KR20200113792A - 광 검사기 및 광 검사기를 이용한 발광 패키지 제조 방법 - Google Patents

광 검사기 및 광 검사기를 이용한 발광 패키지 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광원부, 검출부, 비전부 및 광학부를 포함하는 광 검사기가 제공된다. 광원부는 보조광을 방출한다. 검출부는 발광 패키지의 파장 변환부에서 방출된 광의 광 특성값을 검출한다. 비전부는 광을 방출하는 발광 패키지의 위치를 확인한다. 또한, 광학부는 보조광을 발광 패키지로 유도하고, 파장 변환부에서 방출된 광을 검출부 및 비전부로 유도한다. 여기서, 광학부는 제1 광원 유닛 및 제2 광원 유닛을 포함한다. 제1 광원 유닛은 보조광을 발광 패키지의 파장 변환부에 수직으로 조사되도록 유도한다. 또한, 제2 광원 유닛은 파장 변환부에서 방출된 광의 일부를 비전부로 유도하고, 광의 다른 일부를 검출부로 유도하는 제2 광원 유닛을 포함한다.

Description

광 검사기 및 광 검사기를 이용한 발광 패키지 제조 방법{LIGHT INSPECTION APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING LIGHT EMITTING PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 광 검사기 및 광 검사기를 이용한 발광 패키지 제조 방법에 관한 것이다.
광을 방출하는 발광 패키지는 조명, 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 분야에서 사용되고 있다.
또한, 발광 패키지는 광을 방출하는 발광 소자와 광의 파장을 변환하는 파장 변환부를 포함한다.
동일한 공정으로 발광 패키지를 제조하더라도 여러 가지 이유로 모든 발광 패키지가 동일한 광 특성을 갖지 않고, 불균일한 색산포가 나타난다.
이때, 광 특성이 원하는 목표 범위에 미포함되는 불량인 발광 패키지를 가려내기 위해서 발광 패키지의 광 특성 검사가 수행된다.
발광 패키지의 광 특성 검사 중 하나는 발광 패키지가 방출하는 광의 색이 목표 범위에 포함되는지 색좌표를 검출하는 것이다.
광 특성 검사를 위해서 발광 패키지에 전원을 인가하여 발광 패키지가 발광하도록 한다. 따라서, 광 특성 검사는 발광 패키지에 전원을 인가할 수 있는 상태에서 수행되어야 하므로, 싱귤레이션(singulation) 공정이 수행된 이후, 단일 패키지 상태에서 이루어진다.
이와 같은 광 특성 검사 결과 불량으로 판정된 발광 패키지는 폐기되기 때문에, 발광 패키지의 수율이 저하된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 패키지에 전원을 공급하지 않고도 광 특성을 검사할 수 있는 광 검사기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 광 검사기를 이용하여 복수의 발광 패키지를 단일 패키지로 분리하기 전에 광 특성을 보정할 수 있는 발광 패키지 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광원부, 검출부, 비전부 및 광학부를 포함하는 광 검사기가 제공된다. 광원부는 보조광을 방출한다. 검출부는 발광 패키지의 파장 변환부에서 방출된 광의 광 특성값을 검출한다. 비전부는 광을 방출하는 발광 패키지의 위치를 확인한다. 또한, 광학부는 보조광을 발광 패키지로 유도하고, 파장 변환부에서 방출된 광을 검출부 및 비전부로 유도한다.
여기서, 광학부는 제1 광원 유닛 및 제2 광원 유닛을 포함한다. 제1 광원 유닛은 보조광을 발광 패키지의 파장 변환부에 수직으로 조사되도록 유도한다. 또한, 제2 광원 유닛은 파장 변환부에서 방출된 광의 일부를 비전부로 유도하고, 광의 다른 일부를 검출부로 유도하는 제2 광원 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 발광 패키지에 파장 변환환부를 형성하는 단계, 외부의 광원부에서 방출되는 보조광을 파장 변환부에 수직으로 조사하는 단계, 보조광에 의해 파장 변환부에서 방출되는 광을 수광하여, 광의 광 특성값을 검출하는 단계, 검출한 광 특성값에 따라 파장 변환부를 보정하는 단계, 및 적어도 하나의 발광 패키지를 단일 유닛 형태로 형성하는 싱귤레이션 공정을 수행하는 단계를 포함하는 발광 패키지 제조 방법이 제공된다.
여기서, 파장 변환부에서 방출되는 광은 파장 변환부에서 여기되지 않고 반사된 보조광인 미 여기광 및 파장 변환부에서 여기된 후 반사된 여기광을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기 및 발광 패키지 제조 방법은 보조광을 이용하여 발광 패키지에 전원을 인가하지 않고 싱귤레이션 공정 전에 광 특성을 검사할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기 및 발광 패키지 제조 방법은 경과 공정 전에 광 특성을 검사할 수 있으므로, 발광 패키지의 광 특성에 따라 파장 변환부의 보정이 가능하다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기 및 발광 패키지의 제조 방법은 발광 패키지의 광 특성이 보정된 후에 싱귤레이션 공정이 수행되므로, 수율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 9는 제1 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11 내지 도 14는 제2 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로써 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참조번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기는 광원부, 검출부, 비전부 및 광학부를 포함한다. 상기 광원부는 보조광을 방출한다. 상기 검출부는 발광 패키지의 파장 변환부에서 방출된 광의 광 특성값을 검출한다. 상기 비전부는 상기 광을 방출하는 상기 발광 패키지의 위치를 확인한다. 또한, 상기 광학부는 상기 보조광을 상기 발광 패키지로 유도하고, 상기 파장 변환부에서 방출된 광을 상기 검출부 및 상기 비전부로 유도한다.
여기서, 상기 광학부는 제1 광원 유닛 및 제2 광원 유닛을 포함한다. 상기 제1 광원 유닛은 상기 보조광을 상기 발광 패키지의 파장 변환부에 수직으로 조사되도록 유도한다. 또한, 상기 제2 광원 유닛은 상기 파장 변환부에서 방출된 광의 일부를 상기 비전부로 유도하고, 상기 광의 다른 일부를 상기 검출부로 유도하는 제2 광원 유닛을 포함한다.
상기 보조광은 상기 발광 소자에서 방출되는 광과 동일한 파장대의 광일 수 있다.
또한, 상기 광 특성값은 색좌표일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 발광 패키지 제조 방법은 적어도 하나의 발광 패키지에 파장 변환환부를 형성하는 단계, 외부의 광원부에서 방출되는 보조광을 상기 파장 변환부에 수직으로 조사하는 단계, 상기 보조광에 의해 상기 파장 변환부에서 방출되는 광을 수광하여, 상기 광의 광 특성값을 검출하는 단계, 검출한 상기 광 특성값에 따라 상기 파장 변환부를 보정하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 발광 패키지를 단일 유닛 형태로 형성하는 싱귤레이션 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 파장 변환부에서 방출되는 광은 상기 파장 변환부에서 여기되지 않고 반사된 보조광인 미 여기광 및 상기 파장 변환부에서 여기된 후 반사된 여기광을 포함한다.
상기 보조광은 상기 발광 소자에서 방출되는 광과 동일한 파장대의 광일 수 있다.
상기 광 특성값은 색좌표일 수 있다.
일 실시 예로, 상기 적어도 하나의 발광 패키지는 리드판, 적어도 하나의 패키지 몸체, 및 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 리드판은 복수의 리드 프레임이 패터닝되어 있다. 상기 적어도 하나의 패키지 몸체는 상기 리드 프레임상에 형성되며, 개구부를 갖는다. 또한, 상기 적어도 하나의 발광 소자는 상기 패키지 몸체의 상기 개구부에 배치된다.
상기 파장 변환부를 형성하는 단계는 파장 변환 수지를 상기 발광 소자를 덮도록 상기 발광 패키지의 상기 개구부에 도포할 수 있다. 여기서, 파장 변환 수지는 투광성 수지 및 상기 투광성 수지에 분산된 파장 변환 물질을 포함한다.
상기 광 특성 값을 검출하는 단계는 상기 발광 패키지마다 수행될 수 있다.
상기 파장 변환부를 보정하는 단계는 상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함된 발광 패키지의 파장 변환부에 제1 보정 수지 또는 제2 보정 수지를 추가하는 것일 수 있다. 여기서, 상기 제1 보정 수지는 투광성 수지에 파장 변환 물질이 상기 파장 변환 수지보다 낮은 비율로 함유된 것이다. 또한, 상기 제2 보정 수지는 투광성 수지에 파장 변환 물질이 상기 파장 변환 수지와 동일하거나 높은 비율로 함유된 것이다.
이때, 상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함되며, 상기 미 여기광의 광량이 상기 여기광의 광량보다 큰 경우, 상기 파장 변환부에 상기 제1 보정 수지를 추가할 수 있다.
또한, 상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함되며, 상기 미 여기광의 광량이 상기 여기광의 광량보다 작은 경우, 상기 파장 변환부에 상기 제2 보정 수지를 추가할 수 있다.
상기 파장 변환부를 보정하는 단계 이후에, 상기 파장 변환부를 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예로, 상기 발광 패키지는 적어도 하나의 발광 소자 및 몰딩부를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 발광 소자는 지지 기판 상에 실장된다. 또한, 상기 몰딩부는 상기 지지 기판 상에 형성되어 상기 발광 소자를 덮도록 형성된다.
상기 파장 변환부를 형성하는 단계는 상기 몰딩부의 상부에 PIG(phosphor in glass)를 배치하는 것일 수 있다.
상기 파장 변환부를 보정하는 단계는 상기 파장 변환부의 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 포함되도록 상기 파장 변환부의 두께를 조절하는 것일 수 있다.
상기 파장 변환부의 두께는 상기 파장 변환부를 절삭하여 조절할 수 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 검사기를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 1을 참고하면, 광 검사기(100)는 광원부(110), 광학부(120), 검출부(130) 및 비전(vision)부(140)를 포함한다.
광원부(110)는 보조광을 방출한다. 보조광은 발광 패키지(200)의 발광 소자(230)가 방출하는 광과 동일한 파장대의 광이다. 예를 들어, 광원부(110)는 발광 패키지(200)와 동일한 발광 소자(230)를 포함할 수 있다.
광학부(120)는 광이 미리 정해진 방향으로 진행하도록 광을 유도한다. 본 실시 예에서 광학부(120)는 제1 광학 유닛(121) 및 제2 광학 유닛(122)을 포함한다.
제1 광학 유닛(121)은 광원부(110)에서 방출된 보조광이 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에 조사되도록 보조광을 반사한다. 이때, 제1 광학 유닛(121)은 보조광이 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에 수직으로 조사되도록 한다.
보조광과 파장 변환부(240)의 각도에 따라 보조광이 파장 변환부(240)에서 반사되는 광의 광량이 달라진다. 또한, 보조광이 파장 변환부(240)에 입사되는 위치에 발광 소자(230)의 유무에 따라 광 반사 효율이 달라질 수 있다. 즉, 보조광이 파장 변환부(240)에 입사되는 각도와 위치에 따라 파장 변환부(240)에서 반사된 광의 광 특성값이 달라질 수 있다. 따라서, 광 검사기(100)는 정확한 광 특성값을 검출하기 위해서 보조광을 파장 변환부(240)에 수직으로 조사한다.
제2 광학 유닛(122)은 발광 패키지(200)에서 방출된 광 중에서 일부 광은 반사하고, 다른 일부 광은 투과시킨다. 이때, 제2 광학 유닛(122)에 의해서 반사된 광은 비전부(140)를 향하고, 투과된 광은 검출부(130)로 향한다.
예를 들어, 제1 광학 유닛(121) 및 제2 광학 유닛(122)은 빔 스플리터(beam splitter)일 수 있다.
검출부(130)는 제2 광학 유닛(122)을 투과한 광을 수광하고, 수광한 광의 광 특성값을 검출한다. 예를 들어, 광 특성값은 색좌표일 수 있다. 즉, 검출부(130)는 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에서 방출된 광의 색좌표를 검출한다. 여기서, 색좌표는 CIE(International commission on Illumination) 색좌표일 수 있다.
이때, 검출부(130)는 파장 변환부(240)에서 반사된 광을 수직으로 수광한다. 광의 입사 각도에 따라서 검출부(130)의 광량과 같은 광 특성에 대한 검출 값이 달라질 수 있다. 따라서, 광 검사기(100)는 정확한 광 특성값을 검출하기 위해서 파장 변환부(240)에서 반사된 광이 검출부(130)에 수직으로 입사하도록 한다.
비전부(140)는 제2 광학 유닛(122)에서 반사된 광을 수광한다. 여기서, 비전부(140)가 수광하는 광은 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에서 방출된 광이다. 따라서, 비전부(140)를 통해서 광을 방출하는 발광 패키지(200)를 시각으로 확인할 수 있다. 예를 들어, 비전부(140)는 광을 방출하는 발광 패키지(200)의 위치를 시각적으로 확인할 수 있는 현미경, 모니터 등일 수 있다.
광 검사기(100)는 외부에 위치한 디스플레이 장치와 연결될 수도 있다. 광 검사기(100)는 검출부(130)가 검출한 광의 색좌표를 외부의 디스플레이 장치에 전송하여 시각적으로 확인하도록 할 수 있다. 또는 광 검사기(100)는 검출부(130)가 검출한 광의 색좌표를 시각적으로 확인할 수 있도록 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 것도 가능하다. 또는 광 검사기(100)는 비전부(140)가 모니터와 같이 표시 기능을 갖도록 구성된다면, 비전부(140)를 통해서 검출한 광의 색좌표를 표시할 수도 있다.
본 실시 예에 따른 광 검사기(100)는 보조광을 이용하여 발광 패키지(200)가 발광하도록 한다. 즉, 본 실시 예에 따른 광 검사기(100)를 이용하면 발광 패키지(200)가 전원 공급에 의해 발광하지 않아도 광 특성값을 검출할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 광 검사기(100)는 발광 패키지(200)에 파장 변환부(240)가 형성되고 파장 변환부(240)가 경화되기 전에 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출할 수 있다. 따라서, 발광 패키지(200)는 경화 공정이 수행되기 전에 광 검사기(100)로 검출된 광 특성값에 따라서 파장 변환부(240)가 보정될 수 있다.
이하, 도 1에서 설명한 광 검사기(100)를 이용하여 발광 패키지(200)를 제조하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 또한, 도 3 내지 도 9는 제1 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
우선, 발광 패키지(200)에 파장 변환부(240)를 형성한다. (도 2의 S110)
도 3 및 도 4를 참고하면, 발광 패키지(200)는 리드 프레임(211)이 패터닝된 리드판(210), 패키지 몸체(220) 및 발광 소자(230)를 포함한다.
리드판(210)에는 복수의 리드 프레임(211)이 패터닝되어 있다. 복수의 리드 프레임(211)은 리드판(210)의 테두리 또는 이웃하는 리드 프레임(211)과 연결되어 있다. 즉, 복수의 리드 프레임(211)은 서로 전기적으로 연결되어 있다.
복수의 패키지 몸체(220)는 복수의 리드 프레임(211)의 상부 또는 복수의 리드 프레임(211)을 감싸도록 형성된다. 패키지 몸체(220)에는 리드 프레임(211)을 노출하는 개구부(221)가 형성되어 있다.
발광 소자(230)는 복수의 패키지 몸체(220) 각각의 개구부(221)에 배치된다. 패키지 몸체(220)에 배치된 발광 소자(230)는 개구부(221)에 의해 노출된 리드 프레임(211)과 전기적으로 연결된다. 발광 소자(230)는 와이어 본딩 방식 또는 플립칩 본딩 방식으로 리드 프레임(211)과 연결될 수 있다. 발광 소자(230)는 자외선 또는 가시광선을 방출하는 발광 다이오드 칩일 수 있다.
또한, 도 2를 참고하면, 발광 소자(230)는 양극 전극 패드(미도시)와 음극 전극 패드(미도시)가 각각 상부와 하부에 위치한 구조이다. 따라서, 발광 소자(230)의 하부에 위치한 전극 패드는 발광 소자(230)가 실장된 리드 프레임(211)과 전기적으로 연결되며, 상부에 위치한 전극 패드는 다른 리드 프레임(211)과 와이어를 통해 전기적으로 연결된다. 그러나 도 2에 도시된 발광 소자(230)와 리드 프레임(211)의 구조 및 연결 방식으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 발광 소자(230)의 구조에 따라 리드 프레임(211)의 구조 및 발광 소자(230)와 리드 프레임(211) 간의 연결 방식은 변경될 수 있다.
도 5를 참고하면, 발광 패키지(200)에 파장 변환부(240)가 형성된다. 파장 변환부(240)는 패키지 몸체(220)의 개구부(221)에 파장 변환 수지를 도포하여 발광 소자(230)를 덮도록 형성된다. 파장 변환 수지는 투광성 수지에 파장 변환 물질이 분산된 것일 수 있다. 여기서, 파장 변환 물질은 형광체, 퀀텀닷(Quantum dot)과 같이 광의 파장을 변환하는 물질이다.
예를 들어, 발광 패키지(200)는 백색광을 방출하는 것으로, 발광 소자(230)는 청색광을 방출하고, 파장 변환 물질은 황색 형광체일 수 있다. 발광 패키지(200)가 백색광을 방출하는 것은 일 실시 예로, 발광 패키지(200)의 광의 색이 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 패키지(200)의 광의 색에 따라 발광 소자(230)가 방출하는 광의 색과 파장 변환 물질의 종류는 달라질 수 있다.
발광 패키지(200)에 파장 변환부(240)를 형성한 이후, 도 1의 광 검사기(100)를 이용하여 발광 패키지(200)의 광 특성을 검사한다. (도 2의 120)
우선, 광 검사기(100)는 파장 변환부(240)로 보조광을 조사한다. (도 2의 S121)
보조광은 광 검사기(100)의 광원부(110)에서 방출되는 광으로, 발광 소자(230)가 방출하는 광과 동일한 파장대일 수 있다.
보조광은 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에 수직으로 조사된다. 광 검사기(100)는 제1 광학 유닛(121)으로 보조광을 반사해 파장 변환부(240)에 보조광이 수직으로 조사되도록 할 수 있다.
보조광이 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)에 조사되면, 보조광의 적어도 일부는 파장 변환부(240)에 의해서 반사된다. 따라서, 보조광에 의해 발광 패키지(200)가 발광하게 된다. 이때, 파장 변환부(240)에 조사된 보조광의 일부는 파장 변환 물질에 여기되지 않은 상태로 반사되며, 다른 일부는 파장 변환 물질에 여기된 상태로 반사된다. 설명 및 이해를 돕기 위해 파장 변환 물질에 여기되지 않은 상태로 반사된 보조광을 미 여기광으로 표현하고, 파장 변환 물질에 여기된 후에 반사된 보조광을 여기광으로 표현한다. 즉, 발광 패키지(200)에서 방출된 광은 파장 변환부(240)에 조사된 보조광의 미 여기광 및 여기광을 포함한다.
광 검사기(100)는 파장 변환부(240)에 보조광을 조사한 후, 발광 패키지(200)에서 방출된 광의 광 특성값을 검출한다. (도 2의 S122)
발광 패키지(200)에서 방출된 광의 일부는 제2 광학 유닛(122)에 반사되어 비전부(140)를 향하고, 광의 다른 일부는 제2 광학 유닛(122)을 투과하여 검출부(130)를 향한다.
검출부(130)는 제2 광학 유닛(122)을 투과한 발광 패키지(200)의 광을 수광하여, 광 특성값을 검출한다. 예를 들어, 광 특성값은 CIE 색좌표일 수 있다.
검출부(130)가 광 특성값을 검출하는 동안에, 비전부(140)는 제2 광학 유닛(122)에 반사된 광을 통해서 광을 방출하고 있는 발광 패키지(200)의 위치를 확인할 수 있다. 즉, 비전부(140)를 통해 복수의 발광 패키지(200) 중에서 현재 검출부(130)로 검출된 색좌표를 갖는 발광 패키지(200)의 위치를 알 수 있다.
광 검사기(100)를 이용한 광 특성값의 검출은 복수의 발광 패키지(200) 각각에 수행된다.
도 6은 광 검사기(100)를 통해 복수의 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출한 결과를 나타낸 색좌표이다. 도 6을 참고하면, 일부 발광 패키지(200)의 광 특성값이 목표 범위(300)를 벗어난 것을 확인할 수 있다.
여기서, 목표 범위(300)는 미리 설정된 색좌표의 범위 일 수 있다. 또는 목표 범위(300)는 검출된 복수의 발광 패키지(200)의 색좌표의 임의의 표준 편차 이내의 범위일 수 있다. 여기서 임의의 표준 표준 편차는 미리 설정된 값일 수 있다. 이와 같이, 목표 범위(300)는 다양하게 설정될 수 있다.
도 6에서 제1 그룹(201)은 색좌표가 목표 범위(300)의 상부에 위치한 발광 패키지(200)들이다. 제1 그룹(201)의 발광 패키지(200)들은 목표 범위(300)보다 미 여기광 대비 여기광의 비율이 높은 광을 방출한다.
또한, 도 6에서 제2 그룹(202)은 색좌표가 목표 범위(300)의 하부에 위치한 발광 패키지(200)들이다. 제2 그룹(202)의 발광 패키지(200)들은 목표 범위(300)보다 여기광 대비 미 여기광의 비율이 높은 광을 방출한다.
이와 같이, 목표 범위(300)를 벗어난 색좌표를 갖는 제1 그룹(201) 및 제2 그룹(202)의 발광 패키지(200)는 광 특성이 불량인 것으로, 색보정이 필요하다.
광 검사기(100)로 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출한 이후, 광 특성이 불량으로 판단된 발광 패키지(200)의 광 특성을 보정한다. (도 2의 S130)
발광 패키지(200)의 광 특성의 보정은 파장 변환부(240)를 보정함으로써 이루어질 수 있다.
제1 그룹(201)에 해당하는 발광 패키지(200)는 파장 변환부(240)에 제1 보정 수지(250)를 추가하는 보정이 수행된다. 또한, 제2 그룹(202)에 해당하는 발광 패키지(200)는 파장 변환부(240)에 제2 보정 수지(260)를 추가하는 보정이 수행된다.
제1 보정 수지(250)는 파장 변환 물질이 없는 투광성 수지이거나 파장 변환 수지보다 낮은 비율로 파장 변환 물질이 투광성 수지에 분산된 것이다. 따라서, 파장 변환부(240)에 제1 보정 수지(250)를 추가하면, 해당 파장 변환부(240)의 파장 변환 물질의 비율을 낮출 수 있다. 파장 변환 물질의 비율이 낮아지면, 발광 패키지(200)의 미 여기광 대비 여기광의 비율이 낮아질 수 있다.
따라서, 제1 그룹(201)의 발광 패키지(200)는 파장 변환부(240)에 제1 보정 수지(250)가 추가되면, 광의 색좌표가 낮아져 목표 범위(300)에 포함되는 광을 방출할 수 있다.
제2 보정 수지(260)는 파장 변환 수지보다 높은 비율로 파장 변환 물질이 투광성 수지에 분산된 것이다. 따라서, 파장 변환부(240)에 제2 보정 수지(260)를 추가하면, 해당 파장 변환부(240)의 파장 변환 물질의 비율을 높일 수 있다. 파장 변환 물질의 비율이 높아지면, 발광 패키지(200)의 미 여기광 대비 여기광의 비율이 높아질 수 있다.
따라서, 제2 그룹(202)의 발광 패키지(200)는 파장 변환부(240)에 제2 보정 수지(260)가 추가되면, 광의 색좌표가 높아져 목표 범위(300)에 포함되는 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 보정 수지(250) 및 제2 보정 수지(260)는 도 7에 도시된 바와 같이, 파장 변환부(240)에 보정 수지를 주입하는 젯팅(jetting) 방식으로 파장 변환부(240)에 추가될 수 있다.
그러나 제1 보정 수지(250) 및 제2 보정 수지(260)를 파장 변환부(240)에 추가하는 방법은 제팅 방식에 한정되는 것은 아니다. 제1 보정 수지(250) 및 제2 보정 수지(260)는 파장 변환부(240)의 상부에 도포되는 방식으로도 파장 변환부(240)에 추가될 수도 있다.
도 8은 파장 변환부(240)의 보정이 수행된 이후에 복수의 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출한 결과를 나타낸 색좌표이다. 도 8을 참고하면, 파장 변환부(240)를 보정에 의해 대부분의 발광 패키지(200)의 색좌표가 목표 범위(300) 이내에 위치하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 복수의 발광 패키지(200) 간의 광 균일도가 향상된다.
또한, 도 6과 도 8을 비교하면, 불량 수준의 발광 패키지(200)가 파장 변환부(240)를 보정하기 전에 비해 보정한 이후에 크게 감소한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 폐기 처리되는 발광 패키지(200)의 양이 감소하므로, 발광 패키지(200)의 수율이 향상된다.
이와 같은 광 특성 검사 및 파장 변환부(240)의 보정을 반복한다면 발광 패키지(200)의 수율을 더 향상시킬 수 있다.
발광 패키지(200)의 광 특성값 검출과 파장 변환부(240)의 보정은 발광 패키지(200)마다 개별적으로 이루어질 수 있다. 즉, 일 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출하고, 불량으로 판단되면, 해당 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)의 보정이 수행된다. 이후, 일 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)의 보정 후에 다른 발광 패키지(200)의 광 특성값 검출 및 파장 변환부(240)의 보정이 수행될 수 있다.
또는 모든 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출한 이후, 불량이라 판단되는 발광 패키지(200)만을 선별하여 파장 변환부(240)의 보정이 수행되는 것도 가능하다.
복수의 발광 패키지(200)의 광 특성값을 검출하고 파장 변환부(240)를 보정하는 순서는 다양하게 변경될 수 있다.
광 특성이 불량으로 판단된 발광 패키지(200)의 광 특성이 보정된 후, 복수의 발광 패키지(200)에 경화 공정이 수행된다. (도 2의 S140)
경화 공정이 수행되면, 발광 패키지(200)의 파장 변환부(240)가 경화된다.
또한, 파장 변환부(240)를 경화한 후에 싱귤레이션(singulation) 공정이 수행된다. (도 2의 S150)
도 9를 참고하면, 싱귤레이션 공정을 통해서 리드판(210)에 의해 서로 이어져 있던 복수의 발광 패키지(200)들을 단일의 발광 패키지(200)로 분리한다.
종래에는 발광 패키지의 광 특성을 검사하기 위해서 발광 패키지에 전원을 인가하여 광이 방출되도록 하였다. 그러기 위해서는 리드 프레임(211)으로 서로 연결된 복수의 발광 패키지를 단일 패키지가 되도록 서로 분리해야 했다. 즉, 종래에는 경화 공정 및 싱귤레이션(Singulation) 공정이 수행된 이후에 발광 패키지에 대한 광 특성을 검사할 수 있었다. 이 경우, 불량으로 판정된 발광 패키지의 광 특성을 교정할 수 없으므로, 불량인 발광 패키지는 모두 폐기하였다.
본 실시 예에 따른 발광 패키지 제조 방법은 싱귤레이션 공정 전에 발광 패키지(200)의 광 특성을 검사한다. 이때, 광 특성 검사를 위해서 광 검사기(100)를 이용하여 파장 변환부(240)에 외부의 보조광을 조사하는 방식으로 발광 패키지(200)를 발광시킨다. 따라서, 발광 패키지(200)에 전원을 인가하지 않아도 되므로, 싱귤레이션 공정 전에 복수의 발광 패키지(200)가 서로 연결된 상태에서도 각각의 발광 패키지(200)의 광 특성을 검사할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 파장 변환부(240)를 경화하기 이전에 광 특성을 검사하고 그에 따라 파장 변환부(240)를 보정한다. 따라서, 파장 변환부(240)가 경화되기 전이기 때문에 보정 수지를 추가하는 방식의 파장 변환부(240)의 보정이 용이하다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법은 발광 패키지(200)의 광 특성이 보정된 이후에 경화 및 싱귤레이션이 수행되기 때문에 발광 패키지(200)의 수율이 향상된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 또한, 도 11 내지 도 14는 제2 실시 예에 따른 발광 패키지의 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
우선, 발광 패키지(400)에 파장 변환부(440)가 형성된다. (도 10의 S210)
도 11을 참고하면, 본 실시 예의 발광 패키지(400)는 지지 기판(410), 발광 소자(420) 및 몰딩부(430)를 포함한다.
본 실시 예의 발광 소자(420)는 양극 전극 패드 및 음극 전극 패드가 모두 하부에 위치한 구조의 발광 다이오드 칩일 수 있다.
복수의 발광 소자(420)는 일정 간격으로 지지 기판(410)상에 배치된다. 지지 기판(410)은 발광 패키지(400)를 제조하는 동안에 발광 소자(420)를 지지하는 역할을 한다. 예를 들어, 지지 기판(410)은 유리 기판일 수 있다. 발광 소자(420)를 지지 기판(410)에 고정하기 위해서, 발광 소자(420)와 지지 기판(410) 사이에 접착 필름이 개재될 수도 있다.
몰딩부(430)는 복수의 발광 소자(420)를 덮도록 지지 기판(410)상에 형성된다. 몰딩부(430)는 발광 소자(420)의 광이 투과되는 투광성 재질로 이루어진다. 예를 들어, 몰딩부(430)의 재질은 투명한 실리콘 수지 또는 에폭시 수지이다.
발광 패키지(400)의 몰딩부(430)상에 파장 변환부(440)가 형성된다. 본 실시 예에서 파장 변환부(440)는 PIG(phosphor in glass)로 이루어진다. PIG는 유리 시트나 유리 플레이트에 파장 변환 물질이 함유된 것이다.
발광 패키지(400)에 파장 변환부(440)가 형성된 후, 광 특성을 검사한다. (도 10의 S220)
도 12를 참고하면, 광 특성 검사는 도 1의 광 검사기(100)를 이용하여 발광 패키지(400)의 광 특성값을 검출한다.
광 검사기(100)를 이용하여 발광 패키지(400)의 광 특성을 검사하는 방법은 제1 실시 예와 동일한 방식이다. 따라서, 자세한 설명은 이전에 설명한 제1 실시 예를 참고하도록 한다.
본 실시 예에서는 지지 기판(410)상의 복수의 발광 패키지(400)의 일부 또는 전체에 대한 광 특성 검사가 수행될 수 있다.
종래에는 광 특성 검사를 위해 전원을 공급하여 발광 패키지를 발광 시켰다. 그러기 위해서는 본 실시 예와 같은 구조의 발광 소자(420)는 전극이 외부로 노출되어야 하기 때문에, 광 특성 검사는 지지 기판(410)이 제거된 이후에 수행될 수 밖에 없었다.
그러나 본 발명의 실시 예에서는 도 1의 광 검사기(100)를 이용하여, 발광 패키지(400)에 전원을 공급하지 않고도 광 특성을 검사할 수 있다. 따라서, 발광 패키지(400)에 지지 기판(410)이 제거되기 전에도 광 특성 검사가 가능하다.
발광 패키지(400)의 광 특성 검사 결과 광 특성이 불량으로 판단되면, 발광 패키지(400)의 광 특성을 보정한다. (도 10의 S420)
광 검사기(100)로 검출한 발광 패키지(400)의 광 특성값에 따라 복수의 몰딩부(430) 상부에 배치된 파장 변환부(440)가 보정된다.
도 13을 참고하면, 발광 패키지(400)의 색좌표가 목표 범위를 벗어나는 경우, 파장 변환부(440)의 두께를 조절하여 발광 패키지(400)의 광 특성값을 조절한다. 파장 변환부(440)는 절삭되는 정도에 따라 두께가 조절될 수 있다.
이때, 파장 변환부(440)의 두께 조절은 지지 기판(410) 단위로 이루어진다. 따라서, 이전 단계에서 광 특성 검사가 수행된 발광 패키지(400)의 광 특성을 종합적으로 고려하여 파장 변환부(440)의 절삭되는 정도가 정해진다. 예를 들어, 파장 변환부(440)의 두께는 동일한 지지 기판(410)상에 배치된 발광 패키지(400)의 색좌표가 목표 범위에 최대한 많이 포함되는 두께로 결정될 수 있다.
이후, 도 14와 같이, 싱귤레이션 공정이 수행된다. (도 10의 S440)
본 실시 예에서 파장 변환부(440)는 PIG(phosphor in glass)로 이루어지기 때문에, 파장 변환부(440)를 경화하는 단계는 생략될 수 있다.
싱귤레이션 공정으로 이웃하는 발광 소자(420)들 사이의 파장 변환부(440) 및 몰딩부(430)를 절단하고, 지지 기판(410)을 제거하여 복수의 발광 패키지(400)를 서로 분리한다.
이후, 각각의 발광 패키지(400)를 인쇄회로기판에 실장하고, 몰딩부(430)를 둘러싸는 백색 장벽층인 패키지 몸체를 형성하는 공정이 수행될 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 패키지 제조 방법은 광 검사기(100)를 이용하여 발광 패키지(400)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 지지 기판(410)별로 발광 패키지(400)의 광 특성을 검사할 수 있다. 따라서, 지지 기판(410)별로 발광 패키지(400)의 광 특성을 고려하여 파장 변환부(440)의 두께를 결정할 수 있다.
또는 소정의 지지 기판(410)의 발광 패키지(400)의 광 특성을 측정하여, 광 특성이 고려된 파장 변환부(440)의 두께를 결정할 수 있다. 이후, 다른 지지 기판(410)상의 파장 변환부(440)의 두께를 앞서 결정된 두께로 일괄적으로 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 패키지 제조 방법은 싱귤레이션 공정 전에 일괄적으로 발광 패키지(400)의 광 특성 보정이 가능하다. 따라서, 발광 패키지(400)의 광 특성 보정 시간을 감소할 수 있으며, 발광 패키지(400)의 수율이 향상된다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 자세한 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리 범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 광 검사기
110: 광원부
120: 광학부
121: 제1 광학 유닛
122: 제2 광학 유닛
130: 검출부
140: 검출부
200, 400: 발광 패키지
201: 제1 그룹
202: 제2 그룹
210 리드판
211: 리드 프레임
220: 패키지 몸체
221: 개구부
230, 420: 발광 소자
240, 440: 파장 변환부
250: 제1 보정 수지
260: 제2 보정 수지
300: 목표 범위
410: 지지 기판
430: 몰딩부

Claims (17)

  1. 보조광을 방출하는 광원부;
    발광 패키지의 파장 변환부에서 방출된 광의 광 특성값을 검출하는 검출부;
    상기 광을 방출하는 상기 발광 패키지의 위치를 확인하는 비전부; 및
    상기 보조광을 상기 발광 패키지로 유도하고, 상기 파장 변환부에서 방출된 광을 상기 검출부 및 상기 비전부로 유도하는 광학부;를 포함하고,
    상기 광학부는,
    상기 보조광을 상기 발광 패키지의 파장 변환부에 수직으로 조사되도록 유도하는 제1 광원 유닛; 및
    상기 파장 변환부에서 방출된 광의 일부를 상기 비전부로 유도하고, 상기 광의 다른 일부를 상기 검출부로 유도하는 제2 광원 유닛;을 포함하는 광 검사기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조광은 상기 발광 소자에서 방출되는 광과 동일한 파장대의 광인 광 검사기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 특성값은 색좌표인 광 검사기.
  4. 적어도 하나의 발광 패키지에 파장 변환환부를 형성하는 단계;
    외부의 광원부에서 방출되는 보조광을 상기 파장 변환부에 수직으로 조사하는 단계;
    상기 보조광에 의해 상기 파장 변환부에서 방출되는 광을 수광하여, 상기 광의 광 특성값을 검출하는 단계;
    검출한 상기 광 특성값에 따라 상기 파장 변환부를 보정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 발광 패키지를 단일 유닛 형태로 형성하는 싱귤레이션 공정을 수행하는 단계;를 포함하며,
    상기 파장 변환부에서 방출되는 광은 상기 파장 변환부에서 여기되지 않고 반사된 보조광인 미 여기광 및 상기 파장 변환부에서 여기된 후 반사된 여기광을 포함하는 발광 패키지 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 보조광은 상기 발광 소자에서 방출되는 광과 동일한 파장대의 광인 발광 패키지 제조 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 광 특성값은 색좌표인 발광 패키지 제조 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 패키지는,
    복수의 리드 프레임이 패터닝된 리드판;
    상기 리드 프레임상에 형성되며, 개구부를 갖는 적어도 하나의 패키지 몸체; 및
    상기 패키지 몸체의 상기 개구부에 배치된 적어도 하나의 발광 소자;를 포함하는 발광 패키지 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 파장 변환부를 형성하는 단계는,
    투광성 수지 및 상기 투광성 수지에 분산된 파장 변환 물질을 포함하는 파장 변환 수지를 상기 발광 소자를 덮도록 상기 발광 패키지의 상기 개구부에 도포하는 발광 패키지 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광 특성 값을 검출하는 단계는 상기 발광 패키지마다 수행되는 발광 패키지 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 파장 변환부를 보정하는 단계는 상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함된 발광 패키지의 파장 변환부에 제1 보정 수지 또는 제2 보정 수지를 추가하는 것이며,
    상기 제1 보정 수지는 투광성 수지에 파장 변환 물질이 상기 파장 변환 수지보다 낮은 비율로 함유된 것이고,
    상기 제2 보정 수지는 투광성 수지에 파장 변환 물질이 상기 파장 변환 수지와 동일하거나 높은 비율로 함유된 것인 발광 패키지 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함되며, 상기 미 여기광의 광량이 상기 여기광의 광량보다 큰 경우,
    상기 파장 변환부에 상기 제1 보정 수지를 추가하는 발광 패키지 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 미 포함되며, 상기 미 여기광의 광량이 상기 여기광의 광량보다 작은 경우,
    상기 파장 변환부에 상기 제2 보정 수지를 추가하는 발광 패키지 제조 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 파장 변환부를 보정하는 단계 이후에,
    상기 파장 변환부를 경화하는 단계를 더 포함하는 발광 패키지 제조 방법.
  14. 청구항 4에 있어서,
    상기 발광 패키지는,
    지지 기판 상에 실장된 적어도 하나의 발광 소자; 및
    상기 지지 기판 상에 형성되어 상기 발광 소자를 덮도록 형성된 몰딩부;를 포함하는 발광 패키지 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 파장 변환부를 형성하는 단계는,
    상기 몰딩부의 상부에 PIG(phosphor in glass)를 배치하는 것인 발광 패키지 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 파장 변환부를 보정하는 단계는,
    상기 파장 변환부의 광 특성값이 미리 설정된 목표 범위에 포함되도록 상기 파장 변환부의 두께를 조절하는 것인 발광 패키지 제조 방법.
  17. 청구항 18에 있어서,
    상기 파장 변환부의 두께는 상기 파장 변환부를 절삭하여 조절하는 발광 패키지 제조 방법.
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