TW201642490A

TW201642490A - 用於發光裝置之分級的分級插入件、分級配置、以及分級配置之使用

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Publication number: TW201642490A
Application number: TW105105403A
Authority: TW
Inventors: 艾溫吳; 科三張
Original assignee: 歐司朗光電半導體公司
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2016-12-01
Also published as: US20180019143A1; EP3266047A1; WO2016138952A1; TWI585992B; JP2018517635A

Abstract

一種用於發光裝置之分級的分級插入件包含中空結構區段(1)。該中空結構區段(1)更包含各自在該中空結構區段(1)之頂端及底端(11，12)的上開口(13)及下開口(14)。牆體(15)在該上開口(13)、該下開口(14)之間沿著主軸(10)延伸。在該牆體中的數個平行節段(16)與該主軸(10)平行地延伸。在該牆體(15)中的數個傾斜節段(17)在一斜角下延伸且朝向該主軸(10)。該等平行節段(16)及該等傾斜節段(17)經配置成可在該中空結構區段(1)中規範一側傾落下路徑。

Description

用於發光裝置之分級的分級插入件、分級配置、以及分級配置之使用

本發明係有關於用於發光裝置之分級的分級插入件、分級配置、以及分級配置之使用。

諸如發光二極體(LED)之類的發光裝置被大量地生產。不過，即使在同一批，LED的特性參數會有所不同，例如色彩、通量及順向電壓。這些差異可能很顯著。為了解決這些偏差，將有類似性質的LED測量及分類至筐中。收集有類似性質之LED的過程被稱為分級。特定筐可容納在可安全施加至LED之預定波長範圍、通量值範圍及順向電壓範圍內發光的LED。

筐為有用例如自動分級機器收集及落入LED於其中的容器。不過，常見分級機器會引入習稱LED玻璃窗龜裂的問題。該問題導因於裝置直接打中筐底以及筐底的裝置被機器落入筐中的其他落下裝置打中。這可能導致數種缺陷，例如由窗龜裂引起的高良率損失。在玻璃窗中間(在LED晶片正上面)的龜裂也可能影響特定裝置的輻射場型(radiation pattern)。此外，該等筐通常由鋁製成且由於經常使用而磨損。舉例而言，磨損鋁筐會釋出鋁顆粒，接著可能污染筐中的裝置而可能使裝置的亮度減少。為了避免污染而更換磨損鋁筐，會伴隨著大量更換筐的高成本。

已有人企圖藉由避免用壓縮空氣高速吹掃裝置至筐中以便減少裝置落到筐底的速度來最小化該問題。裝置藉由重力而從機器的拾取頭落到筐中。

不過，用此方式可能無法解決由機器輔助分級過程造成的玻璃窗龜裂問題，因為裝置藉重力落入筐的速度可能無法控制。事實上，仍不可能避免在筐底的裝置被從上面落下的裝置直接打中。

本發明的目標是要提供用於發光裝置之分級的分級插入件、用於發光裝置之分級的分級配置、以及用於發光裝置之分級的該分級配置之使用，以避免發光裝置在分級期間的玻璃窗龜裂。

根據所呈現的原理，用獨立項的專利標的來達成此目標。附屬項描述其他開發及具體實施例。

根據本原理，用於發光裝置之分級的分級插入件包含中空結構區段。該中空結構區段包含各自在頂端及底端的上開口與下開口。該中空結構區段的牆體沿著在該上開口與該下開口之間的主軸延伸。該牆體包含數個平行節段及數個傾斜節段。該牆體的該等平行節段與該主軸平行地延伸。該牆體的該等傾斜節段在一斜角下延伸且朝向該主軸。該等平行節段與該等傾斜節段經配置成可在該中空結構區段中規範一側傾落下路徑(angulated falling path)。

該分級插入件可使用於發光裝置(例如，發光二極體(LED))之分級。通常，將該分級插入件插入一筐，例如鋁筐。基本上，該筐構成一容器以收集例如有某些共同特性的發光裝置。通常該分級插入件以其頂端及底端各自朝上及朝下地豎立。這樣，插入上開口的發光裝置可藉由重力沿著側傾落下路徑而朝底端落下。該等傾斜節段在該牆體中構成傾斜平面或擋板。這些平面或擋板有可供發光裝置在其上繼續前進的一定面積。該等傾斜節段構成降落斷路器(fall breaker)以及使發光裝置偏斜而在插入件筐(insert bin)中不沿著筆直路徑落下。該側傾落下路徑提供至少一次此類偏斜使得發光裝置在順著側傾落下路徑落下時至少減緩一次。

因此，該等裝置的掉落係通過具有由該等傾斜節段形成之降落斷路器的分級插入件，而不是直接吹掃發光裝置進入筐。該等傾斜節段會減緩該等裝置在被分級機器投入插入件後的落下速度。發光裝置會在分級插入件的底端累積。在該分級插入件的底部打開時，發光裝置會在該筐內部從該筐卸下時留在筐中。

牆體中最好有一個以上的單一傾斜節段。這樣，側傾落下路徑中會有一次以上的單一偏斜。沿著中空結構區段的主軸，該側傾落下路徑在多個點側傾。

該分級插入件最小化落下裝置的衝擊且防止落下裝置直接降落在筐底的其他裝置上。該分級插入件可大幅減少甚至排除由裝置掉入筐所造成的玻璃窗龜裂。該等分級插入件也減少由玻璃窗龜裂造成的良率損失以及改善總體生產的生產率。不需要經常更換插入件，因為它可由比例如鋁筐更耐磨耗及損傷的材料製成。材料的選擇也可減少裝置的潛在污染。該等分級插入件可更容易地清潔供重覆使用以及提供長久壽命。相較於只有鋁筐，分級插入件有可能更頻繁地重覆使用而壓低更換成本。使用插入件也使筐在卸下插入件後相當容易清潔。

該牆體中的平行及傾斜節段可以傾斜角(tilting angle)為特徵。該傾斜角表示與主軸的偏差(以度表示)。例如，平行節段的傾斜角定義為0°。傾斜節段的傾斜角值可在0°至90°的範圍。在後者情形下，該等傾斜節段與該主軸垂直。不過，選擇傾斜節段的傾斜角限於允許發光裝置在分級插入件中落下而在途中不會卡住的數值。例如，傾斜節段的傾斜角為45°或更高。實際選擇取決於不同的因子，例如分級插入件的材料或落下發光裝置的速度。大部份或所有傾斜節段的傾斜角可相同。為了便於參考，該主軸可為分級插入件的中心軸。

根據另一態樣，用圓形、矩形或方形橫截面規範該中空結構區段。較佳地，在該牆體中的該等平行節段可具有圓形、矩形或方形橫截面。後一橫截面對於所有平行節段可實質相同，使得有實質相同橫截面的筐可圍封分級插入件而且分級插入件可插入筐。

根據另一態樣，該上開口及該下開口遍及該中空結構區段的整個橫截面。

這樣，在頂端及底端的整個開口可用來插入發光裝置或使發光裝置離開分級插入件。此外，在內表面被可能污染發光裝置的顆粒覆蓋時，大開口有助於方便清潔以便隨後重覆使用分級插入件。

根據另一態樣，在該中空結構區段中規範該側傾落下路徑的該等平行節段及該等傾斜節段經配置成該側傾落下路徑連接該中空結構區段的上開口及下開口。

在分級期間，發光裝置插入該分級插入件且藉由重力從該中空結構區段的頂端落到底端。連接頂端與底端的該側傾落下路徑提供發光裝置的連續路徑使得卡住的風險變最小。

根據另一態樣，該分級插入件包含形成一對傾斜節段的至少兩個傾斜節段。事實上，該對的兩個傾斜節段互相傾斜成在該牆體中形成楔形體。

該等傾斜節段在該牆體中構成傾斜平面或擋板。該等平面或擋板有可供發光裝置在其上繼續前進的一定面積。可調整該楔形體以提供某一傾斜角度。此傾斜角度由構成該對之兩個傾斜節段的兩個傾斜角界定。該傾斜角度經選定成允許發光裝置從中空結構區段的頂端順著分級插入件落下而不卡住。

根據另一態樣，該分級插入件包含至少另一對傾斜節段。該至少另一對的另兩個傾斜節段互相傾斜成可在牆體中形成另一楔形體。該至少另一對傾斜節段的傾斜角度經選定成允許發光裝置從中空結構區段的頂端順著分級插入件落下而不卡住。

一般而言，傾斜節段的個數沒有限制且可根據給定應用或鑑於所欲減緩的落下速度來選擇。較佳地，該分級插入件包含經配置成可形成該楔形體及該至少另一楔形體的兩對傾斜節段。這兩個楔形體經互相配置成允許發光裝置從中空結構區段的頂端順著分級插入件落下而不卡住。

根據另一態樣，該楔形體及該至少另一楔形體經互相配置成在該中空結構區段中的側傾落下路徑包含Z字形路線。該Z字形路線連接該中空結構區段的上開口與下開口。

該分級插入件會保證裝置都遵循在最後到達底部之前用傾斜節段使其偏斜多次的Z字形路線向下行進，而不是允許發光裝置沿著分級插入件直線落到在底部的其他裝置上。最終掉落點也遠離發光裝置的最終靜止點。因此，該等裝置不會直接落在筐上的其他裝置上，例如。

根據另一態樣，該分級插入件包含有連接至該楔形體或該至少另一楔形體之頂側的接收部。該接收部也有包含該中空結構區段之該下開口的底側。

該接收部用來收集已沿著該牆體中之該等平行及傾斜節段(例如，楔形體與至少另一楔形體)所規範之側傾落下路徑在分級插入件中落下後的發光裝置。較佳地，在該中空結構區段的接收部中，該牆體只包含數個平行節段。該接收部的位準決定可用單一分級插入件收集的發光裝置數量。

較佳地，最靠近接收部頂側的傾斜節段的傾斜角與該主軸垂直以便最大化可用分級插入件收集之裝置的位準。發光裝置在插入件筐中的最大數量受限於特定發光裝置的大小，使得它不會超過接收部的位準。這可防止大量裝置卡在後續的路徑中。

根據另一態樣，該中空結構區段之該下開口對於該主軸呈斜切。該斜切下開口可對應至供插入件插入之筐的斜切基底。

這樣，順著落下路徑落下的發光裝置可能在某一點打中斜切基底，然後由於基底相對於下半部傾斜，它會沿著基底向下移動直到最終停下來。這樣，掉落點與裝置的最終靜止點錯開而且裝置不會直接掉到在筐底的裝置上。此外，該分級插入件可沒有阻礙地清出發光裝置。

根據另一態樣，該中空結構區段由至少半透明的塑膠製成。特別是，該中空結構區段可由半透明靜電敏感裝置(ESD)塑膠製成。

在使用塑膠或ESD塑膠作為分級插入件的材料時，可減少磨耗及損傷量。由於插入件筐不僅只被ESD塗層覆蓋，所以在使用同一個插入件更長的時間之後不會有由磨耗及損傷引起的ESD問題。半透明塑膠提供在塑膠插入件內之內容物有相對清楚的能見度，使得操作員更容易確保在重複使用於下一個循環之前它完全清空零星單元。

根據另一態樣，該中空結構區段包含模製塑膠。更換在插入件中之模製塑膠的成本比更換加工鋁筐的更便宜。

根據以上所呈現的原理，用於發光裝置之分級(特別是，用於發光二極體之分級)的分級配置包含分級插入件。此外，該分級配置包含設計用於接收該分級插入件的至少一筐。

該分級配置可使用於發光裝置之分級，例如發光二極體(LED)。通常將該分級插入件插入筐，例如鋁筐，且以其頂端及底端各自朝上及朝下地豎立。這樣，插入上開口的發光裝置可藉重力沿著側傾落下路徑向底端落下。該等傾斜節段在該牆體中構成傾斜平面或擋板。該等平面或擋板有可供發光裝置在其上繼續前進的一定面積。該等傾斜節段構成降落斷路器以及使發光裝置偏斜而在插入件筐(insert bin)中不沿著筆直路徑落下。該側傾落下路徑提供至少一次此類偏斜使得發光裝置在順著側傾落下路徑落下時至少減緩一次。

因此，該等裝置的掉落係通過具有由該等傾斜節段形成之降落斷路器的分級插入件，而不是直接吹掃發光裝置進入筐。該等傾斜節段會減緩該等裝置在被分級機器投入插入件後的落下速度。發光裝置會在分級插入件的底端累積。在該分級插入件的底部打開時，該發光裝置會在該筐內部從該筐卸下時留在筐中。

該分級插入件最小化落下裝置的衝擊且防止落下裝置直接降落在筐底的其他裝置上。該分級插入件可大幅減少甚至排除由裝置掉入筐所造成的玻璃窗龜裂。該等分級插入件也減少由玻璃窗龜裂造成的良率損失以及改善總體生產的生產率。不需要經常更換插入件，因為它可由比例如鋁筐更耐磨耗及損傷的材料製成。材料的選擇也可減少裝置的潛在污染。該等分級插入件可更容易地清潔供重覆使用以及提供長久壽命。相較於只有鋁筐，分級插入件有可能更頻繁地重覆使用而可壓低更換成本。使用插入件也致使筐在卸下插入件後相當容易清潔。

根據另一態樣，該分級插入件經設計成納入該至少一筐。

根據另一態樣，該筐的斜切基底對應至該分級插入件的斜切下開口。

1‧‧‧中空結構區段

10‧‧‧主軸

11‧‧‧頂端

12‧‧‧底端

13‧‧‧上開口

14‧‧‧下開口

15‧‧‧牆體

16‧‧‧平行節段

17‧‧‧傾斜節段

18、19‧‧‧窄區

20‧‧‧接收區段

21‧‧‧筐

22‧‧‧基底

31、32、33、34、35‧‧‧箭頭

36‧‧‧位準

171‧‧‧第一楔形體

172‧‧‧第二楔形體

173‧‧‧接觸點

以下參考圖示示範具體實施例的附圖更詳細地描述以上所呈現的原理。

第1圖圖示分級插入件的示範具體實施例，第2圖圖示插入鋁筐之分級插入件的示範具體實施例，第3圖圖示插入鋁筐之分級插入件的另一示範具體實施例，以及第4圖圖示一示範分級配置。

第1圖圖示分級插入件的示範具體實施例。該分級插入件包含有主軸10(圖中圖示成中心主軸)的中空結構區段1。基本上，中空結構區段1為導管或管狀結構且可具有實質圓形、矩形或方形輪廓。中空結構區段1沿著主軸10延伸且有頂端11及底端12。上開口13位在頂端11，以及下開口14位在底端12。開口13、14兩者遍及中空結構區段1之輪廓的較大部份。

此外，中空結構區段1包含有平行節段16及傾斜節段17的牆體12。牆體15的平行、傾斜節段16、17以傾斜角為特徵。該傾斜角表示與主軸10的偏差(以度表示)。例如，平行節段16的傾斜角定義為0°。傾斜節段 17的傾斜角值可在0°至90°的範圍。在後者情形下，傾斜節段17與主軸垂直。

傾斜節段17成對地配置且在牆體15內形成楔形體171、172。各傾斜節段17形成有一定面積的傾斜平面。該等面積在圖中用灰色區域標示。成對傾斜節段17或楔形體171、172彼此傾斜且在會合處有接觸點173。

在第1圖中，標示各自包含第一及第二傾斜節段17的第一及第二楔形體171、172。在此特定具體實施例中，第一楔形體171的第一傾斜節段17有朝向主軸10的傾斜角。例如，此傾斜角約為45°。其他數值也有可能。第一楔形體171之第二傾斜節段17的傾斜角與第二楔形體172之第一傾斜節段17的傾斜角實質相同。這樣，第一楔形體171的第二傾斜節段17與第二楔形體172的第一傾斜節段17平行且在其間開放一條路徑。最後，第二楔形體172的第二傾斜節段17有90°的傾斜角而與主軸10垂直。

楔形體171、172或傾斜節段17向主軸10延伸有一定數量。取決於楔形體171、172延伸進入中空結構區段1有多遠，它們開放窄區。附圖中，第一楔形體171在中空結構區段1中開放第一窄區18以及第二楔形體172開放第二窄區19。窄區18、19應該大於將要用分級插入件分級的發光裝置。例如，楔形體171、172向主軸10延伸直到約有中空結構區段1之輪廓的一個半徑。

該分級插入件由半透明ESD塑膠製成。例如，ESD塑膠為減少靜電以保護靜電敏感裝置(ESD)的塑膠，例如聚乙烯。該分級插入件的下半部包含基本上用來作為容器的接收區段20。接收區段20包含第二楔形體172中作為其上半部的第二傾斜節段17。接收區段20在下半部包含下開口14。

第2圖圖示插入鋁筐之分級插入件的示範具體實施例。第1圖的分級插入件可插入筐21，最好為用作分級配置的鋁筐。筐21的輪廓與分級插入件類似使得插入件在遊隙(play)不多下可插入筐。對應地，筐21與該插入件筐也有類似長度，使得該插入件筐可完全插入該筐但是在分級完成後也容易卸下。

第3圖圖示插入鋁筐之分級插入件的另一示範具體實施例。該圖示意圖示第1圖的分級插入件如何可插入第2圖的筐21。筐21有對應至分級插入件之下開口14的斜切基底22，它也以相同的傾斜角斜切。這樣，該分級插入件以明確的位置及方向納入筐21。

第3圖的分級配置可用來將發光裝置，例如發光二極體(LED)，收集於筐21中，此過程稱為分級。該分級插入件會在落入裝置之前放在筐21內。通常分級配置包含許多筐21及對應的分級插入件以便將發光裝置分成數個群組。

基本上，發光裝置經由分級插入件的上開口11插入分級配置。藉由重力，發光裝置掉下分級插入件並且被收集在接收區段20的下半部。因此，裝置係落入分級插入件，而不是直接吹掃裝置於筐21中。

傾斜節段17或楔形體171、172用作降落斷路器且減緩發光裝置在藉由分級機器而落入分級插入件後的行進速度。該發光裝置會遵循由楔形體171、172之傾斜節段17的位置界定的側傾落下路徑。該側傾落下路徑在圖中用灰色箭頭30、31、32、33、34、35標示。在第3圖的特定具體實施例中，傾斜節段17及楔形體171、172保證發光裝置在到達筐底之前沿著鋸齒狀路徑走完分級插入件。為了確保該側傾落下路徑連續以使得落下的發光裝置不會在途中卡住，需要選擇在楔形體171、172之接觸點173與牆體15之平行節段16之間有夠大的窄區18、19以配合發光裝置。

第一及第二楔形體171、172或降落斷路器減少落入分級插入件之發光裝置的落下速度以及最小化在它們打中已經在筐底22之其他裝置時的衝擊。發光裝置的最終掉落點也會由於筐底22的斜切角度而移動離開該裝置在筐底22的最終靜止點。因此，裝置不會直接掉落在筐底及其上的其他裝置上。

第二楔形體172的第二傾斜節段17也會用來保護已累積於筐底22的裝置不被其他落下裝置從上面直接打中。裝置在分級插入件中的最大數量受限於接收區段的大小，使得它不會超過圖中元件符號36所標示的位準。這可防止更多數量的裝置卡在分級插入件的窄區19。

由於分級插入件由半透明ESD塑膠製成，所以在使用同一個分級插入件一段時間後不會有由可能表面磨耗及損傷引起的ESD問題。該半透明材料允許在插入件內的裝置有相對良好的能見度，這使得操作員比較容易檢查及確保塑膠分級插入件是完全空的以防止可能的混合分級。在塑膠分級插入件之底部14的大開口確保發光裝置在由鋁筐取出後平滑掉出插入件(也參考第4圖)。該塑膠分級插入件會保護筐的鋁側壁不被落下的發光裝置重覆地打中以及迅速越過內鋁牆體的陽極電鍍表面以免磨損。

第4圖圖示一示範分級配置。該圖描繪分級插入件如何從鋁筐21內移出以便結束分級收集。為了清空筐21，簡單地從鋁筐頂部拉出塑膠分級插入件。隨後，在沒有任何阻礙下可輕易清空仍在鋁筐中的裝置。

在此主張國際專利申請案PCT/EP2015/054517的優先權，其揭示內容併入本文作為參考資料。