB 스테이지의 좌측에 배치될 수 있으며, PCB 반출부는 PCB 스테이지의 우측에 배치될 수 있다.The PCB supply unit may be disposed on the left side of the PCB stage with reference to FIG. 1, and the PCB export unit may be disposed on the right side of the PCB stage.
한편, 제1, 2마이크로 LED 소자 분리부(400a, 400b)는 캐리어 픽커(300)에 의해 트레이 팔레트(T)로부터 전달받은 캐리어(S)가 놓여지며, 본딩 헤드(540)의 스탬프패드(550) 의해 캐리어(S)로부터 마이크로 LED 소자(M)가 픽업되면 마이크로 LED 소자 분리부(400) 상에 남아있는 빈 캐리어(S)를 회수하는 캐리어 회수픽커(700)에 의해 캐리어(S)가 마이크로 LED 소자 분리부(400) 상부에서 제거될 수 있다.Meanwhile, in the first and second micro LED
캐리어 픽커(300)는 X축 방향으로 이송되는 트레이 팔레트(T)에 수용된 복수개의 캐리어(S) 중에서 하나의 캐리어(S)를 픽업하여 마이크로 LED 소자 분리부(400)로 전달하는 기능을 하며, 서로 독립 구동하는 제1캐리어 픽커(300a)와 제2캐리어 픽커(300b)로 이루어질 수 있다. 캐리어 픽커(300)는 트레이 팔레트(T)로부터 전달받은 캐리어(S)를 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달하기 위하여 각각 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되며, 캐리어 픽커(300)와 마이크로 LED 소자 분리부(400)는 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정배치됨으로써 항상 마이크로 LED 소자 분리부(400)의 고정된 위치로 캐리어(S)를 전달해줄 수 있어서 정밀도 확보에 유리하다.
제1캐리어 픽커(300a)는 팔레트(100)가 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)의 전방에 위치할 경우, 팔레트(100)로부터 마이크로 LED 소자(M)가 적재된 캐리어(S)를 픽업하여 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재시킨다.When the
제2캐리어 픽커(300b)는 팔레트(100)가 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 전방에 위치할 경우, 팔레트(100)로부터 마이크로 LED 소자(M)가 적재된 캐리어(S)를 픽업하여 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재시킨다.The
이때 트레이 팔레트로부(T)터 공급되는 캐리어(S)는 PCB(P)가 반출되는 방향 측에 위치한 Y축 영역에 구비된 캐리어 픽커(300), 즉 제2캐리어 픽커(300b)에 먼저 전달되는 것이 바람직하다. 제2캐리어 픽커(300b)에 의해 캐리어(S)를 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달하고, 제2본딩 헤드(500b)에 의해 제2PCB 스테이지(200b)에 본딩하는 과정이 수행된다. 즉 제2PCB의 본딩작업이 먼저 종료되어 반출되어야 제1PCB가 정상적으로 반출이 될 수 있기 때문이다.At this time, the carrier S supplied from the tray pallet T is first delivered to the
한편, 도 2a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1, 2캐리어 픽커(300a, 300b) 각각은, 캐리어 픽커 바디(310)와, 캐리어 픽커 바디(310)에 연결되어 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 캐리어 픽커 이동부(320)와, 캐리어 픽커 이동부(320)의 단부(330)에 연결되는 캐리어 픽커 헤드(340)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 2A to 3B, each of the first and
캐리어 픽커 이동부(320)는 캐리어 픽커 바디(310)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 이를 통해, 제1, 2캐리어 픽커(300a, 300b)의 캐리어 픽커 헤드(340)는 Y축 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 제1, 2캐리어 픽커(300a, 300b) 각각은 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된다고 볼 수 있다. 또한, 캐리어 픽커 이동부(320)는 캐리어 픽커 바디(310)에 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 이를 통해, 캐리어 픽커 헤드(340)는 승하강 가능하다.The carrier
캐리어 픽커 헤드(340)의 하면에는 하부로 돌출된 복수개의 기판 흡착돌기(341)가 구비된다.A lower surface of the
복수개의 기판 흡착돌기(341)는 캐리어 픽커 헤드(340)의 하면의 가장자리에 배치된다. 이러한 복수개의 기판 흡착돌기(341)의 배치는 캐리어(S)의 가장자리의 비접착 영역과 대응된다.The plurality of
제1, 2캐리어 픽커(300a, 300b)로 캐리어(S)를 픽업할 때, 캐리어 픽커 헤드(340)의 기판 흡착돌기(341)는, 캐리어(S)의 중앙에 마이크로 LED 소자(M)가 접착된 접착영역이 아닌 캐리어(S)의 가장자리의 비접착 영역인 에지(edge)영역을 진공 흡착함으로써, 캐리어(S)를 픽업한다.When the carrier S is picked up by the first and
위와 같이, 제1, 2캐리어 픽커(300a, 300b)의 캐리어 픽커 헤드(340)가 캐리어(S)의 가장자리의 비접착 영역을 흡착하여 캐리어(S)를 픽업함에 따라, 마이크로 LED 소자(M)가 파손되거나, 마이크로 LED 소자(M)의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.As described above, as the
마이크로 LED 소자 분리부(400)는 캐리어 픽커(300)에 의해 픽업된 캐리어(S)가 전달되는 장소를 제공하는 기능을 하며, 제1캐리어 픽커(300a)에 의해 픽업된 캐리어(S)가 적재되는 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)와, 제2캐리어 픽커(300b)에 의해 픽업된 캐리어(S)가 적재되는 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)로 이루어질 수 있다.The micro LED
제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)는 제1, 2캘리브레이션 스테이지(920, 930)의 좌측에 배치되며, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)는 제1, 2캘리브레이션 스테이지(920, 930)의 우측에 배치된다.The first micro LED
제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)의 상면에는 제1기판 마킹부(미도시)가 구비되며, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 상면에는 제2기판 마킹부(미도시)가 구비된다.A first substrate marking unit (not shown) is provided on an upper surface of the first micro LED
제1기판 마킹부는 제1본딩 픽커(500a)에 의해 캐리어(S)가 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에서 픽업될 때 캐리어(S)의 정렬 상태를 확인 가능한 일종의 기준점 역할을 한다. 또한, 제1기판 마킹부는 제1본딩 픽커(500a)의 픽업 위치를 보정할 때, 캐리어(S)의 정렬 상태를 확인 가능한 일종의 기준점 역할을 한다.When the carrier S is picked up by the first micro LED
제2기판 마킹부는 제2본딩 픽커(500b)에 의해 캐리어(S)가 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에서 픽업될 때, 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치를 보정할 때, 캐리어(S)의 정렬 상태를 확인 가능한 일종의 기준점 역할을 한다.When the carrier S is picked up by the second micro LED
제1마이크로 LED 소자 분리부(400a) 및 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)는 팔레트(100) 및 PCB 스테이지(200)와 달리, 이동하지 않고, 그 위치가 고정되어 있다. 만약 분리부의 위치가 이송가능하게 구비된다면 이동 과정 상에서 위치 오차가 발생할 수 있기 때문에 수천 ~ 수만개의 마이크로 LED 소자(M)의 정렬상태를 유지하기 위해서는 안정적으로 고정된 영역에서 수행하는 것이 바람직하다.Unlike the
본딩 픽커(500)는 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 적재된 캐리어(S)로부터 마이크로 LED 소자(M)만을 픽업하여 PCB 스테이지(200)에 적재된 PCB(P)에 본딩시키는 기능을 한다.The
본딩 픽커(500)는 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 전달된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하여 제1PCB 스테이지(200a)에 재치된 제1PCB(P)에 본딩시키는 제1본딩 픽커(500a)와, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하여 제2PCB 스테이지(200b)에 재치된 제2PCB(P)에 본딩시키는 제2본딩 픽커(500b)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)는 서로 독립 구동 가능하게 설치된다.The
제1, 2본딩 픽커(500a, 500b) 각각은 도 1, 도 4, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 본딩 픽커 바디(510)와, 본딩 픽커 바디(510)에 X축 방향으로 이동가능하게 설치되는 제1이동부(520)와, 제1이동부(520)의 하부에서 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되는 제2이동부(530)와, 제2이동부(530)의 하부에 구비되며, 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달된 캐리어(S)로부터 복수개의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하여 PCB(P)에 본딩시키기 위하여 하부에 탈부착 가능하게 장착되는 스탬프 패드(550)를 구비하는 본딩 헤드(540)와 본딩 헤드(540)의 일측에 장착되어 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 전달된 마이크로 LED 소자(M)의 위치 정보 및 PCB(P)의 본딩될 영역에 대한 위치 정보를 획득하는 본딩비전(560)을 구비한다.Each of the first and
이때 본딩 헤드(540)는 공압을 공급하는 공압공급부와 상기 공압공급부와 연결되는 공압유로(542)를 구비하며, 본딩 헤드(540)의 저면에는 공압유로(542)와 연통되는 복수개의 슬릿(541)이 형성되어 스탬프 패드(550)가 공압공급부의 공압에 의해 본딩 헤드(540)의 하부에 탈부착될 수 있다.In this case, the
제1본딩 픽커(500a)의 경우, 본딩 픽커 바디(510)는 Y축 방향으로 형성된 제3가이드 프레임(24)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 제2본딩 픽커(500b)의 경우, 본딩 픽커 바디(510)는 Y축 방향으로 형성된 제4가이드 프레임(25)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.In the case of the
위와 같이, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b) 각각이 본딩 픽커 바디(510), 제1이동부(520), 제2이동부(530)로 이루어짐에 따라, 본딩 헤드(540)는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축방향으로 이동 가능하다. 다시 말해, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b) 각각은 제3, 4가이드 프레임(24, 25) 각각에 X축 방향, Y축 방향 및 Z축방향으로 이동 가능하게 설치된다.As described above, as each of the first and
도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본딩 헤드(540)는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축방향으로 이동 가능하게 설치되며, 그 저면에 공압에 의해 스탬프패드(550)가 탈부착된다.As illustrated in FIGS. 5A and 5B, the
즉, 본딩 헤드(540)는 공압을 공급하는 공급부와 공압공급부와 연결되는 공압유로(542)가 구비되며, 공압유로(542)는 본딩 헤드 저면에 형성된 복수개의 슬릿(541)과 연통된다.That is, the
공압공급부에서 공압에 의한 흡입력이 발생되면, 공압유로(542) 및 복수개의 슬릿(541)에 흡입력이 발생된다. 본딩 헤드(540)의 저면에 스탬프 패드(550)가 접촉하게 되면, 상기 흡입력에 의해 스탬프 패드(550)의 상면은 본딩 헤드(540)의 저면에 진공 흡착된다.When the suction force by the pneumatic pressure is generated in the pneumatic supply unit, the suction force is generated in the
한편, 복수개의 슬릿(541)은 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 슬릿(541)이 연통된 유로 형상을 가질 수 있다. 즉, 사각형 형상의 내부 슬릿(544)과, 내부 슬릿(544)에서 연통되어 각각 'ㅗ' 형상을 갖는 4개의 외부 슬릿(545)으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5B, the plurality of
외부 슬릿(545)의 외각 변은 전체적으로 단선된 사각형 형상을 가질 수 있으며, 상기 단선된 사각형은 내부 슬릿(544)의 사각형보다 변의 길이가 짧게 형성된다. 또한, 상기 단선된 사각형은 스탬프 패드(550)의 변의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 내부 슬릿(544)은 스탬프 패드(550)의 상면의 내측 영역을 진공 흡착하고, 외부 슬릿(545)은 스탬프 패드(550)의 상면의 외측 영역을 진공 흡착할 수 있으며, 이를 통해, 스탬프 패드(550)의 진공 흡착을 균일하게 달성할 수 있다.The outer edge of the outer slit 545 may have a generally disconnected quadrangular shape, and the disconnected quadrangle has a shorter side length than the quadrangle of the
스탬프 패드(550)는 본딩 헤드(540)의 하면으로부터 탈부착 가능하도록 그 상면이 공압기공에서 발생된 공압에 의해 본딩 헤드(540)의 하면에 진공 흡착된다.The
스탬프 패드(550)의 하면에는 하부로 돌출되는 복수개의 소자 접착돌기(551)가 형성된다. 이때 소자 접착돌기는 캐리어(S)에 가접착된 마이크로 LED 소자(M)를 한번에 픽업하기 위하여 복수개의 마이크로 LED 소자와 각각 대응되는 돌출된 접착돌기로서, 스탬프 패드(550)의 하면에 돌출된 접착돌기는 픽업할 마이크로 LED의 개수, 간격, 크기 및 배열이 대응되게 형성된다.A plurality of
소자 접착돌기(551)는 캐리어(S)에 가접착된 마이크로 LED 소자(M)에 접촉됨으로써, 마이크로 LED 소자(M)를 흡착시키는 기능을 한다. 이러한 소자 접착돌기(551)의 흡착력은 정전기력, 자기력, 반데르발스력, 접착력 중 어느 하나일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 스탬프 패드가 캐리어(S)로 부터 가접착된 마이크로 LED 소자(M)를 한번에 픽업하여 본딩할 수도 있으나, 필요에 따라 2번 또는 3번에 걸쳐 본딩을 수행할 수도 있을 것이다.The
본딩비전(560)은 본딩 픽커(500), 즉, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)의 일측에 각각에 구비되며, 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 적재된 캐리어(S)의 정렬 상태를 검사하거나 PCB(P)의 본딩될 영역에 대한 검사를 수행하는 기능을 한다.The
제1본딩 픽커(500a)에 구비되는 본딩비전(560)은 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)의 상면에 구비된 제1기판 마킹부와 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재된 캐리어(S)의 위치를 촬상하여 검사함으로써, 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재된 캐리어(S)의 정렬 상태를 검사한다.The
제2본딩 픽커(500b)에 구비되는 본딩비전(560)은 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 상면에 구비된 제2기판 마킹부와 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 위치를 촬상하여 검사함으로써, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 정렬 상태를 검사한다.The
또한, 본딩비전(560)은 PCB 스테이지(200)에 적재된 PCB(P)의 본딩면을 검사하여 마이크로 LED 소자(M)가 본딩될 위치를 검사하거나, PCB 스테이지(200)에 적재된 PCB(P)에 본딩된 마이크로 LED 소자(M)의 본딩 위치를 검사하는 기능을 할 수 있다.In addition, the
제1본딩 픽커(500a)에 구비되는 본딩비전(560)은 제1PCB 스테이지(200a)에 적재된 PCB(P)의 본딩면을 검사하여 마이크로 LED 소자(M)가 본딩될 위치를 검사하거나, 제1PCB 스테이지(200a)에 적재된 PCB(P)에 본딩된 마이크로 LED 소자(M)의 본딩 위치를 검사한다.The
제2본딩 픽커(500b)에 구비되는 본딩비전(560)은 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 PCB(P)의 본딩면을 검사하여 마이크로 LED 소자(M)가 본딩될 위치를 검사하거나, 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 PCB(P)에 본딩된 마이크로 LED 소자(M)의 본딩 위치를 검사한다The
제어부는 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)에 구비된 본딩비전(560)을 통해 얻어진 마이크로 LED 소자 분리부(400)의 캐리어(S)의 정렬 상태 데이터, 즉, 제1, 2마이크로 LED 소자 분리부(400a, 400b)의 캐리어(S)의 정렬 상태 데이터를 토대로 본딩 픽커(500), 즉, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)의 픽업 위치를 제어한다.The controller controls alignment state data of the carrier S of the micro LED
업룩킹 비전(600)은 마이크로 LED 소자 분리부(400)와 PCB 스테이지(200) 사이에 구비되어 본딩 헤드의 하부에 장착되는 스탬프 패드에 형성된 소자 접착돌기의 위치를 검사하거나, 본딩 픽커(500)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태를 검사한다.The
업룩킹 비전(600)은 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)와 제1PCB 스테이지(200a) 사이에 구비되어 제1본딩 픽커의 스탬프 패드에 형성된 소자 접착돌기의 위치를 검사하거나, 제1본딩 픽커(500a)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태를 검사하는 제1업룩킹 비전(600a)과, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)와 제2PCB 스테이지(200b) 사이에 구비되어 제2본딩 픽커의 스탬프 패드에 형성된 소자 접착돌기의 위치를 검사하거나, 제2본딩 픽커(500b)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태를 검사하는 제2업룩킹 비전(600b)으로 이루어질 수 있다.The
제어부는 제1, 2업룩킹 비전(600a, 600b)을 통해 얻어진 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태 데이터를 토대로 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)의 본딩 위치를 보정하도록 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)를 제어한다.The controller controls the first and second bonding pickers based on the alignment state data of the micro LED elements M picked up through the first and
업룩킹 비전(600)은 본딩 픽커(500)가 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하기 전에 스탬프 패드(550) 및/또는 소자 접착돌기(551)의 상태를 검사할 수도 있으며, 제어부는 상기 검사 결과에 따라 본딩 픽커(500)를 클리너부(800)로 이동시켜 스탬프 패드(550)의 이물질을 제거하거나, 본딩 픽커(500)를 스탬프 교체부(910)로 이동시켜 스탬프 패드(550)를 교체시킬 수 있다.The
제1업룩킹 비전(600a)은 제1본딩 픽커(500a)가 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하기 전에 제1본딩 픽커(500a) 스탬프 패드(550) 및/또는 소자 접착돌기(551)의 상태를 검사할 수 있다. 만약, 제1업룩킹 비전(600a)을 통해 검사된 제1본딩 픽커(500a)의 스탬프 패드(550)에 이물질이 묻어 있는 경우, 제어부는 제1본딩 픽커(500a)를 제1클리너부(800a)로 이송시켜 스탬프 패드(550)에 묻어있는 이물질을 제거하도록 제어한다. 만약, 제1업룩킹 비전(600a)을 통해 검사된 제1본딩 픽커(500a)의 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(551)가 마모되거나 파손된 경우, 제어부는 제1본딩 픽커(500a)를 스탬프 교체부(910)로 이동시켜 스탬프 패드(550)를 교체하도록 제어한다.The
제2업룩킹 비전(600b)은 제2본딩 픽커(500b)가 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하기 전에 제2본딩 픽커(500b) 스탬프 패드(550) 및/또는 소자 접착돌기(551)의 상태를 검사할 수 있다. 만약, 제1업룩킹 비전(600b)을 통해 검사된 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)에 이물질이 묻어 있는 경우, 제어부는 제2본딩 픽커(500b)를 제2클리너부(800b)로 이송시켜 스탬프 패드(550)에 묻어있는 이물질을 제거하도록 제어한다. 만약, 제2업룩킹 비전(600b)을 통해 검사된 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(551)가 마모되거나 파손된 경우, 제어부는 제2본딩 픽커(500b)를 스탬프 교체부(910)로 이동시켜 스탬프 패드(550)를 교체하도록 제어한다.The second up-looking
위와 같이, 업룩킹 비전(600)은 본딩 픽커(500)가 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하기 전에 스탬프 패드(550) 및/또는 소자 접착돌기(551)의 상태를 검사하고, 그 결과에 따라 제어부가 본딩 픽커(500)의 스탬프 패드를 교체함으로써, 본딩 픽커(500)의 접착력을 양호하게 유지할 수 있다.As described above, the
캐리어 회수픽커(700)는 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 적재된 캐리어(S) 중 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업되어 마이크로 LED 소자(M)가 없는 빈 캐리어(S)를 회수하도록 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.Carrier recovery picker 700 X to collect all the micro LED element (M) of the carrier (S) loaded on the micro
이러한 캐리어 회수픽커(700)는 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재된 캐리어(S) 중 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 캐리어(S)를 회수하는 제1캐리어 회수픽커(700a)와, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S) 중 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 캐리어(S)를 회수하는 제2캐리어 회수픽커(700b)로 이루어질 수 있다.The
제1, 2캐리어 회수픽커(700a, 700b) 각각은, 캐리어 회수픽커 바디와, 캐리어 회수픽커 바디에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 캐리어 회수픽커 이동부와, 캐리어 회수픽커 이동부의 단부에 연결되는 캐리어 회수픽커 헤드를 포함하여 구성된다.Each of the first and second carrier pick-up
제1, 2캐리어 회수픽커(700a, 700b) 각각의 캐리어 회수픽커 이동부는 캐리어 회수픽커 바디에 X축 방향으로 이동가능하게 설치되며, 이를 통해, 제1, 2캐리어 회수픽커(700a, 700b)의 캐리어 회수픽커 헤드 각각은 X축 방향으로 이동 가능하다. Each carrier recovery picker moving part of each of the first and second
제1, 2캐리어 회수픽커(700a, 700b)의 캐리어 회수픽커 헤드는, 전술한 캐리어 픽커 헤드(340)와 마찬가지로, 하면에 하부로 돌출된 복수개의 기판 접착돌기가 구비된다. 따라서, 캐리어 회수픽커 헤드 또한, 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 캐리어(S)를 픽업할 때, 캐리어 픽커와 동일하게 캐리어(S)의 가장자리의 에지 영역을 흡착하게 된다.The carrier recovery picker heads of the first and second
위와 같이, 제1, 2캐리어 회수픽커(700a, 700b)에 의해 픽업된 캐리어(S)는 캐리어 회수부(미도시)로 이송되어 캐리어 회수부에 적재된다.As described above, the carrier S picked up by the first and second
캐리어 회수부는 제1캐리어 회수픽커(700a)에 의해 픽업된 캐리어(S)이 회수되는 제1캐리어 회수부와, 제2캐리어 회수픽커(700b)에 의해 픽업된 캐리어(S)이 회수되는 제2캐리어 회수부로 이루어질 수 있다.The carrier recovery part includes a first carrier recovery part from which the carrier S picked up by the first
제1캐리어 회수부는 제3가이드 프레임(24)과 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a) 사이에 배치될 수 있으며, 제2캐리어 회수부는 제4가이드 프레임(25)과 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b) 사이에 배치될 수 있다.The first carrier recovery unit may be disposed between the
따라서, 제1캐리어 회수픽커(700a)는 캐리어 회수픽커 헤드를 X축 방향으로 이동시킴으로써, 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에서 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 캐리어(S)를 픽업하여, 제1캐리어 회수부로 회수 및 적재 시킬 수 있다.Therefore, the first carrier pick-up
또한, 제2캐리어 회수픽커(700b)는 캐리어 회수픽커 헤드를 X축 방향으로 이동시킴으로써, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에서 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 빈 캐리어(S)를 픽업하여, 제2캐리어 회수부로 회수할 수 있다.In addition, the second
클리너부(800)는 PCB에 마이크로 LED 소자의 본딩이 완료된 본딩 픽커(500)의 스탬프 패드(550)의 하면의 이물질을 제거하는 기능을 한다.The
클리너부(800)는 제1본딩 픽커(500a)의 스탬프 패드(550)의 하면의 이물질을 제거하는 제1클리너부(800a)와, 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)의 하면의 이물질을 제거하는 제2클리너부(800b)로 이루어질 수 있다. 제1, 2클리너부(800a, 800b)는 제2가이드 프레임(22)의 후방에 배치된다.The cleaner 800 may include a first cleaner 800a for removing foreign substances on the lower surface of the
제1, 2클리너부(800a, 800b)는 테이프(810)와, 테이프(810)를 공급하는 공급롤러(820)와, 상기 테이프(810)를 클린 스테이지로 가이드하는 가이드롤러(830)와, 공급롤러(820) 및 가이드롤러(830)에 의해 공급되는 테이프(810)의 접착면이 상부를 향한 상태로 공급되어, 본딩 헤드(540)가 하강시 본딩 헤드(540) 하부에 장착된 스탬프 패드(550)와 접촉하여 스탬프 패드(550)의 이물질 제거가 이루어지는 클린 스테이지(840)와, 클린 스테이지(840)에서 사용된 테이프(810)를 회수하는 회수롤러(850)를 포함하여 구성될 수 있다.The first and second
또한 공급롤러(820)와 회수롤러(850)는 테이프(810)를 용이하게 교체 가능하도록 롤러를 회전시키는 회전구동모터 축으로부터 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.In addition, the
테이프(810)는 스탬프 패드(550)의 하면의 이물질을 제거하도록 상면에 점착력을 갖는다. 테이프(810)는 일단이 공급롤러(820)에 연결되어 가이드롤러(830) 및 클린 스테이지(840)에 감긴 채, 타단이 회수롤러(850)에 연결되어 있다. 따라서, 테이프(810)는 그 상면, 즉, 점착면이 노출된 채로 클린 스테이지(840)의 상면에 놓여지며, 스탬프 패드(550)의 이물질 제거가 수행되면 새로운 테이프(810)로 연속적으로 공급하고 사용이 완료된 테이프(810)를 회수할 수 있다.The tape 810 has an adhesive force on the upper surface to remove foreign substances on the lower surface of the
공급롤러(820)의 회전에 의해 테이프(810)가 클린 스테이지(840)의 상면에 공급되며, 회수롤러(850)의 회전에 의해 사용이 완료된 테이프(810)는 회수된다. 이 경우, 가이드롤러(830)는 클린 스테이지(840)의 양측에 구비되어, 테이프(810)를 클린 스테이지(840)의 상면에 가이드하는 기능을 한다.The tape 810 is supplied to the upper surface of the
위와 같이, 공급롤러(810) 및 회수롤러(850)의 회전에 따라, 클린 스테이지(840)의 상면에는 계속적으로 새로운 테이프(810)가 공급될 수 있다.As described above, according to the rotation of the supply roller 810 and the
참고로, 본 발명의 클리너부(800)는 테이프(810)의 점착면을 보호하기 위해 이형필름이 접착된 테이프(810)를 사용할 수도 있다. 이러한 경우 제1, 2클리너부(800a, 800b)에는 공급롤러(820)와 회수롤러(850) 외에도 테이프(810)의 점착면을 보호하는 이형필름을 회수하기 위한 이형필름 롤러가 추가로 장착될 수 있다. For reference, the cleaner 800 of the present invention may use a tape 810 to which a release film is adhered to protect the adhesive surface of the tape 810. In this case, in addition to the
제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)가 클린 스테이지(840)의 상면으로 하강, 즉, Z축 방향으로 이동하면 스탬프 패드(550)의 하면은 테이프(810)의 점착면에 접촉하게 된다. 따라서, 스탬프 패드(550)의 하면의 이물질은 테이프(810)의 점착력에 의해 제거될 수 있다.When the
위와 같이, 테이프(810)의 점착력에 의해 제거되는 이물질은, 파티클 또는 PCB(P)의 본딩면에 도포된 접착제일 수 있다.As described above, the foreign matter removed by the adhesive force of the tape 810 may be an adhesive applied to the bonding surface of the particle or PCB (P).
제1, 2클리너부(800a, 800b)에 의해 상기 접착제가 스탬프 패드(550)로 부터 제거되므로, 마이크로 LED 소자(M)를 PCB(P)에 본딩할 때, 스탬프 패드(550)에서 PCB(P)상으로 마이크로 LED 소자(M)를 쉽게 전사할 수 있다.Since the adhesive is removed from the
이러한, 제1, 2클리너부(800a, 800b)를 이용한 클린 공정은 PCB의 본딩될 영역에 마이크로 LED 소자를 본딩한 후, 본딩 작업이 완료될 때마다 바로 클리너부로 이동하여 스탬프 패드를 클리닝할 수 있다. 또한, 업룩킹 비전(600), 즉, 제1, 2업룩킹 비전(600a, 600b)을 통해, 스탬프 패드(550)에 이물질이 묻어 있는지 여부를 검사한 후에 이루어질 수 있다. 다시 말해, 제1, 2업룩킹 비전(600a, 600b)에 의해 스탬프 패드(550)에 이물질이 묻어 있는 것이 검사되면, 제어부는 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)를 제1, 2클리너부(800a, 800b)의 클린 스테이지(840)로 이동시킴으로써, 스탬프 패드(550)의 이물질 제거를 달성할 수도 있다.In the clean process using the first and second
위와 같이, 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에 클리너부(800)가 구비됨에 따라, 스탬프 패드(550)에 이물질이 발생시, 이를 쉽게 제거할 수 있으며, 이를 통해, 스탬프 패드(550)의 흡착력이 높게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 스탬프 패드(850)에 남아있을 접착 성분으로 인해 발생되는 흡착 에러를 최소화할 수 있다.As described above, when the
한편, 본 발명의 스탬프 패드(550)는 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하고, PCB(P)에 본딩하며, 스탬프 패드(550)를 클리닝하는 과정을 반복적으로 수행함에 따라, 스탬프 패드(550)에 마련된 소자 접착돌기(551)의 일부가 마모되거나 손상이 될 수 있다. Meanwhile, the
이러한 경우 스탬프 패드(550)가 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하는데 문제가 생길 수 있기 때문에 스탬프 패드(550)의 사용이 소정 횟수에 도달하는 경우 새로운 스탬프 패드(550)로 교체하는 것이 필요하다.In this case, since the
이를 위해 스탬프 스택부에 복수개의 스탬프 패드(550)가 스택 매거진에 적층되어 구비된다. 스탬프 스택부의 전방에는 Y축 방향으로 형성된 제5가이드 프레임(26)에 이동 가능하게 설치된다. 이 경우, 스탬프 스택부로부터 스탬프 교체부(910)로의 스탬프 패드의 공급은 푸셔(911)가 스탬프 패드(550)를 후방에서 전방으로 밀면 스택 매거진으로부터 인출되는 스탬프 패드(550)가 벨트에 의해 스탬프 교체부로 이송된다. 한편 사용된 스탬프 패드(550)는 스탬프 교체부(910)의 상방에서 본딩 헤드의 공압을 해제하여 스탬프 교체부(910)에 내려놓으면 벨트에 의해 스탬프 스택부로 이동하고 그립퍼에 의해 비어있는 스택 매거진 칸에 사용된 스탬프 패드(550)를 투입시킨다.To this end, a plurality of
즉, 먼저 사용된 스탬프 패드(550)를 스탬프 교체부(910)에 내려놓고 스택 매거진의 빈칸에 사용된 스탬프 패드(550)를 넣은 후, 교체될 새로운 스탬프 패드(550)를 스택 매거진으로부터 인출하여 본딩 헤드(540)의 공압 인가 및 해제에 의해 간편하게 본딩 헤드(540)의 스탬프 패드(550)를 교체할 수 있다.That is, first put the used
제1, 2캘리브레이션 스테이지(920, 930)는 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)가 목표로 하는 위치값으로 이동하는지를 검사하여 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)의 픽업 위치 정보를 초기 셋팅 및 설정하는 기능을 한다.The first and second calibration stages 920 and 930 check whether the first and
제1캘리브레이션 스테이지(920)는 제1, 2마이크로 LED 소자 분리부(400a, 400b) 사이에 배치되며, 제2캘리브레이션 스테이지(930)는 제1캘리브레이션 스테이지(920)의 후방에 위치한다.The
제2캘리브레이션 스테이지(930)에는 위치를 검사하기 위한 캘리브레이션존으로 상부에 복수개의 피듀셜마크가 형성된다. In the
제1캘리브레이션 스테이지(920)의 상면에는 제2캘리브레이션 스테이지(930 상에 놓일 교정지그가 적재된다. 교정지그는 제2캘리브레이션 스테이지(930) 상부에서 상대 위치를 산출할 수 있도록 투명한 재질로 이루어지며, 교정 검사시 기준이 되기 때문에 외부의 환경 등에 변화가 강하고, 열변형이 거의 없는 유리 재질로 이루어져있다. 뿐만 아니라, 교정지그에도 피듀셜 마크가 형성되어 제2캘리브레이션 스테이지(930로부터의 상대적인 위치 산출이 가능하다.The calibration jig to be placed on the
캘리브레이션 방법은 장비 구동전에 초기 셋팅을 위하여, 또는 장비 구동 중 위치 셋팅 확인을 위하여 수행이 될 수 있으며, 제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)로 상기 교정지그를 픽업하여 제2캘리브레이션 스테이지(930)에 적재시키고, 본딩 픽커에 구비된 본딩비전으로 제2캘리브레이션 스테이지(930) 상의 교정지그를 검사하고 픽커의 위치값 셋팅을 수정하고, 수정된 값으로 다시 검사하는 과정을 반복함으로써, 제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치를 설정하는 이른바, 캘리브레이션 작업을 수행하게 된다. The calibration method may be performed for initial setting prior to driving the equipment, or to check the position setting during the driving of the equipment. The calibration jig may be picked up by the
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)를 통해 마이크로 LED 소자(M)를 PCB(P)에 본딩시키는 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of bonding the micro LED device M to the PCB P through the micro LED
먼저, 캐리어(S)가 적재된 트레이 팔레트(T)가 X축 방향, 즉, 도 1에서 우측으로 이동하여 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b) 전방의 제1기판 픽업 위치로 이동하게 된다.First, the tray pallet T on which the carrier S is loaded is moved to the X-axis direction, that is, to the right in FIG. 1 to move to the first substrate pickup position in front of the second micro LED
팔레트(100)가 제1기판 픽업 위치에 위치하면, 도 2a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2캐리어 픽커(300b)의 캐리어 픽커 헤드(340)는 Z축 방향으로 하강하여, 기판 흡착돌기(341)가 캐리어(S)의 가장자리의 비접착 영역을 흡착하여 캐리어(S)를 픽업한다. 픽업된 캐리어(S)는 캐리어 픽커 이동부(320)가 Y축 방향으로 캐리어 픽커 헤드(340)를 이동시킨 후, 흡착력을 해제함으로써, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된다.When the
제2캐리어 픽커(300b)가 팔레트(100)에서 캐리어(S)를 픽업하면, 팔레트(100)는 X축 방향, 즉, 도 1에서 좌측으로 이동하여 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a) 전방의 제2기판 픽업 위치로 이동하게 된다.When the
팔레트(100)가 제2기판 픽업 위치에 위치하면, 제2캐리어 픽커(300b)의 캐리어 픽커 헤드(340)는 Z축 방향으로 하강하여, 기판 흡착돌기(341)가 캐리어(S)의 가장자리의 비접착 영역을 흡착하여 캐리어(S)를 픽업한다. 픽업된 캐리어(S)는 캐리어 픽커 이동부(320)가 Y축 방향으로 캐리어 픽커 헤드(340)를 이동시킨 후, 흡착력을 해제함으로써, 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 적재된다.When the
위와 같이, 제2캐리어 픽커(300b)에 의한 캐리어(S)의 픽업과, 제1캐리어 픽커(300a)에 의한 캐리어(S)의 픽업은 교차적으로 이루어지되 반복적으로 수행될 수 있다. As described above, the pickup of the carrier S by the
다시 말해, 팔레트(100)에 수용된 복수개의 캐리어(S)들 중에서 캐리어 픽커에 전달하기 위하여 팔레트(100)는 제1기판 픽업 위치 및 제2기판 픽업 위치로 X축 방향을 따라 왕복 이동하고, 제2, 1캐리어 픽커(300b, 300a)는 각각의 픽업 위치에 팔레트(100)가 위치할 때마다 캐리어(S)를 픽업시켜 제2, 1마이크로 LED 소자 분리부(400b, 400a) 각각에 적재한다.In other words, the
즉, 팔레트(100)가 X축 방향으로 왕복 이동할 때, 제2, 1캐리어 픽커(300b, 300a)가 팔레트(100)에 적재된 캐리어(S)를 하나씩 픽업하여 제2, 1마이크로 LED 소자 분리부(400b, 400a) 각각에 적재시킨다.That is, when the
제2, 1마이크로 LED 소자 분리부(400b, 400a) 각각에 캐리어(S)가 전달되면, 제2, 1본딩 픽커(500b, 500a)에 의한 본딩 공정이 수행된다.When the carrier S is transferred to each of the second and first micro LED
먼저, 제2본딩 픽커(500b)를 통해 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 제2 PCB(P)에 본딩시키는 공정에 대해 설명한다. First, a second PCB (P) loaded with a micro LED device (M) of the carrier (S) transferred to the second micro LED device isolation unit (400b) through the second bonding picker (500b) to the second PCB stage (200b). Will be described.
제2본딩 픽커(500b)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동가능하게 구비되며 캐리어 픽커가 마이크로 LED 소자 분리부에 캐리어를 전달하는 동안에 제2본딩 픽커에 구비된 제2본딩비전으로 마이크로 LED 소자가 본딩될 PCB의 본딩위치 정보를 획득한 후, 제2업룩킹 비전(600b)의 상부로 이동하여 본딩 헤드 하부에 장착된 스탬프 패드에 형성된 돌기의 위치 정보를 검사한다. 그후 제2 본딩 픽커를 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 상부로 이동시킨다.The
제2본딩 픽커(500a)의 본딩비전(560)은 제2기판 마킹부와 캐리어(S)의 위치를 검사함으로써, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 정렬 상태를 검사한다.In the
제어부는 본딩비전(560)을 통해 얻은 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 캐리어(S)의 정렬 상태 데이터를 토대로 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치를 보정하도록 제어한다.The control unit controls to correct the pickup position of the
예컨데, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)가 제2기판 마킹부를 기준으로 우측으로 5㎛ 어긋나게 적재된 경우, 제어부는 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치를 우측으로 5㎛ 보정함으로써, 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)가 마이크로 LED 소자(M)를 정위치에서 픽업할 수 있게 한다.For example, when the carrier S loaded in the second micro LED
보정을 통해, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 모두 픽업한 제2본딩 픽커(500b)는 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 PCB(P)의 본딩 위치까지 이동한 후, 본딩 헤드(540)를 Z축 방향으로 하강시킴으로써, 마이크로 LED 소자(M)를 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 PCB(P)에 본딩시킨다. 이 때, 제2PCB 스테이지(200b)는 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 후방 위치, 즉, 제1본딩 위치까지 이동되어 있다.Through the correction, the
본딩 위치 및 본딩면의 검사는 전술한 바와 같이, 본딩비전(560)을 통해 이루어질 수 있다. Inspection of the bonding position and the bonding surface may be made through the
스탬프 패드(550)에 흡착된 마이크로 LED 소자(M)의 위치 정렬에 오차가 있는 경우, 제어부는 제2업룩킹 비전(600b)에 의해 얻어진 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태 데이터를 토대로 제2본딩 픽커(500b)의 본딩 위치를 보정하도록 제2본딩 픽커(500b)를 제어할 수 있다.If there is an error in the position alignment of the micro LED element M adsorbed to the
제2본딩 픽커(500b)에 의해 트레이 팔레트(T)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)가 모두 PCB(P)에 본딩되면, 제2PCB 스테이지(200b)는 X축 방향, 즉, 도 1에서 우측으로 이동함으로써, PCB 회수함으로 회수된다.When all of the micro LED elements M of the carrier S loaded on the tray pallet T by the
또한, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)에서 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 경우, 제2캐리어 회수픽커(700b)가 상기 캐리어(S)를 픽업하여 제2캐리어 회수부로 픽업하여 회수한다. 따라서, 제2캐리어 픽커(300b)를 통한 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)로의 캐리어(S)의 이송이 계속적으로 이루어질 수 있다.In addition, when all of the micro LED device M is picked up from the carrier S loaded in the second micro LED
이하, 제2본딩 픽커(500b)를 통해 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 PCB(P)에 본딩시키는 공정에 대해 설명한다. Hereinafter, the micro LED device M of the carrier S loaded on the second micro LED
제2본딩 픽커(500b)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하여, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 상부까지 이동하게 된다.The
제2본딩 픽커(500b)의 본딩비전(560)은 제2기판 마킹부와 캐리어(S)의 위치를 검사함으로써, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 정렬 상태를 검사한다.In the
제어부는 본딩비전(560)을 통해 얻은 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 캐리어(S)의 정렬 상태 데이터를 토대로 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치를 보정시킨다.The controller corrects the pickup position of the
보정을 통해, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)를 모두 픽업한 제2본딩 픽커(500b)는 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 제2PCB(P)의 본딩 위치까지 이동한 후, 본딩 헤드(540)를 Z축 방향으로 하강시킴으로써, 마이크로 LED 소자(M)를 제2PCB 스테이지(200b)에 적재된 제2PCB(P)에 본딩시킨다. 이 때, 제2PCB 스테이지(200b)는 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)의 후방 위치, 즉, 제2본딩 위치까지 이동되어 있다.Through the correction, the
본딩 위치 및 본딩면의 검사는 전술한 바와 같이, 본딩비전(560)을 통해 이루어질 수 있다. Inspection of the bonding position and the bonding surface may be made through the
스탬프 패드(550)에 흡착된 마이크로 LED 소자(M)의 위치 정렬에 오차가 있는 경우, 제어부는 제2업룩킹 비전(600b)에 의해 얻어진 마이크로 LED 소자(M)의 정렬 상태 데이터를 토대로 제2본딩 픽커(500b)의 본딩 위치를 보정하도록 제2본딩 픽커(500b)를 제어할 수 있다.If there is an error in the position alignment of the micro LED element M adsorbed to the
제2본딩 픽커(500b)에 의해 트레이 팔레트(T)에 적재된 캐리어(S)의 마이크로 LED 소자(M)가 모두 제2PCB(P)에 본딩되면, 제2PCB 스테이지(200b)는 X축 방향, 즉, 도 1에서 우측으로 이동함으로써, PCB 회수함으로 반출된다.When all of the micro LED elements M of the carrier S loaded on the tray pallet T by the
또한, 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 적재된 캐리어(S)에서 마이크로 LED 소자(M)가 모두 픽업된 경우, 제2캐리어 회수픽커(700b)가 상기 캐리어(S)를 픽업하여 제2캐리어 회수부로 회수한다. 따라서, 제2캐리어 픽커(300b)를 통한 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)로의 캐리어(S)의 이송이 계속적으로 이루어질 수 있다.In addition, when all of the micro LED device M is picked up from the carrier S loaded in the second micro LED
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)는, 한 쌍의 본딩공정부, 즉, 제1, 2본딩공정부를 통해 마이크로 LED 소자(M)가 각각의 PCB에 독립적으로 본딩이 이루어지게 된다.As described above, the micro LED
제1본딩공정부는 제1캐리어 픽커(300a), 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a), 제1업룩킹 비전(600a), 제1PCB 스테이지(200a)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제2본딩공정부는 제2캐리어 픽커(300b), 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b), 제2업룩킹 비전(600b), 제2PCB 스테이지(200b)를 포함하여 구성될 수 있다.The first bonding process unit may include a
제1본딩공정부에서는, 제1캐리어 픽커(300a)가 제1픽업 위치에 있는 팔레트(100)로부터 캐리어(S)를 픽업하여 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)에 전달하고, 제1본딩 픽커(500a)가 제1마이크로 LED 소자 분리부(400a)로부터 마이크로 LED 소자(M)만을 픽업하여 제1본딩 위치에 있는 제1PCB 스테이지(200a)에 재치된 제1PCB(P)에 본딩시키는 공정이 수행된다. 이 경우, 제1업룩킹 비전(600a), 제1본딩 픽커(500a)의 본딩비전(560) 및 제어부를 통해 제1본딩 픽커(500a)의 픽업 위치 또는 본딩 위치가 보정되도록 제어될 수 있다.In the first bonding process unit, the
제2본딩공정부에서는, 제2캐리어 픽커(300b)가 제2픽업 위치에 있는 팔레트(100)로부터 캐리어(S)를 픽업하여 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달시키고, 제2본딩 픽커(500b)가 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)로부터 마이크로 LED 소자(M)만을 픽업하여 제2본딩 위치에 있는 제2PCB 스테이지(200b)에 재치된 제2PCB(P)에 본딩시키는 공정이 수행된다. 이 경우, 제2업룩킹 비전(600b), 제2본딩 픽커(500b)의 본딩비전(560) 및 제어부를 통해 제2본딩 픽커(500b)의 픽업 위치 또는 본딩 위치가 보정되도록 제어될 수 있다.In the second bonding process unit, the
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)는 제2본딩공정부에서 먼저 본딩작업이 수행된 후 반출될 수 있도록, 제2캐리어 픽커(300b)가 팔레트(100)로부터 캐리어(S)를 픽업하여 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달하면 제2본딩 픽커(500b)가 제2마이크로 LED 소자 분리부(400b)에 전달된 캐리어로(S)부터 제2마이크로 LED 소자만 흡착하여 제2PCB 의 본딩영역에 본딩할 수 있다. As described above, in the
또한 본 발명의 실시예에서 각각의 PCB(P)에는 6회에 걸쳐 6개의 캐리어로부터 각각 복수개의 제2마이크로 LED 소자(M)를 분리하여 본딩작업을 수행한 후, 본딩이 완료되면 반출할 수 있지만, PCB(P) 및 마이크로 LED 소자(M)의 종류에 따라 하나의 PCB(P)에 본딩되는 마이크로 LED 소자(M)의 개수 및 본딩횟수는 가변될 수 있으며, 팔레트(100)에 수용되는 캐리어(S)의 수 및 캐리어(S)에 수용되는 마이크로 LED 소자(M)의 개수도 달라질 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, each PCB (P) is separated from each of a plurality of second micro LED elements (M) from six carriers six times, and then performing a bonding operation, the bonding can be taken out when completed. However, the number and bonding times of the micro LED elements M bonded to one PCB P according to the type of the PCB P and the micro LED elements M may vary, and are accommodated in the
위와 같이, 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)가 제1, 2본딩공정부를 구비하여 픽업 및 본딩 공정이 독립적으로 수행됨에 따라, 마이크로 LED 소자(M)의 본딩을 더욱 효율적으로 달성할 수 있는 장점이 있다.As described above, as the micro LED
또한, 마이크로 LED 소자 분리부(400) 즉, 제1, 2마이크로 LED 소자 분리부(400a, 400b)는 그 위치가 고정됨에 따라, 마이크로 LED 소자(M)의 위치 오차의 발생을 현저히 낮출 수 있다. 이를 위하여 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 캐리어(S)를 전달할 수 있도록, 마이크로 LED 소자 분리부(400)와 Y축 방향으로 동축에 배치된 캐리어 픽커(300)가 배치되며, 캐리어 픽커(300)는 고정된 위치에서 Y축 방향으로만 이송 가능하게 구비되어 마이크로 LED 소자 분리부(400)의 고정된 위치에 캐리어(S)를 전달하도록 할 수 있다.In addition, since the positions of the micro LED
상세하게 설명하면, 마이크로 LED 소자 분리부(400)가 없이 본딩 픽커(500)가 팔레트(100)에서 마이크로 LED 소자(M)를 바로 픽업하여 PCB(P)에 본딩시킬 경우, 팔레트(100)의 이동에 따라 매번 위치 정렬의 오차 발생의 위험성이 있다. 또한 본딩영역이 2군데에서 수행되기 때문에 각각의 본딩영역으로 마이크로 LED 소자(M)를 전달하기 위하여 본딩공정 중에도 계속 반복적으로 팔레트(100)가 왕복이동이 되어야 하기 때문에 위치 안정성을 확보하기가 어렵다. 특히나 앞에서도 설명한 바와 같이 마이크로 단위의 LED 소자(M)를 핸들링함에 있어서, 미세한 위치 오차는 제품 불량에 해당하는 오차로 작용될 수 있기 때문에 하나의 캐리어(S)에 수천 ~ 수만개의 마이크로 LED 소자(M)의 정밀도 확보가 매우 중요하다.In detail, when the
따라서, 본 발명과 같이, 고정된 위치를 갖는 마이크로 LED 소자 분리부(400)가 구비되고, 이러한 마이크로 LED 소자 분리부(400)에 캐리어(S)를 이송한 후, 다시 그 캐리어(S)에서 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하여 이송시키게 되면, 팔레트(100)의 이동에 따른 위치 정렬의 오차 발생을 감소시킬 수 있는 것이다. 즉, 마이크로 LED 소자 분리부(400)는 그 위치가 고정되어 있으므로, 본딩 픽커(500)가 팔레트(100)의 위치 변화(팔레트(100)는 제1픽업 위치와 제2픽업 위치를 왕복하여 이동하게 되므로 계속적으로 위치가 변화한다고 볼 수 있다)에 따른 보정을 하지 않아도 되는 것이다.Therefore, as shown in the present invention, the micro LED
뿐만 아니라 정확한 본딩, 실장을 위해서 본딩비전(560)으로 PCB(P)의 본딩될 영역에 대한 위치 정보를 획득한 후, 업룩킹비전(600)으로 픽업할 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(551) 위치를 검출하고 본딩비전(560)으로 캐리어(S)로부터 픽업할 마이크로 LED 소자(M)의 위치를 검출하며, 본딩 전에 업룩킹비전(600)으로 스탬프 패드(550)에 흡착된 정렬 상태를 한번 더 확인하여 실장함으로써 PCB(P)의 정확한 위치에 마이크로 LED 소자(M)를 실장할 수 있게 된다.In addition, after obtaining the position information on the bonding area of the PCB (P) to the
따라서, 본 발명의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)는 마이크로 LED 소자(M)의 정확한 본딩이 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 마이크로 LED 소자(M)가 잘못된 위치에 본딩된 불량 PCB(P)의 발생을 낮출 수 있다.Therefore, the
이하, 스탬프 교체부(910)를 통해, 제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)의 스탬프 패드(550)를 교체하는 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of replacing the
픽커 헤드 푸셔(911)를 통해 새로운 스탬프 패드(550)가 공급되면, 스탬프 패드(550)는 스탬프 교체부(910)로 적재된다. 스탬프 교체부(910)는 Y축 방향을 따라 픽커 헤드 교체 위치까지 이동된다. 이 경우, 픽커 헤드 교체 위치는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1, 2클리너부(800a, 800b)의 클린 스테이지(840)들의 사이 및 제2가이드 프레임(22)의 후방일 수 있다.When a
본딩 헤드(540)에 흡착된 스탬프 패드(550)는 소모성 제품으로 이루어지므로, 마이크로 LED 소자(M)를 픽업하고, 스탬프 패드(550)에 픽업된 마이크로 LED 소자(M)를 PCB(P)에 본딩하며, 본딩이 완료된 스탬프 패드(550)를 테이프(810)에 접촉시켜 클리닝하는 단계를 반복적으로 수행하는 경우 스탬프 패드(550)의 하면에 형성된 수천 ~ 수만개의 소자 접착돌기(551)가 마모되거나 손상이 될 수 있다. 따라서 각각의 본딩작업이 수행되는 동안 스탬프 패드(550)의 사용횟수가 소정 횟수에 도달하는 경우 새로운 스탬프 패드(550)로 교체하는 것이 바람직하다. Since the
물론 이외에도, 제1업룩킹 비전(600a)을 통해 제1본딩 픽커(500a)의 본딩 헤드(540)에 흡착된 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(551)가 장기간 사용에 따라 마모되거나 파손된 것이 검사되거나, 제2업룩킹 비전(600b)을 통해 제2본딩 픽커(500b)의 본딩 헤드(540)에 흡착된 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(551)가 장기간 사용에 따라 마모되거나 파손된 것이 검사되면, 제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)는 본딩 헤드(540)의 공압을 해제하여 본딩 헤드(540)의 하면에 진공 흡착된 스탬프 패드(550)를 분리. 교체할 수도 있다.In addition, in addition, the device
그 후, 제1본딩 픽커(500a) 또는 제2본딩 픽커(500b)는 스탬프 교체부(910)로 이동하고, 본딩 헤드(540)의 공압을 통해 스탬프 교체부(910)에 공급된 새로운 스탬프 패드(550)를 진공 흡착하여 픽업함으로써, 스탬프 패드(550)를 교체한다. 이 경우, 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)는 분리된 스탬프 패드(550)를 회수하는 회수함(미도시)이 더 포함되어 구성될 수도 있으며, 미사용 스탬프 패드가 복수개 적층된 스탬프 스택부의 일측에 따로 회수할 수도 있다. Thereafter, the
위와 같은 방법에 의해, 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)의 본딩 픽커(500), 즉, 제1, 2본딩 픽커(500a, 500b)는 공압 연결 및 해제를 통해 스탬프 패드(550)를 쉽게 교체 가능하다. 따라서, 스탬프 패드(550)를 장기간 사용에 따라 스탬프 패드(550)의 소자 접착돌기(511)에 마모 또는 파손이 발생하게 되면, 스탬프 패드(550)를 쉽게 교체할 수 있으며, 이를 통해, 마이크로 LED 소자(M)를 흡착하는 흡착력을 높게 유지시킬 수 있다. 이처럼, 스탬프 패드(550)의 흡착력을 높게 유지함에 따라, 마이크로 LED 소자(M)를 제대로 픽업하지 못해 PCB(P)에 마이크로 LED 소자(M)의 결손 영역, 픽업 에러의 발생을 방지할 수 있다.By the above method, the
전술한 본 발명의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩되는 마이크로 LED 소자(M)가 마이크로 LED일 경우, 도 6과 같이, 복수개의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)를 순차적으로 연결 배열한 마이크로 LED 소자용 본딩시스템(1)을 구축할 수도 있다.When the micro LED element M bonded in the above-described micro LED
즉, 본 발명의 또 다른 마이크로 LED 소자용 본딩시스템(1)은 전술한 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)가 복수개 나란히 배열되어 구비되며, 각각의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 서로 다른 컬러의 마이크로 LED 소자(M)를 본딩할 수 있다. 즉 하나의 PCB(P)에 각각의 본딩장치에서 본딩된 서로 다른 컬러의 LED를 연속적으로 본딩함으로써 PCB(P) 상에 각각 다른 컬러의 픽셀을 방출하는 전체 픽셀의 PCB(P)를 만들 수 있다.That is, another micro LED
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 소자용 본딩장치를 순차적으로 배열한 마이크로 LED 소자용 본딩시스템의 평면도이다.6 is a plan view of a bonding system for a micro LED device in which a bonding device for a micro LED device according to an exemplary embodiment of the present invention is sequentially arranged.
마이크로 LED 소자용 본딩시스템(1)에 사용되는 마이크로 LED 소자(M)는, PCB(P)에 마이크로 LED 소자(M)를 R, G, B 즉, 하나의 서브 픽셀 단위로 본딩시키기 위해, 캐리어(S)에 안착된 마이크로 LED 소자(M)는 기존의 피치 간격의 3배수의 피치 간격을 갖도록 안착될 수 있다. The micro LED element M used in the
예컨데, 기존의 마이크로 LED 소자(M) 사이의 간격이 10㎛이고, 마이크로 LED 소자(M)의 폭이 100㎛인 경우, 마이크로 LED 소자용 본딩시스템(1)에서 사용되는 마이크로 LED 소자(M) 사이의 피치 간격은 330㎛(10㎛+100㎛+10㎛+100㎛+10㎛+100㎛)일 수 있는 것이다.For example, when the distance between the existing micro LED element (M) is 10㎛, and the width of the micro LED element (M) is 100㎛, micro LED element (M) used in the bonding system (1) for micro LED element The pitch interval therebetween may be 330 µm (10 µm + 100 µm + 10 µm + 100 µm + 10 µm + 100 µm).
도 6의 첫번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩되는 마이크로 LED 소자(M)는 'R', 즉, 적색광 마이크로 LED 소자(M)이고, 두번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩되는 마이크로 LED 소자(M)는 'G', 즉, 녹색광 마이크로 LED 소자(M)이고, 세번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩되는 마이크로 LED 소자(M)는 'B', 즉, 청색광 마이크로 LED 소자(M)일 수 있다.The micro LED element M bonded in the first micro LED
첫번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩 공정이 완료된 PCB(P)에는 적색광 마이크로 LED 소자(R)만이 존자하고, 두번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩 공정이 완료된 PCB(P)에는 적색광 마이크로 LED 소자(R) 및 녹색광 마이크로 LED 소자(G)가 존재하며, 세번째 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)에서 본딩 공정이 완료된 PCB(P)에는 적색광 마이크로 LED 소자(R), 녹색광 마이크로 LED 소자(G) 및 청색광 마이크로 LED 소자(B)가 모두 존재한다. 이를 통해, PCB(P) 내에 R, G, B가 모두 구현되어 디스플레이 장치로서 기능할 수 있게 된다.Only the red light micro LED element R exists in the PCB (P) where the bonding process is completed in the first micro LED
물론, 본 발명에서는 R,G,B 순서로 PCB에 본딩하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 각각의 컬러LED의 실장 순서는 달라도 무방하다.Of course, in the present invention, the bonding to the PCB in the order of R, G, B has been described as an example, the mounting order of each color LED may be different.
마이크로 LED 소자용 본딩시스템(1)은 위와 같이, 하나의 PCB(P)가 3개의 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)의 본딩 공정을 모두 거쳐야 하므로, 마이크로 LED 소자용 본딩장치(10)의 제2가이드 프레임(22)이 하나의 가이드 프레임으로 연결되는 것이 바람직하다.As described above, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. Or it may be modified.
1: 마이크로 LED 소자용 본딩시스템
10: 마이크로 LED 소자용 본딩장치
21: 제1가이드 프레임
`
22: 벨트
24: 제3가이드 프레임
`
25: 제4가이드 프레임
26: 제5가이드 프레임
100: 팔레트
200: PCB 스테이지
200a: 제1PCB 스테이지
200b: 제2PCB 스테이지
300: 캐리어 픽커
300a: 제1캐리어 픽커
300b: 제2캐리어 픽커
310: 캐리어 픽커 바디
320: 캐리어 픽커 이동부
330: 단부
340: 캐리어 픽커 헤드
341: 기판 접착돌기
400: 마이크로 LED 소자 분리부
400a: 제1마이크로 LED 소자 분리부
400b: 제2마이크로 LED 소자 분리부
500: 본딩 픽커
500a: 제1본딩 픽커
500b: 제2본딩 픽커
510: 본딩 픽커 바디
520: 제1이동부
530: 제2이동부
540: 본딩 헤드
541: 슬릿
542: 공압유로
543: 공압호스
544: 내부 슬릿
545: 외부 슬릿
550: 스탬프 패드
551: 소자 접착돌기
560: 본딩비전
600: 업룩킹 비전
600a: 제1업룩킹 비전
600b: 제2업룩킹 비전
700: 캐리어 회수픽커
700a: 제1캐리어 회수픽커
700b: 제2캐리어 회수픽커
800: 클리너부
800a: 제1클리너부
800b: 제2클리너부
810: 테이프
820: 공급롤러
830: 가이드롤러
840: 클린 스테이지
850: 회수롤러
910: 스탬프 교체부
911: 픽커 헤드 푸셔
920: 제1캘리브레이션 스테이지
930: 제2캘리브레이션 스테이지
T: 트레이 팔레트
S: 캐리어
M: 마이크로 LED 소자
P: PCB1: Bonding System for Micro LED Devices
10: bonding device for micro LED device
21: first guide frame `22: belt
24: 3rd guide frame `25: 4th guide frame
26: fifth guide frame
100: pallet
200:
200b: second PCB stage
300:
300b: second carrier picker 310: carrier picker body
320: carrier picker moving part 330: end
340: carrier picker head 341: substrate adhesion projection
400: micro LED
400b: second micro LED device isolation unit
500: Bonding
500b: second bonding picker 510: bonding picker body
520: first moving unit 530: second moving unit
540: bonding head 541: slit
542: pneumatic flow path 543: pneumatic hose
544: inner slit 545: outer slit
550: stamp pad 551: element bonding projection
560: bonding vision
600:
600b: second uplooking vision
700:
700b: second carrier recovery picker
800:
800b: second cleaner part 810: tape
820: supply roller 830: guide roller
840
910: stamp replacement 911: picker head pusher
920: first calibration stage 930: second calibration stage
T: Tray Pallet S: Carrier
M: micro LED element P: PCB
Claims (10)
복수개의 마이크로 LED 소자가 가접착된 복수개의 캐리어가 수용되는 트레이 팔레트;
상기 트레이 팔레트로부터 하나의 캐리어를 픽업하여 마이크로 LED 소자 분리부로 전달하는 캐리어 픽커;
상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 캐리어로부터 복수개의 마이크로 LED 소자를 픽업하여 PCB에 본딩시키기 위하여 하부에 탈부착 가능하게 장착되는 스탬프 패드를 구비하는 본딩 헤드와, 상기 본딩 헤드의 일측에 마련되어 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 마이크로 LED 소자의 위치 정보 및 PCB의 본딩될 영역에 대한 위치 정보를 획득하는 본딩비전을 포함하며, X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 본딩 픽커;
상기 본딩 헤드에 의해 상기 마이크로 LED 소자가 상기 캐리어로부터 분리된 후 상기 마이크로 LED 소자 분리부 상의 빈 캐리어를 회수하는 캐리어 회수픽커;
상기 마이크로 LED 소자 분리부와 PCB 스테이지 사이의 하부에 고정 구비되며, 상기 본딩 픽커에 픽업된 마이크로 LED 소자의 위치 정보를 획득하기 위한 업룩킹 비전;
상기 업룩킹 비전에 의해 획득된 위치 정보와 PCB의 본딩될 영역에 대한 위치 정보에 따라 상기 마이크로 LED 소자가 본딩되는 PCB 스테이지; 및
본딩이 완료된 스탬프 패드를 클리닝하기 위한 클리너부;를 포함하고,
상기 캐리어 픽커, 마이크로 LED 소자 분리부, 본딩 픽커, 캐리어 회수픽커, 업룩킹 비전, PCB 스테이지, 클리너부는 한쌍을 이루며, Y축 방향으로 대칭되게 양측에 구비되되,
상기 트레이 팔레트에 수용되는 캐리어를 양측에 구비되는 각각의 캐리어 픽커에 전달하기 위하여, 상기 트레이 팔레트는 X축 방향으로 왕복 이송 가능하게 구비되고,
상기 트레이 팔레트로부터 전달받은 캐리어를 상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달하기 위하여, 상기 캐리어 픽커는 Y축 방향으로 이송 가능하게 구비되며, 상기 캐리어 픽커와 상기 마이크로 LED 소자 분리부는 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.A micro LED device bonding apparatus for bonding a plurality of micro LED device mounted on a carrier to a PCB,
A tray pallet configured to accommodate a plurality of carriers to which a plurality of micro LED elements are temporarily bonded;
A carrier picker that picks up one carrier from the tray pallet and transfers the carrier to a micro LED device separator;
A bonding head having a stamp pad detachably mounted at a lower portion to pick up a plurality of micro LED elements from a carrier transferred to the micro LED element separating unit and to bond the PCB to the PCB; and a micro LED provided at one side of the bonding head; A bonding picker including a bonding vision for obtaining position information of the micro LED device and position information of a region to be bonded on the PCB, the bonding picker being movable in the X-axis and Y-axis directions;
A carrier recovery picker for recovering empty carriers on the micro LED device separator after the micro LED device is separated from the carrier by the bonding head;
An uplooking vision fixed to a lower portion between the micro LED device isolation unit and the PCB stage and configured to acquire position information of the micro LED device picked up by the bonding picker;
A PCB stage to which the micro LED device is bonded according to the position information obtained by the uplooking vision and the position information on the region to be bonded to the PCB; And
Includes; a cleaner unit for cleaning the stamp pad is completed bonding;
The carrier picker, micro LED device separation unit, bonding picker, carrier recovery picker, up-looking vision, PCB stage, the cleaner unit pairs, are provided on both sides symmetrically in the Y-axis direction,
In order to transfer the carriers accommodated in the tray pallets to the respective carrier pickers provided at both sides, the tray pallets are provided to reciprocate in the X-axis direction,
In order to transfer the carrier received from the tray pallet to the micro LED device separator, the carrier picker is provided to be transportable in the Y-axis direction, and the carrier picker and the micro LED device separator are any parallel to the Y-axis direction. Bonding device for a micro LED device, characterized in that the coaxial fixed arrangement.
상기 PCB 스테이지에 구비되는 PCB는 일측 방향에서 공급되어 타측 방향으로 반출되며,
상기 트레이 팔레트로부터 공급되는 캐리어는 상기 PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 Y축 영역에 구비된 캐리어 픽커에 먼저 전달되어 본딩 작업이 수행되며, PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 PCB에 본딩작업이 먼저 종료되어 반출되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.The method of claim 1,
The PCB provided in the PCB stage is supplied in one direction and taken out in the other direction,
The carrier supplied from the tray pallet is first delivered to the carrier picker provided in the Y-axis region located on the side in which the PCB is taken out, and bonding is performed, and the bonding work is first finished on the PCB located in the side in which the PCB is taken out. Bonding device for a micro LED device, characterized in that carried out.
상기 스탬프 패드의 하면에는 상기 캐리어에 거치된 복수개의 마이크로 LED 소자를 한번에 픽업하기 위하여 상기 복수개의 마이크로 LED 소자와 각각 대응되는 돌출된 접착돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.The method of claim 1,
And a protruding adhesive protrusion corresponding to each of the plurality of micro LED elements in order to pick up the plurality of micro LED elements mounted on the carrier at a time on the lower surface of the stamp pad.
상기 스탬프 패드가 복수개 적층되어 구비되는 스탬프 스택부;
상기 본딩 헤드의 하부로부터 탈착된 사용된 스탬프 패드를 상기 스탬프 스택부로 밀어주는 그립퍼;
상기 스탬프 스택부로부터 교체될 새로운 스탬프 패드를 인출하는 스탬프 푸셔;및
상기 사용된 스탬프 패드 또는 교체될 새로운 스탬프 패드가 놓여지며, 상기 본딩 헤드의 스탬프 패드가 교체되는 스탬프 교체부를 더 포함하며,
상기 본딩 헤드는 상기 스탬프 교체부에서 공압 연결 및 해제를 통해 새로운 스탬프 패드로 교체 가능한 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치. The method of claim 1,
A stamp stack unit in which a plurality of stamp pads are stacked;
A gripper for pushing the used stamp pad detached from the lower portion of the bonding head to the stamp stack;
A stamp pusher for drawing out a new stamp pad to be replaced from the stamp stack;
The used stamp pad or a new stamp pad to be replaced is placed, and further comprises a stamp replacement portion, the stamp pad of the bonding head is replaced,
The bonding head may be replaced with a new stamp pad by pneumatic connection and release from the stamp replacement unit for micro LED device bonding device.
상기 본딩 헤드는 공압을 공급하는 공압공급부; 및 상기 공압공급부와 연결되는 공압유로를 구비하며,
상기 본딩 헤드의 저면에는 상기 공압유로와 연통되는 복수개의 슬릿이 형성되어 상기 스탬프 패드가 상기 공압공급부의 공압에 의해 상기 본딩 헤드의 하부에 탈부착되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.The method of claim 1,
The bonding head includes a pneumatic supply unit for supplying pneumatic pressure; And a pneumatic flow path connected to the pneumatic supply part,
A plurality of slits communicating with the pneumatic flow path is formed on the bottom of the bonding head so that the stamp pad is attached to and detached from the lower portion of the bonding head by the pneumatic pressure of the pneumatic supply portion.
상기 캐리어 픽커 및 상기 캐리어 회수픽커는 상기 캐리어 상에서 상기 마이크로 LED 소자의 비접착영역인 에지(edge) 영역을 진공 흡착하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.The method of claim 1,
And the carrier picker and the carrier recovery picker vacuum suction an edge region, which is a non-adhesive region of the micro LED element, on the carrier.
상기 클리너부는,
테이프를 공급하는 공급롤러;
상기 공급롤러에 의해 공급된 테이프의 접착면이 상부를 향한 상태로 공급되어 상기 본딩 헤드가 하강시 상기 본딩 헤드의 하단에 장착된 스탬프 패드와 접촉하여 상기 스탬프 패드의 이물질이 제거되는 클린 스테이지; 및
상기 클린 스테이지에서 사용된 테이프를 회수하는 회수롤러를 포함하며,
상기 공급롤러 및 회수롤러는 교체 가능하도록 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩장치.The method of claim 1,
The cleaner unit,
A feed roller for supplying a tape;
A clean stage in which the adhesive surface of the tape supplied by the feed roller is supplied upward, and the foreign matter of the stamp pad is removed by contacting the stamp pad mounted at the lower end of the bonding head when the bonding head is lowered; And
It includes a recovery roller for recovering the tape used in the clean stage,
The supply roller and the recovery roller is a micro LED device for bonding device characterized in that it is provided detachably.
복수개의 마이크로 LED 소자가 거치된 복수개의 캐리어가 수용되는 트레이 팔레트가 X축 방향으로 왕복 이송하면서 상기 트레이 팔레트에 수용되는 캐리어를 양측에 구비되는 각각의 캐리어 픽커에 순차적으로 공급하는 단계;
상기 캐리어 픽커가 상기 복수개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 픽업하여, 상기 캐리어 픽커와 Y축 방향으로 평행한 임의의 동축에 고정 배치되는 마이크로 LED 소자 분리부에 전달하는 단계;
본딩 헤드의 일측에 구비된 본딩비전으로 PCB의 본딩될 영역에 대한 본딩위치 정보를 획득하고, 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 캐리어로부터 마이크로 LED 소자를 픽업할 본딩 헤드의 하부에 장착된 스탬프 패드에 형성된 접착돌기의 위치정보를 업룩킹 비전으로 검사하는 단계;
상기 마이크로 LED 소자 분리부에 전달된 상기 마이크로 LED 소자의 정렬상태를 본딩비전으로 검사하고, 상기 스탬프 패드에 형성된 접착돌기의 위치정보와 상기 마이크로 LED 소자의 정렬상태를 바탕으로 상기 스탬프 패드의 접착돌기로 각각의 마이크로 LED 소자를 픽업하는 단계;
상기 본딩 헤드를 업룩킹 비전의 상부로 이송하여, 상기 스탬프 패드에 픽업된 마이크로 LED 소자의 픽업상태를 검사하는 단계;
상기 스탬프 패드에 픽업된 마이크로 LED 소자를 제1 PCB 또는 제2 PCB의 상부로 이송하여, 상기 픽업상태 검사결과에 따라 제1 PCB 또는 제2 PCB의 본딩위치에 본딩하는 단계; 및
상기 본딩이 완료된 본딩 헤드의 스탬프 패드를 클리너부에서 클리닝하는 단계를 포함하며,
상기 제1 PCB 또는 제2 PCB는 일측 방향에서 공급되어 타측 방향으로 반출되며,
상기 트레이 팔레트로부터 공급되는 캐리어는 상기 PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 Y축 영역에 구비된 캐리어 픽커에 먼저 전달되어 본딩 작업이 수행되며, PCB가 반출되는 방향 측에 위치한 PCB에 본딩작업이 먼저 종료되어 반출되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩방법.A bonding method for a micro LED device bonding a plurality of micro LED devices mounted on a carrier to a PCB,
Sequentially supplying carriers accommodated in the tray pallets to respective carrier pickers provided at both sides while the tray pallets receiving the plurality of carriers mounted with the plurality of micro LED elements are reciprocated in the X-axis direction;
Picking up a carrier of one of the plurality of carriers by the carrier picker and transferring the carrier picker to a micro LED device separator fixedly disposed at any coaxial parallel to the carrier picker in a Y-axis direction;
Bonding vision provided on one side of the bonding head is used to obtain bonding position information on the area to be bonded to the PCB, and to stamp pads mounted below the bonding head to pick up the micro LED elements from the carriers transferred to the micro LED element separator. Inspecting the location information of the formed adhesive protrusion with an uplooking vision;
Inspect the alignment state of the micro LED element transmitted to the micro LED element separation unit by bonding vision, and the adhesive protrusion of the stamp pad based on the position information of the adhesive protrusion formed on the stamp pad and the alignment state of the micro LED element. Picking up each micro LED element into a furnace;
Transferring the bonding head to an upper portion of an uplooking vision and inspecting a pickup state of the micro LED element picked up by the stamp pad;
Transferring the micro LED element picked up by the stamp pad to an upper portion of the first PCB or the second PCB, and bonding the micro LED element to a bonding position of the first PCB or the second PCB according to the pickup state inspection result; And
Cleaning the stamp pad of the bonding head in which the bonding is completed by a cleaner;
The first PCB or the second PCB is supplied in one direction and taken out in the other direction,
The carrier supplied from the tray pallet is first delivered to the carrier picker provided in the Y-axis region located on the side in which the PCB is taken out, and bonding is performed, and the bonding work is first finished on the PCB located in the side in which the PCB is taken out. Bonding method for a micro LED device, characterized in that the carried out.
상기 본딩 헤드의 스탬프 패드는 상기 본딩 헤드의 하부에 공압에 의해 탈부착 가능하게 구비되며,
상기 본딩 헤드의 스탬프 패드는 마이크로 LED 소자를 픽업하는 단계, 상기 본딩하는 단계 및 스탬프를 클리닝하는 단계가 소정 횟수에 도달하면 새로운 스탬프 패드로 교체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 소자용 본딩방법. The method of claim 9,
The stamp pad of the bonding head is detachably provided by pneumatically under the bonding head,
The stamp pad of the bonding head further comprises the step of picking up the micro LED element, the step of bonding and the cleaning of the stamp when the predetermined number of times to replace the new stamp pad for a micro LED element Bonding method.
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