WO2021221308A1 - 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

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WO2021221308A1
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light emitting
emitting diode
mini light
laser beam
defective
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유병소
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㈜큐엠씨
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Definitions

  • the present invention relates to a system and method for repairing a mini light emitting diode module, and more particularly, to a system and method for repairing a mini light emitting diode module in which a defective mini light emitting diode is removed with a laser beam and replaced with a mini light emitting diode for repair. It's about
  • mini LED is a light emitting diode with a size of several tens to hundreds of micrometers.
  • mini light emitting diodes In general, tens to hundreds of thousands of mini light emitting diodes are mounted on the circuit board module depending on the size of the circuit board. Accordingly, defects occur not only in the mounting process, but also in the solder (or adhesive) printing process and the reflow process. In addition, even if the mini light emitting diode's own yield is 99.9%, dozens to hundreds of defective mini light emitting diodes are generated and must be repaired.
  • the mini light emitting diodes mounted on such a circuit board are very small and the distance between the mini light emitting diodes is narrow, so it is inappropriate to remove them using a contact type device. It is appropriate to use a non-contact, locally tunable laser. Therefore, in order to remove the mini light emitting diode mounted on the circuit board by using the laser beam, it is necessary to irradiate the laser beam to the portion where the mini light emitting diode is soldered (or attached) on the circuit board. Therefore, when there are a plurality of soldering (or attaching) portions, there is an inconvenient problem in that a laser beam must be irradiated using a plurality of light sources.
  • the present invention was devised to solve this problem, and when a defective mini light emitting diode in a mini light emitting diode module is irradiated with a laser beam and removed, only one light source is used and a new mini light emitting diode is mounted in the removed position. , systems and methods are provided.
  • an embodiment of the present invention removes a defective mini light emitting diode from a mini light emitting diode display module in which a plurality of mini light emitting diodes (LEDs) are mounted on a circuit board.
  • a mini light emitting diode removal device comprising: a stage on which a mini light emitting diode display module is mounted; It may include a suction unit which sucks and removes the defective mini light emitting diode irradiated with the beam.
  • the apparatus for removing a mini light emitting diode may further include an inspection unit configured to inspect a plurality of mini light emitting diodes to determine a defective mini light emitting diode.
  • the laser irradiation unit is a laser light source, splitting a laser beam emitted from the laser light source into a first laser beam and a second laser beam, passing the first laser beam, and reflecting the second laser beam to advance the beam splitter, beam A first mirror that reflects the first laser beam that has passed through the splitter and advances it toward the defective mini light-emitting diode, a second mirror that reflects and advances a second laser beam reflected from the beam splitter, a first mirror that is reflected from the first mirror a beam combiner that passes the laser beam and reflects a second laser beam reflected from the second mirror and advances it toward the defective mini light emitting diode in a direction parallel to the passed first laser beam; At least one of the mirror and the second mirror has an adjustable distance between the first laser beam and the second laser beam passing through the beam combiner by position movement.
  • the laser irradiation unit includes a mask for adjusting the size of the laser beam, a first intensity adjusting plate for adjusting the intensity of the first laser beam passing through the beam splitter, and the intensity of the second laser beam being reflected from the beam splitter It may further include a second intensity control plate for controlling the, a first shutter capable of turning the first laser beam on and off, and a second shutter capable of turning the second laser beam on and off.
  • the laser irradiation unit may further include a homogenizer that converts the Gaussian profile of the laser light source into a top hat beam profile, and may irradiate a top hat-shaped laser beam to the defective mini light emitting diode.
  • the suction unit includes a suction part protruding from the suction unit and having a suction port capable of sucking the defective mini light emitting diode, and a suction pipe providing a discharge path for the sucked defective mini light emitting diode, and the lower surface of the suction unit is It may be inclined with respect to the surface of the mini light emitting diode.
  • Another embodiment of the present invention is a mini light emitting diode including a mini light emitting diode removal device, and a mini light emitting diode mounting device for mounting the mini light emitting diode for repair at the position of the defective mini light emitting diode removed by the mini light emitting diode removal device. It is a display module repair system.
  • Another embodiment of the present invention is a method of removing a defective mini light emitting diode from a mini light emitting diode display module in which a plurality of mini light emitting diodes (LEDs) are mounted on a circuit board. It may include irradiating a beam, and removing the defective mini light emitting diode by sucking the defective mini light emitting diode, and the laser beam may be a top hat type laser beam.
  • LEDs mini light emitting diodes
  • Another embodiment of the present invention is a method of repairing a mini light emitting diode display module in which a plurality of mini light emitting diodes (LEDs) are mounted on a circuit board, comprising: irradiating a laser beam to a defective mini light emitting diode In the step of removing the defective mini light emitting diode by sucking the defective mini light emitting diode, mounting the repair mini light emitting diode formed on the repair substrate at the position where the defective mini light emitting diode is removed, and mounting the mini light emitting diode It may include an inspection step of inspecting the mounted mini light emitting diode for repair to determine whether the repair has failed.
  • LEDs mini light emitting diodes
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a mini light emitting diode formed on a circuit board.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an apparatus for removing a defective mini light emitting diode in a mini light emitting diode display module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of a laser irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining a laser beam in the form of a top hat used in the present invention.
  • FIG. 5 schematically shows a suction unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 (a) is a conventional general suction unit
  • Figure 5 (b) shows a suction unit according to the present invention.
  • FIG. 6 schematically shows a mini light emitting diode mounting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a light emitting diode for repair formed on a substrate for repair.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for removing a mini light emitting diode display module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a mini light emitting diode display module repair method according to an embodiment of the present invention.
  • a "part" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both.
  • one unit may be implemented using two or more hardware, and two or more units may be implemented by one hardware.
  • the present invention relates to a system and method for repairing a mini light emitting diode display module, and more particularly, a system for repairing a mini light emitting diode display module in which a defective mini light emitting diode is removed with a laser beam and replaced with a mini light emitting diode for repair; it's about how
  • FIG. 1 schematically shows a mini light emitting diode formed on a circuit board.
  • the mini light emitting diode 120 is separated from the device substrate (not shown), and only the mini light emitting diode 120 is transferred to the circuit board 110 . and put it on
  • a method of mounting the mini light emitting diode 120 on the circuit board 110 includes a method using an electrostatic head, a method using an elastic polymer material (eg, polydimethylsiloane (PDMS)), and a well-known pickup & and a Pickup and Place method.
  • an elastic polymer material eg, polydimethylsiloane (PDMS)
  • PDMS polydimethylsiloane
  • mini light emitting diode display module repair system that removes the defective mini light emitting diode from the manufactured mini light emitting diode display module and replaces it with a new mini light emitting diode.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an apparatus for removing a defective mini diode 210 in a mini light emitting diode display module according to an embodiment of the present invention.
  • the mini light emitting diode removal device 210 removes the defective mini light emitting diode 122 from among the plurality of mini light emitting diodes 120 mounted on the mini light emitting diode display module.
  • the apparatus for performing a method it includes a stage 220 , an inspection unit (not shown), a laser irradiation unit 230 , and a suction unit 240 .
  • the inspection unit (not shown) inspects the plurality of mini light emitting diodes 110 of the mini light emitting diode display module seated on the stage 220 to determine a defective mini light emitting diode. Specifically, the entire mini light emitting diode 110 of the mini light emitting diode display module is turned on, and it is determined as a defective mini light emitting diode 122 by checking whether the light is turned on and/or electrical characteristics.
  • the inspection unit may be a camera or the like, but is not limited thereto.
  • a mini light emitting diode display module is mounted on the stage 220 , and the stage 220 includes means for holding the mini light emitting diode display module.
  • the mini light emitting diode display module includes a circuit board 110 and a mini light emitting diode 120 mounted on the circuit board 110 .
  • the laser irradiation unit 230 irradiates a laser beam to the defective mini light emitting diode 122 .
  • the suction unit 240 suctions and removes the defective mini light emitting diode 122 irradiated with a laser beam by the laser irradiation unit 230 .
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of a laser irradiation unit 230 according to an embodiment of the present invention.
  • the laser irradiation unit 230 includes a laser light source 232 , a homogenizer 233 , a mask 234 , a beam splitter 236 , a beam combiner 238 , and a first intensity control. plate 240 , second intensity control plate 242 , first mirror 244 , second mirror 246 , first shutter 248 , second shutter 250 , and imaging lens 252 . do.
  • the mask 234 in FIG. 3 is shown in a position between the homogenizer 233 and the beam splitter 236, but is not limited thereto, and is to be placed on each of the path of the first laser beam and the path of the second laser beam.
  • the mask 244 may be placed between the beam splitter 236 and the second mirror 246 , or between the second mirror 246 and the beam combiner 238 .
  • each beam size can be adjusted differently.
  • the formula for determining the size of the beam spot on the surface (upper surface) of the workpiece determined by the mask is as follows.
  • the first intensity control plate 240 in FIG. 3 is shown in a position between the beam splitter 236 and the first mirror 244, but is not limited thereto, and the first mirror 244 and the first shutter ( 248 , or between the first shutter 248 and the beam combiner 238 .
  • the second intensity control plate 242 in FIG. 3 is illustrated at a position between the beam splitter 236 and the second mirror 246 , the present invention is not limited thereto. It may be placed between the shutters 250 , or between the second shutter 250 and the beam combiner 238 .
  • the first intensity control plate 240 and the second intensity control plate 242 are one intensity control plate (not shown) before the laser beam is separated from the beam splitter 236, or the beam combiner At 238, the laser beam may be placed after it has been merged.
  • the laser beam irradiated from the laser light source 232 passes through the homogenizer 233 and the Gaussian beam profile is changed to the top hat beam profile, and the size of the laser beam of the top hat profile is determined while passing through the mask 234 .
  • the size of the mask 234 may be the size of an electrode on the circuit board or may be small, and may have a generally rectangular shape, but is not limited thereto.
  • a formula for determining the homogeneity of the homogenizer 233 is as follows.
  • the beam splitter 236 may be a polarized beam splitter (PBS), but is not limited thereto.
  • PBS polarized beam splitter
  • the second laser beam may pass, and the first laser beam may be reflected and processed, but is not limited thereto.
  • the first laser beam passed through the beam splitter 236 travels to the first mirror 244 .
  • the first laser beam passes through the first intensity control plate 240 .
  • the first intensity control plate 240 may adjust the intensity of the first laser beam passing through the beam splitter 236 .
  • the transmittance determined by the intensity control plate is as follows.
  • the first mirror 244 reflects the first laser beam passing through the beam splitter 236 and advances it toward the defective mini light emitting diode 122 .
  • the second laser beam reflected from the beam splitter 236 travels to the second mirror 246 .
  • the second laser beam passes through the second intensity control plate 242 .
  • the second intensity control plate 242 may adjust the intensity of the second laser beam that is reflected from the beam splitter 236 and proceeds.
  • the second mirror 246 reflects and advances the second laser beam reflected from the beam splitter 236 .
  • the laser beam passed through the homogenizer and changed to the laser beam of the top hat profile, the size of which is adjusted in the mask 234 is the first laser beam and the second laser beam in the beam splitter 236 . separated into , the intensity of each can be adjusted. In other words, it is possible to obtain two laser beams whose size and intensity are adjusted with one laser beam.
  • the first laser beam reflected from the first mirror 244 and the second laser beam reflected from the second mirror 246 both travel to the beam combiner 238 .
  • the beam combiner 238 transmits the first laser beam reflected by the first mirror 244 and reflects the second laser beam reflected by the second mirror 246 , so that the passed first laser beam and In a parallel direction, it advances towards the defective mini light emitting diode 122 .
  • the first and second laser beams traveling to the defective mini light emitting diode 122 may pass through the imaging lens 252 before reaching the defective mini light emitting diode 122 .
  • the second laser beam may pass, and the first laser beam may be reflected and processed, but is not limited thereto.
  • the first laser beam passes through the first shutter 248 .
  • the first shutter 248 is configured to turn the first laser beam reflected from the first mirror 244 on and off.
  • a second laser beam passes through a second shutter 250 .
  • the second shutter 250 is configured to turn the second laser beam reflected from the second mirror 246 on and off.
  • the first mirror 244 is configured such that the interval between the first laser beam and the second laser beam passing through the beam combiner 238 is adjustable by positional movement (in the direction of the arrow in the drawing). Consists of.
  • the first mirror 244 can be moved up and down in the drawing according to the direction of the arrow.
  • the distance between the first laser beam and the second laser beam increases when the first mirror moves downward in the drawing.
  • the present invention is not limited thereto, and as in the case of the first mirror 244 , as the second mirror 246 is moved up and down in the drawing, the first laser beam It goes without saying that the interval between the and the second laser beam can be configured to be adjustable.
  • the laser irradiation unit 230 irradiates a laser beam in the form of a top hat as shown in FIG. 4 to the defective mini light emitting diode 122 .
  • the mini light emitting diode removal device 210 is for removing only the defective mini light emitting diode 122, and in order not to damage other mini light emitting diodes 120 around the defective mini light emitting diode 122, With a laser beam having a size of +/-150% of the size of the electrode on the circuit board, a top-hat-shaped laser beam having a size similar to the size of the electrode on the circuit board is irradiated to the target mini light emitting diode 122, or a size smaller than the size of the electrode of a top hat-shaped laser beam is irradiated to the target mini light emitting diode 122 .
  • FIG. 5 schematically shows a suction unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 (a) is a conventional general suction unit
  • Figure 5 (b) shows a suction unit 260 according to the present invention.
  • the suction unit 260 protrudes from the suction unit 260 , and the suction unit 280 having a suction port capable of sucking the defective mini light emitting diode 122 is formed therein, and the defective mini light emitting diode is sucked. It includes a suction tubing 270 that provides an exhaust path for the diode 122 .
  • the lower surface of the suction unit 280 may be inclined with respect to the surface of the mini light emitting diode.
  • the conventional general suction unit (FIG. 5(a)) since the lower surface of the suction unit 280 is parallel to the substrate 110, airflow is generated from both sides of the suction port, and suction is not smooth.
  • the suction unit 280 since the lower surface of the suction port 280 is inclined, the airflow at one side of the suction port is larger than that of the conventional general suction port, so accurate and efficient suction is possible.
  • the mini light emitting diode display module repair system includes a mini light emitting diode removal device 210 and a mini light emitting diode mounting device 350 according to the present invention.
  • FIG. 6 schematically shows a mini light emitting diode mounting apparatus 350 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view schematically showing a mini light emitting diode for repair formed on a repair substrate.
  • the mini light emitting diode mounting device 350 mounts the repair mini light emitting diode 450 at a position where the defective mini light emitting diode 122 is removed.
  • a solder paste application device (not shown) for applying solder paste to a position where the mini light emitting diode 450 is to be mounted may be included.
  • the repair mini light emitting diode 450 used at this time is formed on the repair substrate 410 (see FIG. 7 ).
  • the mini light emitting diode mounting device 350 may mount the repair mini light emitting diode 450 at a position where the defective mini light emitting diode 122 is removed by using a pickup and place method.
  • the mini light emitting diode removal method according to an embodiment of the present invention uses the mini light emitting diode removal device according to an embodiment of the present invention described above, and the mini light emitting diode removal device according to an embodiment of the present invention as described above. A description that overlaps with the description will be omitted.
  • the method for removing a mini light emitting diode includes irradiating a laser beam to the defective mini light emitting diode 112 with a laser irradiation unit 230 ( S510 ).
  • the method for removing the mini light emitting diode includes a step ( S520 ) of removing the defective mini light emitting diode by irradiating a laser beam to suck the defective mini light emitting diode 112 , which has lost adhesion, to the suction unit 240 .
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a mini light emitting diode display module repair method according to an embodiment of the present invention.
  • the mini light emitting diode display module repair method according to an embodiment of the present invention uses the mini light emitting diode display module repair system according to an embodiment of the present invention described above, and the mini light emitting diode display module repair system according to an embodiment of the present invention is used. A description overlapping with the description of the light emitting diode display module repair system will be omitted.
  • the mini light emitting diode display module repair method includes irradiating a laser beam to the defective mini light emitting diode determined to be defective in the first inspection step ( S610 ) with the laser irradiation unit 230 . (S610).
  • the mini light emitting diode display module repair method is to irradiate the solder (or adhesive) with a laser beam to suck the defective mini light emitting diode 112, which has lost adhesion, to the suction unit 240 to remove the defective mini light emitting diode. Step S620 is included.
  • the repair mini light emitting diode 450 formed on the repair substrate 410 with the mini light emitting diode mounting device 350 is placed on the circuit board at the position where the defective mini light emitting diode is removed. It includes a step of mounting (S630).
  • the repair mini light emitting diode 450 mounted on the mini light emitting diode display module is inspected to determine whether the repair is good or bad. Step S640 is included.
  • the inspection step S640 may be a method of inspecting by turning on the mini light emitting diode 110 of the mini light emitting diode display module with an inspection unit (not shown), but is not limited thereto.

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
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 리페어용 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 PCTKR2021003074-appb-img-000001
Figure PCTKR2021003074-appb-img-000002
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 PCTKR2021003074-appb-img-000003
Figure PCTKR2021003074-appb-img-000004
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 PCTKR2021003074-appb-img-000005
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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.
[부호의 설명]
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.
PCT/KR2021/003074 2020-04-29 2021-03-12 미니 발광다이오드 제거 장치와 방법 및 이를 이용한 미니 발광다이오드 디스플레이 모듈 리페어 시스템과 방법 WO2021221308A1 (ko)

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