KR20210133520A - 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법 - Google Patents

미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210133520A
KR20210133520A KR1020200052221A KR20200052221A KR20210133520A KR 20210133520 A KR20210133520 A KR 20210133520A KR 1020200052221 A KR1020200052221 A KR 1020200052221A KR 20200052221 A KR20200052221 A KR 20200052221A KR 20210133520 A KR20210133520 A KR 20210133520A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting diode
mini light
laser beam
defective
Prior art date
Application number
KR1020200052221A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102361309B1 (ko
Inventor
유병소
Original Assignee
(주)큐엠씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)큐엠씨 filed Critical (주)큐엠씨
Priority to KR1020200052221A priority Critical patent/KR102361309B1/ko
Priority to PCT/KR2021/003074 priority patent/WO2021221308A1/ko
Publication of KR20210133520A publication Critical patent/KR20210133520A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102361309B1 publication Critical patent/KR102361309B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0486—Replacement and removal of components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 미니 발광다이오드 제거 장치로, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈이 안착되는 스테이지, 및 스테이지에 안착된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛, 및 레이저 조사 유닛에 의해 레이저 빔이 조사된 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여 제거하는 흡입 유닛을 포함한다.

Description

미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING MINI LED CHIP, AND SYSTEM AND METHOD FOR REPAIRING MINI LED DISPLAY MODULE USING THE SAME}
본 발명은 미니 발광다이오드 모듈을 리페어하는 시스템과 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불량 미니 발광다이오드를 레이저 빔으로 제거한 후 리페어용 미니 발광다이오드로 대체하는 미니 발광다이오드 모듈을 리페어하는 시스템과 방법에 관한 것이다.
미니 발광다이오드(Mini Light Emitting Diode, Mini LED)는 수십~수백 마이크로미터 크기의 발광다이오드이다.
일반적으로 회로 기판의 사이즈에 따라 수만에서 수십 만개의 미니 발광다이오드가 회로 기판 모듈에 실장이 된다. 따라서, 실장 공정뿐만 아니라 솔더(또는 접착제) 프린트 공정 및 리플로(Reflow) 공정에서 불량이 발생하게 된다. 또한 미니 발광다이오드의 자체 수율이 99.9%라 하여도 수십에서 수백 개의 불량 미니 발광다이오드가 발생하여 이를 리페어 해야한다.
이러한 회로 기판에 실장된 미니 발광 다이오드는 크기가 매우 작고 미니 발광다이오드 간의 간격이 좁아 접촉식 기구물을 이용하여 제거하기에는 부적합하다. 비 접촉식이고 국부적으로 미세하게 크기를 조절할 수 있는 레이저를 이용하는 것이 적합하다. 따라서, 회로 기판 상에 실장되어 있는 미니 발광다이오드를 레이저 빔을 이용하여 제거하기 위해서는, 미니 발광다이오드가 회로 기판 상에 솔더링(또는 부착) 되어 있는 부분에 레이저 빔을 조사할 필요가 있다. 따라서, 솔더링(또는 부착) 부분이 복수인 경우에는 복수의 광원을 사용하여 레이저 빔을 조사해야 하는 불편한 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 미니 발광다이오드 모듈 중의 불량 미니 발광 다이오드에 레이저 빔을 조사하여 제거하는 경우, 하나의 광원만을 사용하고, 제거된 위치에 새로운 미니 발광다이오드를 실장하는 장치, 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 미니 발광다이오드 제거 장치로, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈이 안착되는 스테이지, 및 스테이지에 안착된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛, 및 레이저 조사 유닛에 의해 레이저 빔이 조사된 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여 제거하는 흡입 유닛을 포함할 수 있다.
미니 발광다이오드 제거 장치는, 복수의 미니 발광다이오드를 검사하여 불량인 미니 발광다이오드를 판별하는 검사 유닛을 더 포함할 수 있다.
레이저 조사 유닛은, 레이저 광원, 레이저 광원에서 나오는 레이저 빔을 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 분리하여, 제1 레이저 빔은 통과시키고, 제2 레이저 빔은 반사시켜 진행시키는, 빔 스플리터, 빔 스플리터를 통과한 제1 레이저 빔을 반사시켜 불량 미니 발광다이오드 향하여 진행시키는, 제1 미러, 빔 스플리터에서 반사된 제2 레이저 빔을 반사시켜 진행시키는, 제2 미러, 제1 미러에서 반사된 제1 레이저 빔을 통과시키고, 제2 미러에서 반사된 제2 레이저 빔을 반사시켜, 통과된 제1 레이저 빔과 평행한 방향으로, 불량 미니 발광다이오드를 향하여 진행시키는, 빔 컴바이너를 포함하고, 제1 미러 및 제2 미러 중 하나 이상의 미러는, 위치 이동에 의해 빔 컴바이너를 통과한 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 간격이 조정 가능하다.
레이저 조사 유닛은, 레이저 빔의 크기를 조절하는 마스크, 빔 스플리터를 통과하여 진행하는 제1 레이저 빔의 강도를 조절하는 제1 강도 조절 플레이트, 및 빔 스플리터에서 반사되어 진행하는 제2 레이저 빔의 강도를 조절하는 제2 강도 조절 플레이트, 제1 레이저 빔을 온오프 가능한 제1 셔터, 및 제2 레이저 빔을 온오프 가능한 제2 셔터를 더 포함할 수 있다.
레이저 조사 유닛은, 레이저 광원의 가우시안 프로파일을 탑햇 빔 프로파일 로 변환시키는 호모지나이저를 더 포함할 수 있고, 탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔을 불량 미니 발광다이오드에 조사할 수 있다.
흡입 유닛은, 흡입 유닛으로부터 돌출되어, 불량 미니 발광다이오드를 흡입할 수 있는 흡입구가 형성되어 있는 흡입부, 및 흡입된 불량 미니 발광 다이오드를 배출 경로를 제공하는 흡입 배관을 포함하고, 흡입부의 하면은 미니 발광다이오드의 표면에 대하여 경사져 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 미니 발광다이오드 제거 장치, 및 미니 발광다이오드 제거 장치에 의해 제거된 불량 미니 발광다이오드 위치에 리페어용 미니 발광다이오드를 실장하는 미니 발광다이오드 실장 장치를 포함하는, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템이다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 방법으로, 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 단계, 및 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여, 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 레이저 빔은 탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 리페어하는 방법으로, 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 단계 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여, 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계, 불량 미니 발광다이오드가 제거된 위치에 리페어용 기판에 형성된 리페어용 미니 발광다이오드를 실장하는 단계, 및 미니 발광 다이오드를 실장하는 단계에서 실장된 리페어용 미니 발광다이오드를 검사하여 리페어의 양불 상태를 판별하는 검사 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 내용에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 내의 불량 미니 발광다이오드를 하나의 광원만을 가지고 손쉽게 제거하는 것이 가능하다. 또한, 경사진 하면을 갖는 흡입구로 제거되는 미니 발광다이오드를 흡입하게 되므로, 정확하고 효율 높은 흡입이 가능하다.
상술한 발명의 효과는 단지 예시적인 것으로서, 본 발명의 효과를 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 효과 외에도, 도면 및 발명의 내용에 기재된 발명의 효과가 존재할 수 있다.
도 1은 회로 기판 상에 형성된 미니 발광다이오드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드 제거 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 이용되는 탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 유닛을 개략적으로 도시한 것이다. 도 5의 (a)는 종래의 일반적인 흡입 유닛이고, 도 5의 (b)는 본 발명에 따른 흡입 유닛을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 실장 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 리페이용 기판 상에 형성된 리페어용 발광다이오드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 제거 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자나 부재를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 리페어하는 시스템과 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불량 미니 발광다이오드를 레이저 빔으로 제거한 후 리페어용 미니 발광다이오드로 대체하는 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 리페어하는 시스템과 방법에 관한 것이다.
도 1은, 회로 기판 상에 형성된 미니 발광다이오드를 개략적으로 도시한 것이다.
미니 발광다이오드를 이용하여 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 제조하기 위해, 디바이스 기판(미도시)으로부터 미니 발광다이오드(120)를 분리하여, 미니 발광다이오드(120)만을 회로 기판(110)에 전사(transfer)하여 실장시킨다.
미니 발광다이오드(120)를 회로 기판(110)에 실장하는 방법은 정전헤드(electrostatic head)를 이용하는 방법, 탄성이 있는 고분자 물질(예컨대, PDMS(polydimethylsiloane))을 사용하는 방법, 그리고 잘 알려진 픽업 앤 플레이스(Pickup and Place) 방법 등이 있다.
이러한 방법으로 제조된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에는 수만 ~ 수십만 개의 미니 발광다이오드가 실장되므로, 수율을 매우 정밀하게 관리하더라도 불량 미니 발광다이오드가 발생하게 된다. 따라서 제조된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하고 새로운 미니 발광다이오드로 대체하는 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템이 필요하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 다이오드 제거 장치(210)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 미니 발광다이오드 제거 장치(210)는 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에 실장되어 있는 복수의 미니 발광다이오드(120) 중에서 불량 미니 발광다이오드(122)를 제거하는 장치로, 스테이지(220), 검사 유닛(미도시), 레이저 조사 유닛(230) 및 흡입 유닛(240)을 구비한다.
검사 유닛(미도시)는, 스테이지(220)에 안착된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈의 복수의 미니 발광다이오드(110)를 검사하여 불량인 미니 발광다이오드를 판별한다. 구체적으로는, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈의 미니 발광다이오드(110) 전체에 점등을 하여, 점등 여부와(또는) 전기적 특성 검사를 통하여 불량 미니 발광다이오드(122)으로 판별한다. 검사 유닛(미도시)는, 카메라 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
스테이지(220)에는 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈이 안착되며, 스테이지(220)는 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 보지(保持)할 수 있는 수단을 구비한다. 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈은 회로 기판(110)과 회로 기판(110) 상에 실장되어 있는 미니 발광다이오드(120)를 포함하여 이루어진다.
레이저 조사 유닛(230)은 불량 미니 발광다이오드(122)에 레이저 빔을 조사한다.
흡입 유닛(240)은 레이저 조사 유닛(230)에 의해 레이저 빔이 조사된 불량 미니 발광다이오드(122)를 흡입하여 제거한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 유닛(230)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 레이저 조사 유닛(230)은, 레이저 광원(232), 호모지나이저(233), 마스크(234), 빔 스플리터(236), 빔 컴바이너(238), 제1 강도 조절 플레이트(240), 제2 강도 조절 플레이트(242), 제1 미러(244), 제2 미러(246), 제1 셔터(248), 제2 셔터(250), 및 이미징 렌즈(252)를 포함한다.
도 3에서의 마스크(234)는 호모지나이저(233)와 빔 스플리터(236) 사이의 위치에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 레이저빔의 경로와 제2 레이저빔 경로 각각에 놓여질 수도 있다. 즉, 제1 레이저빔 경로에서 빔 스플리터(236)와 제1 미러(244) 사이에 놓여질 수도 있고, 제1 미러(244)와 컴바이너(238) 사이에 놓여질 수도 있다. 마찬가지로, 제2 레이저빔 경로에서도, 마스크(244)는 빔 스플리터(236)와 제2 미러(246) 사이, 또는 제2 미러(246)와 빔 컴바이너(238) 사이에 놓여질 수도 있다. 이렇게 마스크(244)가 제1 레이저빔의 경로와 제2 레이저빔 경로 각각에 놓여지는 경우에는, 각각의 빔 사이즈를 상이하게 조절할 수 있다. 마스크에 의하여 결정되는 가공물 표면(상면)에서의 빔 스팟(Beam Spot)의 크기를 결정되는 수식은 다음과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
도 3에서의 제1 강도 조절 플레이트(240)는 빔 스플리터(236)와 제1 미러(244) 사이의 위치에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 미러(244)와 제1 셔터(248) 사이, 또는 제1 셔터(248)와 빔 컴바이너(238) 사이에 놓여질 수도 있다. 또한, 도 3에서의 제2 강도 조절 플레이트(242)는 빔 스플리터(236)와 제2 미러(246) 사이의 위치에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 미러(246)와 제2 셔터(250) 사이, 또는 제2 셔터(250)와 빔 컴바이너(238) 사이에 놓여질 수도 있다. 이와는 상이하게, 제1 강도 조절 플레이트(240)와 제2 강도 조절 플레이트(242)가 하나의 강도 조절 플레이트(미도시)로 빔 스플리터(236)에서 레이저 빔이 분리되기 전, 또는 빔 컴바이너(238)에서 레이저 빔이 합쳐진 후에 놓여질 수도 있다.
레이저 광원(232)으로부터 조사되는 레이저 빔은, 호모지나이저(233)를 통과하며 가우시안 빔 프로파일이 탑햇 빔 프로파일로 변화되고, 탑햇 프로파일의 레이저 빔은 마스크(234)를 통과하면서 그 크기가 정해진다. 마스크(234)의 크기는 회로기판 상의 전극부 크기이거나 작을 수 있고, 형태 일반적으로는 직사각형일 수 있으나, 여기에서는 한정되지 않는다. 호모지나이저(233)의 호모지니티(Homogeneity)를 결정하는 수식은 다음과 같다.
Figure pat00003
Figure pat00004
마스크를 통과하면서 크기가 정해진 레이저 빔은, 빔 스플리터(236)에서 분리되어, 일부는 통과되고 일부는 반사된다. 즉, 빔 스플리터(236)는, 마스크(234)를 통과한 레이저 빔을 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 분리하여, 제1 레이저 빔은 통과시키고, 상기 제2 레이저 빔은 반사시켜 진행시킨다. 빔 스플리터(236)은 편광 빔 스플리터(PBS: Polarized Beam Splitter)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 물론, 빔 스플리터(236)에서는, 제2 레이저 빔을 통과시키고, 제1 레이저 빔이 반사되어 진행될 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
빔 스플리터(236)에서 통과된 제1 레이저 빔은, 제1 미러(244)로 진행한다. 제1 미러(244)로 진행하는 도중, 제1 레이저 빔은 제1 강도 조절 플레이트(240)를 통과한다. 제1 강도 조절 플레이트(240)는 빔 스플리터(236)를 통과하여 진행하는 제1 레이저 빔의 강도를 조절할 수 있다. 강도 조절 플레이트에 의하여 결정되는 투과율은 다음과 같다.
Figure pat00005
Figure pat00006
제1 레이저 빔이 제1 미러(244)에 도달하면, 제1 미러(244)는, 빔 스플리터(236)를 통과한 제1 레이저 빔을 반사시켜 불량 미니 발광 다이오드 (122)를 향하여 진행시킨다.
빔 스플리터(236)에서 반사된 제2 레이저 빔은, 제2 미러(246)로 진행한다. 제2 미러(246)로 진행하는 도중, 제2 레이저 빔은 제2 강도 조절 플레이트(242)를 통과한다. 제2 강도 조절 플레이트(242)는 빔 스플리터(236)에서 반사되어 진행하는 제2 레이저 빔의 강도를 조절할 수 있다.
제2 레이저 빔이 제2 미러(246)에 도달하면, 제2 미러(246)는, 빔 스플리터(236)에서 반사된 제2 레이저 빔을 반사시켜 진행시킨다.
즉, 본원발명에 따르면, 호모지나이저를 통과하여 탑햇 프로파일의 레이저 빔으로 변화되고, 마스크(234)에서 크기가 조정된 레이저 빔은, 빔 스플리터(236)에서 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 분리되어, 각각 강도가 조절될 수 있다. 바꾸어 말하면, 하나의 레이저 빔으로 두 개의 크기 및 강도가 조절된 레이저 빔을 얻을 수 있는 것이다.
제1 미러(244)에서 반사된 제1 레이저 빔과, 제2 미러(246)에서 반사된 제2 레이저 빔은, 각각 모두 빔 컴바이너(238)로 진행한다. 빔 컴바이너(238)는, 제1 미러(244)에서 반사된 제1 레이저 빔을 통과시키고, 제2 미러(246)에서 반사된 제2 레이저 빔을 반사시켜, 통과된 제1 레이저 빔과 평행한 방향으로, 불량 미니 발광 다이오드(122)를 향하여 진행시킨다. 불량 미니 발광 다이오드(122)로 진행하는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔은, 불량 미니 발광 다이오드(122)에 도달하기 전 이미징 렌즈(252)를 통과할 수 있다. 물론, 빔 컴바이너(238)에서는, 제2 레이저 빔을 통과시키고, 제1 레이저 빔이 반사되어 진행될 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
빔 컴바이너(238)로 진행하는 도중, 제1 레이저 빔은 제1 셔터(248)를 통과한다. 제1 셔터(248)는 제1 미러(244)에서 반사되어 진행하는 제1 레이저 빔을 온오프 가능하도록 구성되어 있다.
빔 컴바이너(238)로 진행하는 도중, 제2 레이저 빔은 제2 셔터(250)를 통과한다. 제2 셔터(250)는 제2 미러(246)에서 반사되어 진행하는 제2 레이저 빔을 온오프 가능하도록 구성되어 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 본원발명에 따르면, 하나의 레이저 빔으로 두 개의 크기 및 강도가 조절된 레이저 빔을 얻을 수 있고, 게다가 두 개의 각각의 레이저 빔을 온오프 하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 제1 미러(244)는, 위치 이동에(도면에서의 화살표 방향) 의해 빔 컴바이너(238)를 통과한 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 간격이 조정 가능하게 구성되어 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제1 미러(244)는 화살표 방향에 따라 도면상 상하로 이동이 가능하고, 제1 미러가 도면상 상방으로 이동한 경우에는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 간격이 좁아지고, 반대로 제1 미러가 도면상 하방으로 이동한 경우에는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 간격이 넓어지게 된다.
도 3에는 제1 미러가 이동하는 경우만 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 미러(244)의 경우와 마찬가지로 제2 미러(246)를 도면상 상하로 이동시킴에 따라 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 간격이 조정 가능하게 구성할 수 있는 것은 물론이다.
레이저 조사 유닛(230)은 도 4에 도시된 바와 같은 탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔을 불량 미니 발광다이오드(122)에 조사한다. 본 발명에 따른 미니 발광다이오드 제거 장치(210)은 불량 미니 발광다이오드(122)만을 제거하기 위한 것으로, 불량 미니 발광다이오드(122) 주변의 다른 미니 발광다이오드(120)에는 손상을 주지 않게 하기 위해, 회로 기판상의 전극크기 대비 +/-150% 크기의 레이저 빔으로, 회로 기판상의 전극부 크기와 유사한 크기의 탑햇 형태의 레이저 빔을 타겟 미니 발광다이오드(122)에 조사하거나, 전극부의 크기보다 작은 크기의 탑햇 형태의 레이저 빔을 타겟 미니 발광다이오드(122)에 조사한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 유닛을 개략적으로 도시한 것이다. 도 5의 (a)는 종래의 일반적인 흡입 유닛이고, 도 5의 (b)는 본 발명에 따른 흡입 유닛(260)을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 흡입 유닛(260)은, 흡입 유닛(260)으로부터 돌출되어, 불량 미니 발광다이오드(122)를 흡입할 수 있는 흡입구가 형성되어 있는 흡입부(280) 및 흡입된 불량 미니 발광 다이오드(122)의 배출 경로를 제공하는 흡입 배관(270)을 포함한다.
여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 흡입부(280)의 하면은 미니 발광다이오드 표면에 대하여 경사져 있을 수 있다. 종래의 일반적인 흡입 유닛(도 5의 (a))에서는, 흡입부(280)의 하면이 기판(110)과 평행하므로, 흡입구의 양쪽 모두로부터 기류가 발생하여, 흡입이 원활하지 않다.
본 발명에 따른 흡입부(280)에서는, 흡입구(280)의 하면이 경사져 있으므로, 종래의 일반적인 흡입구에 비해 흡입구의 한쪽에서의 기류가 크므로, 정확하고 효율 높은 흡입이 가능하다.
본 발명에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템은, 본 발명에 따른 미니 발광다이오드 제거 장치(210) 및 미니 발광다이오드 실장 장치(350)를 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 실장 장치(350)를 개략적으로 도시한 것이고, 도 7은 리페어용 기판 상에 형성된 리페어용 미니 발광다이오드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 미니 발광다이오드 실장 장치(350)는 불량 미니 발광다이오드(122)가 제거된 위치에 리페어용 미니 발광다이오드(450)를 실장시킨다. 리페어용 미니 발광다이오드(450)를 실장시키기 위해서는, 미니 발광 다이오드(450)가 실장될 자리에 솔더 페이스트(Solder Paste)를 도포하는 솔더 페이스트 도포 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 이때 이용되는 리페어용 미니 발광다이오드(450)는 리페어용 기판(410) 상에 형성된다(도 7 참조). 미니 발광다이오드 실장 장치(350)은 픽업 앤 플레이스(Pickup and Place) 방법으로 리페어용 미니 발광다이오드(450)를 불량 미니 발광다이오드(122)가 제거된 위치에 실장시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예 따른 미니 발광다이오드 제거 장치를 이용하여 미니 발광다이오드를 제거하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 제거 방법을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 제거 방법은, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 제거 장치를 사용하는 것으로, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 제거 장치의 설명과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 제거 방법은, 불량 미니 발광다이오드(112)에, 레이저 조사 유닛(230)으로 레이저 빔을 조사하는 단계(S510)를 포함한다. 그리고, 미니 발광다이오드 제거 방법은, 레이저 빔을 조사하여 접착이 떨어진 불량 미니 발광다이오드(112)를, 흡입 유닛(240)으로 흡입하여, 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계(S520)를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템을 이용하여 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 리페어하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법은, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템을 사용하는 것으로, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템의 설명과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법은, 제1 검사 단계(S610)에서 불량으로 판별된, 불량 미니 발광다이오드에 레이저 조사 유닛(230)으로 레이저 빔을 조사하는 단계(S610)를 포함한다.
또한, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법은, 레이저 빔을 솔더(또는 접착제)에 조사하여 접착이 떨어진 불량 미니 발광다이오드(112)를, 흡입 유닛(240)으로 흡입하여, 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계(S620)를 포함한다.
그리고, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법은, 불량 미니 발광다이오드가 제거된 위치에, 미니 발광다이오드 실장 장치(350)로 리페어용 기판(410)에 형성된 리페어용 미니 발광다이오드(450)를 회로기판에 실장하는 단계(S630)를 포함한다.
마지막으로, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법은, 미니 발광다이오드를 실장하는 단계(S640)에서 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에 실장된 리페어용 미니 발광다이오드(450)를 검사하여 리페어의 양불 상태를 판별하는 검사 단계(S640)를 포함한다.
검사 단계(S640)는, 검사 유닛(미도시)으로 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈의 미니 발광다이오드(110)에 점등을 하여 검사하는 방법일 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 회로 기판
120: 미니 발광다이오드
122: 불량 미니 발광다이오드
210: 미니 발광다이오드 제거 장치
220: 스테이지
230: 레이저 조사 유닛
232: 레이저 광원
233: 호모지나이저
234: 마스크
236: 빔 스플리터
238: 빔 컴바이너
240: 제1 강도 조절 플레이트
242: 제2 강도 조절 플레이트
244: 제1 미러
246: 제2 미러
248: 제1 셔터
250: 제2 셔터
252: 이미징 렌즈
260: 흡입 유닛
270: 흡입 배관
280: 흡입부
350: 미니 발광다이오드 실장 장치
410: 리페어용 기판
450: 리페어용 미니 발광다이오드

Claims (12)

  1. 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 미니 발광다이오드 제거 장치로,
    상기 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈이 안착되는 스테이지; 및
    상기 스테이지에 안착된 상기 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛; 및
    상기 레이저 조사 유닛에 의해 레이저 빔이 조사된 상기 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여 제거하는 흡입 유닛;
    을 포함하는 미니 발광다이오드 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미니 발광다이오드 모듈미니 발광다이오드 디스플레이 모듈의 복수의 미니 발광다이오드를 검사하여 불량인 미니 발광다이오드를 판별하는 검사 유닛
    을 더 포함하는 미니 발광다이오드 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    레이저 광원;
    상기 레이저 광원에서 나오는 레이저 빔을 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔으로 분리하여, 상기 제1 레이저 빔은 통과시키고, 상기 제2 레이저 빔은 반사시켜 진행시키는, 빔 스플리터;
    상기 빔 스플리터를 통과한 상기 제1 레이저 빔을 반사시켜 상기 불량 미니 발광다이오드를 향하여 진행시키는, 제1 미러;
    상기 빔 스플리터에서 반사된 상기 제2 레이저 빔을 반사시켜 진행시키는, 제2 미러;
    상기 제1 미러에서 반사된 상기 제1 레이저 빔을 통과시키고, 상기 제2 미러에서 반사된 상기 제2 레이저 빔을 반사시켜, 통과된 상기 제1 레이저 빔과 평행한 방향으로, 상기 불량 미니 발광다이오드를 향하여 진행시키는, 빔 컴바이너;
    를 포함하고,
    상기 제1 미러 및 상기 제2 미러 중 하나 이상의 미러는, 위치 이동에 의해 상기 빔 컴바이너를 통과한 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 사이의 간격이 조정 가능한, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    상기 레이저 빔의 크기를 조절하는 마스크;
    를 더 포함하는, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    상기 빔 스플리터를 통과하여 진행하는 상기 제1 레이저 빔의 강도를 조절하는 제1 강도 조절 플레이트; 및
    상기 빔 스플리터에서 반사되어 진행하는 상기 제2 레이저 빔의 강도를 조절하는 제2 강도 조절 플레이트;
    를 더 포함하는, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    상기 제1 레이저 빔을 온오프 가능한 제1 셔터; 및
    상기 제2 레이저 빔을 온오프 가능한 제2 셔터;
    를 더 포함하는, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    레이저 광원의 가우시안 프로파일을 탑햇 빔 프로파일 로 변환시키는 호모지나이저를 더 포함하고,
    탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔을 상기 불량 미니 발광다이오드에 조사하는, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 유닛은,
    상기 흡입 유닛으로부터 돌출되어, 상기 불량 미니 발광다이오드를 흡입할 수 있는 흡입구가 형성되어 있는 흡입부; 및
    상기 흡입된 불량 미니 발광 다이오드의 배출 경로를 제공하는 흡입 배관;
    을 포함하고,
    상기 흡입부의 하면은 미니 발광다이오드의 표면에 대하여 경사져 있는, 미니 발광다이오드 제거 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 미니 발광다이오드 제거 장치; 및
    상기 불량 미니 발광다이오드 제거 장치에 의해 제거된 미니 발광다이오드 실장 위치에 리페어용 미니 발광다이오드를 실장하는 미니 발광다이오드 실장 장치;
    를 포함하는, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템.
  10. 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈에서 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 방법으로,
    상기 불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 단계; 및
    상기 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여, 상기 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계;
    를 포함하는, 미니 발광다이오드 제거 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 탑햇(top hat) 형태의 레이저 빔인 것인,
    미니 발광다이오드 제거 방법.
  12. 복수의 미니 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 회로 기판 상에 실장된 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈을 리페어하는 방법으로,
    불량 미니 발광다이오드에 레이저 빔을 조사하는 단계;
    상기 불량 미니 발광다이오드를 흡입하여, 상기 불량 미니 발광다이오드를 제거하는 단계;
    상기 불량 미니 발광다이오드가 제거된 위치에 리페어용 기판에 형성된 리페어용 미니 발광다이오드를 실장하는 단계; 및
    상기 리페어용 미니 발광다이오드를 실장하는 단계에서 실장된 리페어용 미니 발광다이오드를 검사하여 리페어 양불 상태를 판별하는 검사 단계;
    를 포함하는, 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 방법.
KR1020200052221A 2020-04-29 2020-04-29 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법 KR102361309B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052221A KR102361309B1 (ko) 2020-04-29 2020-04-29 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법
PCT/KR2021/003074 WO2021221308A1 (ko) 2020-04-29 2021-03-12 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052221A KR102361309B1 (ko) 2020-04-29 2020-04-29 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210133520A true KR20210133520A (ko) 2021-11-08
KR102361309B1 KR102361309B1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=78374131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200052221A KR102361309B1 (ko) 2020-04-29 2020-04-29 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102361309B1 (ko)
WO (1) WO2021221308A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009004640A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Denso Corp ウエハチップチャック装置およびウエハチップチャック装置におけるチャック不良判定方法
JP2010284669A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ加工装置
KR20180087896A (ko) * 2017-01-25 2018-08-03 한국기계연구원 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치
KR20190030113A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 크루셜머신즈 주식회사 기판에서 전자부품을 제거하는 장치
KR20190085273A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 주식회사 디에스티시스템 미소칩의 불량 led소자 리페어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009004640A (ja) * 2007-06-22 2009-01-08 Denso Corp ウエハチップチャック装置およびウエハチップチャック装置におけるチャック不良判定方法
JP2010284669A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ加工装置
KR20180087896A (ko) * 2017-01-25 2018-08-03 한국기계연구원 불량소자의 리페어 방법 및 이를 위한 리페어 장치
KR20190030113A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 크루셜머신즈 주식회사 기판에서 전자부품을 제거하는 장치
KR20190085273A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 주식회사 디에스티시스템 미소칩의 불량 led소자 리페어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102361309B1 (ko) 2022-02-10
WO2021221308A1 (ko) 2021-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190000582A (ko) 칩 실장장치 및 이를 이용한 칩 실장방법
CN106920762B (zh) 半导体制造装置、半导体器件的制造方法及芯片贴装机
KR20160119694A (ko) 가공 장치
WO2011007651A1 (ja) 基板検査装置
TW201825866A (zh) 接合裝置以及被攝體的高度檢測方法
TWI592239B (zh) 用於將鐳射對準於工作表面的鐳射裝置和方法
WO2021117753A1 (ja) 集光レンズの高さ調整方法およびチップ転写方法ならびに集光レンズの高さ調整装置およびチップ転写装置
TWI608584B (zh) 標記位置校正裝置及方法
KR102361309B1 (ko) 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법
JP7463153B2 (ja) 実装方法および実装装置
JP7062703B2 (ja) 半導体素子のレーザー溶接装置及び方法
JP2012248728A (ja) ダイボンダ及びボンディング方法
KR101050842B1 (ko) 접합위치 불량 검사 장치 및 이의 접합위치 불량 판단보정방법
JP5040829B2 (ja) 部品実装装置および部品実装方法
JP6940207B2 (ja) 電子部品実装装置
JP2012169370A (ja) 表示パネル検査装置及び表示パネル検査方法
JP2014134525A (ja) 検査装置、撮像ユニット、検査方法及び基板の製造方法
CN112518110A (zh) 激光加工方法和激光加工装置
JP2008116274A (ja) 電子部品の三次元測定装置
EP3593150A1 (en) A testing assembly and method for testing electrical components
WO2022049883A1 (ja) ボンディング装置、リペア装置及びリペア方法
JP2008288336A (ja) 検査用治具およびコプラナリティ検査装置検査方法
TW202201580A (zh) 安裝方法、安裝裝置及轉印裝置
JP2007173430A (ja) 電子部品の画像処理方法および電子部品の画像処理装置
CN116511723A (zh) 一种激光去除mini LED胶层的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant