KR101632144B1 - Led 패키지 검사 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 리드 프레임 상에 배치되는 LED 패키지의 전기적 특성을 검사하는 장치로서, 일측으로 검사 대상인 상기 LED 패키지가 투입되고 타측으로는 검사 완료된 상기 LED 패키지가 배출되는 본체; 상기 본체 내측에 수평으로 배치되고 상부에 검사 대상인 상기 LED 패키지가 배치되는 검사 테이블; 상기 LED 패키지를 상기 검사 테이블 상에서 이동시키는 이동 수단; 상기 검사 테이블 상에서 상기 LED 패키지를 촬영하여 상기 LED 패키지의 위치를 측정하여 위치오차를 도출하는 제2 촬영부; 상기 이동 수단의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 LED 패키지에 열과 전류를 인가하며 상기 LED 패키지에 대한 검사를 수행하는 제1 및 제2 검사부; 를 포함하는 LED 패키지 검사장치를 제공한다.
본 발명은 LED 패키지가 고온 상태에 배치된 상태에서 정전류를 LED 패키지에 인가한 후 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하여 LED 패키지의 양불을 판정할 수 있고, LED 패키지의 전기적 특성을 체크하기 위해 LED 패키지의 리드선에 접촉하는 프로브 핀에 불량이 발생했을 경우, 문제가 있는 프로브 핀만을 교체할 수 있다.

Description

LED 패키지 검사 장치 및 방법{Apparatus and method for led package test}
본 발명은 LED 패키지 검사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온 상태의 LED 패키지에 대하여 전류를 인가한 후 출력되는 전압과 LED 패키지의 발광 상태를 체크하여 LED 패키지의 양불을 판단하는 LED 패키지 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
발광다이오드(이하 간단히 LED라 함)는 백라이트 유닛의 광원이나 조명의 광원 등 다양한 용도의 광원으로 주목 받고 있다. 이러한 LED는 반도체 기반의 LED 칩을 기판에 탑재하고 투광성 수지로 도포하여 패키지화한 상태로 사용되는 것이 일반적이다.
LED 패키지 제조 공정에서는, LED 칩을 패키지 본체 혹은 기판의 실장 영역에 탑재하여 고정하는 다이본딩(die bonding) 공정을 실시한 후, 전극 연결을 위한 와이어 본딩(wire bonding)을 실시하여 LED 칩을 패키지 본체 혹은 기판에 실장한다. 이때, 복수의 LED 칩이 복수의 실장 영역에 어레이로 배열될 수 있다. 이후, 투광성 수지를 LED 칩에 도포하는 디스펜싱(dispensing) 공정을 실시하고, 도포된 수지를 경화시킨다.
수지의 경화 후에는 개별 LED 패키지로 분리하기 위한 싱귤레이션(singulation) 공정 혹은 리드프레임의 트리밍(trimming) 및 포밍(forming) 공정을 실시한다. 이렇게 개별 패키지로 완전히 분리된 LED 패키지에 대해 검사(testing)를 실시한다.
상술한 공정 중 와이어 본딩에서 본딩이 적절히 이루어지지 않은 경우에는 LED 칩의 전극 패드와 와이어 간의 접촉 불량, 또는 기판(서브마운트 등)의 스티치(stitch)와 와이어 간의 접촉 불량이 발생할 수 있다. 이러한 접촉 불량이 발생하면 상온에서는 문제되지 않을 수 있으나, 고온상태에서는 와이어 본딩의 개방(open)이나 단락(short) 현상이 발생하여 제품 불량이 발생하게 된다. 특히, LED 패키지의 지속적인 사용에 의해 발생되는 열에 의해 LED 패키지가 고온 상태로 될 경우, 이러한 접촉 불량으로 인한 문제는 제품의 신뢰성에 큰 영향을 미치므로, 제품 출하 전에 LED 패키지에 대한 검사를 수행할 필요가 있다.
또한, LED 패키지의 전기적 특성을 검사하기 위해, LED 패키지가 프로브 핀(probe pin)을 포함하는 소정의 핀 블록에 안착된 상태에서, LED 패키지의 리드선에 접촉하는 프로브 핀을 통해 전류를 인가하는 한편, 출력되는 전압을 측정한다. 이때, 핀블록 또는 복수의 프로브 핀 중 어느 하나에 불량이 발생하는 경우, 핀블록 전체를 교체해야 하는 문제점이 있다.
또한, LED 패키지의 리드 프레임이 고온 상태에서 열팽창하는 경우 리드선과 프로브 핀의 접촉 상태가 변화되어 적절한 검사가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
LED 패키지의 검사 시, LED 패키지의 발광 상태를 촬영한 촬영물을 이용하여 LED 패키지의 양불을 판단하는 방법이 사용된다. 기존의 검사 방법에 의해 복수의 단위 발광체가 일렬로 배치된 LED 패키지를 검사하는 경우, 검사 대상인 단위 발광체 양측으로 이웃하는 단위 발광체에서 발광된 광에 의해 검사 대상의 검사 결과에 영향을 받는 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 등록특허 10-1263703호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 필요성을 해결하기 위한 것으로서, LED 패키지가 고온 상태에 배치된 상태에서 소정의 전류를 LED 패키지에 인가한 후 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하여 LED 패키지의 양불을 판정하는 LED 패키지 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 패키지의 전기적 특성을 체크하기 위해 LED 패키지의 리드선에 접촉하는 프로브 핀에 불량이 발생했을 경우, 문제가 있는 프로브 핀만을 교체할 수 있도록 하는 LED 패키지 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 패키지를 발광 상태에서 촬영한 후, 촬영물 상에서 설정한 검사 구역의 발광 상태를 이용하여 LED 패키지의 양불을 판정하는 LED 패키지 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 리드 프레임 상에 배치되는 LED 패키지의 전기적 특성을 검사하는 장치로서, 일측으로 검사 대상인 상기 LED 패키지가 투입되고 타측으로는 검사 완료된 상기 LED 패키지가 배출되는 본체; 상기 본체 내측에 수평으로 배치되고 상부에 검사 대상인 상기 LED 패키지가 배치되는 검사 테이블; 상기 LED 패키지를 상기 검사 테이블 상에서 이동시키는 이동 수단; 상기 본체 내로 투입된 상기 LED 패키지를 촬영하여 상기 LED 패키지의 투입 상태를 감지하는 제1 촬영부; 상기 검사 테이블 상에서 상기 LED 패키지를 촬영하여 상기 LED 패키지의 위치를 측정하여 위치오차를 도출하는 제2 촬영부; 상기 이동 수단의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 LED 패키지에 열과 전류를 인가한 후 상기 LED 패키지에서의 출력 전압을 측정하여 상기 LED 패키지에 대한 검사를 수행하는 제1 및 제2 검사부; 및 상기 전류가 인가된 상기 LED 패키지를 촬영하고 촬영물을 출력하는 제3 촬영부; 를 포함하는 LED 패키지 검사장치를 제공한다.
상기 이동 수단은 나란하게 배치되어 상기 LED 패키지를 수평으로 이동시키는 복수의 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼는, 상기 본체의 내측벽에 복수개가 일렬로 평행하게 배치되는 이동레일과, 상기 복수의 이동레일 각각에서 이동 가능하게 배치되는 그리퍼 본체와, 상기 LED 패키지의 상하로 배치될 수 있도록 상기 그리퍼 본체의 전방으로 돌출되는 한 쌍의 단위암과, 상기 그리퍼 본체의 일측으로 배치되어 상기 단위암에 올려진 상기 LED 패키지를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
상기 LED 패키지의 투입 상태를 감지하는 제1 촬영부를 더 포함할 수 있다.
상기 검사 테이블의 하부에 배치되고, 상기 이동 수단에 의해 상기 제1 및 제2 검사부로 이동하는 상기 LED 패키지를 예열하는 예열 히터와, 예열되는 상기 LED 패키지의 열이 유지되도록 하는 보호 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 검사부에 의해 불량으로 판정된 상기 LED 패키지를 폐기 처리하는 펀치부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 검사부에 의해 불량 판정된 상기 LED 패키지에 대하여 표시를 수행하는 양불 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 양불 표시부는, 레이저를 포함할 수 있다.
상기 제1 검사부는, 상기 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 제1 히팅부와, 상기 LED 패키지의 발광 부위만 노출되도록 하는 마스크부와, 상기 제1 히팅부와 상기 마스크부가 하부에 배치되는 제1 검사체와, 상기 제1 검사체를 상하로 이동시키는 제1 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제2 검사부는, 상기 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 제2 히팅부와, 상기 LED 패키지의 리드선 각각에 대응하는 프로브 핀이 배치되는 핀 블록과, 상기 제2 히팅부와 상기 핀 블록이 상부에 배치되는 제2 검사체와, 상기 제2 검사체를 상하로 이동시키는 제2 구동부와, 상기 제2 검사체를 상기 이동 레일과 직교하는 방향으로 이동시키는 제3 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 히팅부는 상기 LED 패키지에 대하여 180~200℃(±5℃)의 온도를 인가할 수 있다.
상기 제1 및 제2 구동부는 연동할 수 있다.
상기 핀 블록은, 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 상부에 착탈 가능하게 배치되고, 신호 전달을 수행하는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 상부에 착탈 가능하게 배치되고 검사 대상인 상기 LED 패키지가 안착되는 핀 블록 마스크와, 상기 제1 단위 핀블복, 상기 제2 단위 핀 블록 및 상기 핀 마스크를 상하로 관통하여 삽입 고정되는 핀 소켓, 상기 일단이 핀 소켓에 삽입되고, 타단은 상기 LED 패키지의 리드선에 접촉하여 전류 인가 및 전압 검출을 수행하는 프로브 핀을 포함할 수 있다.
상기 프로브 핀은, 프로브 핀 본체와, 상기 프로브 핀 본체의 일단으로 돌출되고 상기 리드선에 접촉하는 단위 접촉부와, 상기 단위 접촉부의 후방으로 이격되어 배치되고 상기 단위 접촉부에 대한 지지력을 인가하는 핀 지지부를 포함할 수 있다.
상기 단위 프로브 핀의 단부는 상기 리드선을 향하여 절곡될 수 있다.
상기 핀 지지부는, 하단에서 상단으로 갈수록 상기 단위 접촉부와의 이격 거리가 감소될 수 있다.
상기 프로브 핀은 에칭에 의해 제작될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, LED 패키지 검사 방법으로서, 검사 대상인 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 단계; 열이 인가되는 상기 LED 패키지에 대하여 전류를 인가하는 단계; 상기 전류가 인가되는 상기 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하고, 이를 정격 출력 전압과 비교하여 상기 LED 패키지의 양불을 판단하는 제1 판단 단계; 상기 LED 패키지의 발광면을 촬영하여 촬영물을 출력하는 단계; 상기 촬영물 상에서 검사구역을 설정하는 단계; 상기 검사구역의 발광 상태를 측정하여 상기 LED 패키지의 양불을 판단하는 제2 판단 단계; 를 포함하는 LED 패키지 검사방법을 제공한다.
상기 검사구역은 복수의 단위 발광체를 포함할 수 있다.
상기 제2 판단 단계는, 상기 검사구역 상에서 일정 이상의 명도값을 갖는 것으로 측정된 상기 단위 발광체의 갯수에 따라 양불을 판단할 수 있다.
상기 제2 판단 단계는, 상기 검사구역 상에서 일정 이상의 명도값을 갖는 것으로 측정된 상기 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이와 상기 검사구역의 행 또는 열의 각각의 길이와의 비교에 따라 양불을 판단할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, LED 패키지가 고온 상태에 배치된 상태에서 소정의 전류를 LED 패키지에 인가한 후 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하여 LED 패키지의 양불을 판정할 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 패키지의 전기적 특성을 체크하기 위해 LED 패키지의 리드선에 접촉하는 프로브 핀에 불량이 발생했을 경우, 문제가 있는 프로브 핀만을 교체할 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 패키지를 발광 상태에서 촬영한 후, 촬영물 상에서 설정한 검사 구역의 발광 상태를 이용하여 LED 패키지의 양불을 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 검사 테이블과 검사 테이블 상에 배치된 제1 및 제2 검사부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 상세도면이다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 제1 검사부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에서 사용하는 제2 검사부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에서 사용하는 제3 촬영부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 핀 블록의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명에서 사용하는 프로브 핀의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 10은 프로브 핀과 리드선의 접촉 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에서 사용하는 그리퍼의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 LED 패키지 검사 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 프로브 핀을 통한 전류 인가와 전압 측정 시간을 나타내는 그래프이다.
도 14는 제3 촬영부에서 출력되는 촬영물의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 도면에서 설정된 검사 영역의 일예를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 14에 도시된 도면에서 설정된 검사 영역의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 복수의 LED 패키지에 대한 전류 인가 시간 범위와 출력 전압 범위를 나타내는 표이다.
도 18은 복수의 LED 패키지의 샘플수에 따른 전압 편차 및 측정시간을 나타내는 그래프다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치의 외형을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치의 외형을 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 LED 패키지 검사 장치의 커버를 제거한 상태로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치 내부의 구성 요소들의 배치 상태의 일 예를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치(100)는 본체(110), 검사 테이블(120), 제1 촬영부(122), 제2 촬영부(126), 제3 촬영부(140), 제1 검사부(150), 제2 검사부(160) 및 펀치부(180)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지 검사 장치(100)의 구성을 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에 따른 LED 패키지 검사 장치(100)의 검사 대상인 LED 패키지는 디스펜싱 공정이 수행되기 이전의 리드 프레임 상태이다. 그리고, LED 패키지는 복수의 LED 패키지가 리드 프레임에 설치되는 어레이(array) 상태로서, 리드선이 돌출되어 있다. 또한, LED 패키지는 절단 혹은 분리하는 트리밍 혹은 싱귤레이션 공정 전의 상태에 해당된다.
본체(110)는 LED 패키지 검사 장치(100)의 전체적인 외형을 이룬다. 본체(110)의 형태는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 본체(110)는 후술하는 구성 요소들이 내부에 배치되어, 외부에서 내부로 유입되어 이동하는 LED 패키지(1)에 대하여 소정의 검사를 수행할 수 있다.
본체(110)는 내측으로 배치되는 구성 요소와 검사 대상을 보호하기 위해 커버(111)를 포함한다.
커버(111)의 일측으로는 검사 대상인 LED 패키지를 투입하는 투입구(112)가 형성될 수 있고, 타측으로는 검사가 완료된 LED 패키지가 배출되는 배출구(미도시)가 형성될 수 있다. 투입구(112)와 배출구는 서로 대향하여 배치될 수 있다.
본체(110)의 하부로는 후술하는 구성 요소들을 지지하는 받침대(113)가 배치된다. 여기서, 받침대(113)는 지지되는 구성 요소에 따라 상부면의 높이가 위치에 따라 변경될 수 있다. 받침대(113)의 하부에는 본체(110)의 이동을 용이하게 할 수 있도록 이동 바퀴가 배치될 수도 있다.
또한, 커버(111)의 전면에는 본 발명에 따른 LED 패키지 검사 장치(100)의 조작을 수행하는 조작 판넬(111)이 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 검사 테이블과 검사 테이블 상에 배치된 제1 및 제2 검사부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 A 부분의 상세도면이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 검사 테이블(120)은 본체(110) 내부에 배치되어, 검사 대상인 LED 패키지가 배치된다.
검사 테이블(120)은 소정의 길이와 폭을 갖는다. 검사 테이블(120)은 양단이 본체(110)의 내측 일단 즉, 검사 대상인 LED 패키지(1)가 유입되는 부분과 타단 즉, 검사된 LED 패키지(1)가 배출되는 부분으로 각각 배치될 수 있다.
검사 테이블(120) 상에는 LED 패키지(1)가 배치되고, 후술하는 그리퍼(130)에 의해 검사 위치에 순차적으로 위치할 수 있도록 한다. 검사 테이블(120) 상에서 LED 패키지(1)의 이동이 용이하도록 검사 테이블(120) 상부에는 가이드 레일이 배치되는 것이 바람직하다.
검사 테이블(120)의 상부와 하부에는 각각 후술하는 제1 및 제2 검사부(150, 160)가 배치된다. 제1 및 제2 검사부(150, 160)에 대해서는 후술하기로 한다.
또한, 검사 테이블(120) 하부에는 예열 히터(미도시)가 배치될 수 있다. 예열 히터는 검사 테이블(120) 상에서 검사 위치로 이동하는 LED 패키지(1)를 180~200℃의 온도로 예열할 수 있다. 즉, 검사 대상인 LED 패키지(1)에 대하여 후술하는 제1 및 제2 히팅부(151, 161) 만으로 가열하는 경우, 가열에 많은 시간이 소모되어 전체적인 검사 시간이 연장될 수 있으므로, 예열 히터에 의해 검사 대상인 LED 패키지(1)가 이동하는 과정에서 예열되어, 검사 위치에서의 가열 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 후술하는 제1 및 제2 검사부(150, 160)에서 검사된 LED 패키지는 외부로 이동하는 과정에서도 180~200℃의 온도로 예열될 수 있다. 이는 급속한 온도 변화에 의한 변형을 방지하기 위함이다.
예열 히터와 크기와 형상은 사용자의 필요에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
검사 테이블(120) 상에서, 투입구(112) 측에는 제1 촬영부(122)가 배치될 수 있다. 제1 촬영부(122)는 본체(110)의 투입구(112) 측에 배치되어, 투입구(112)를 통해 투입되는 LED 패키지(1)를 촬영한 촬영물을 출력한다. 제1 촬영부(122)가 출력한 촬영물에 의해 LED 패키지(1)가 역으로 투입되거나 검사 테이블(120) 상에 제대로 놓여지지 않은 상황을 검출할 수 있고, 이에 따라 후술하는 제1 및 제2 검사부(150, 160)의 구성 요소가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 검사의 진행이 용이하게 이루어질 수 있다.
제1 촬영부(122)는 사용자의 필요에 따라 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 제1 촬영부(122)에서 출력되는 촬영물은 명도 상태의 확인이 가능한 흑백 영상일 수 있다. 또한, 흑백 영상인 경우 인식성 향상을 위해 컬러화 처리될 수 있다.
제1 촬영부(122)는 촬영 직후 그래픽 파일 형태의 촬영물을 출력하는 디지털 카메라 또는 디지털 카메라 모듈인 것이 바람직하다. 따라서, 제1 촬영부(122)에서 출력되는 촬영물은 소정의 픽셀 사이즈(예를 들어 1024x768)를 갖는 그래픽 파일(예를 들어, jpg, tif 등) 일 수 있다.
제1 촬영부(122)는 사용자의 필요에 따라 노출 시간 조절이 가능하고 CCD 또는 CMOS와 같은 고체 촬영 소자를 사용하는 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 검사 테이블(120)의 상부에는 보호 커버(124)가 배치될 수 있다.
보호 커버(124)는 내측으로 소정의 공간을 제공하고, 그 제공된 공간 상에는 후술하는 그리퍼(130)가 배치되도록 한다. 보호 커버(124)는 검사 테이블(120) 상에서 검사 위치로 이동하는 도중 예열된 LED 패키지(1)의 온도가 저하되지 않도록 한다. 보호 커버(124)의 형상 및 크기는 사용자의 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 보호 커버(124)는 필요에 따라 탈착 가능하게 구성된다.
제1 및 제2 검사부(156, 160)에 의해 검사된 LED 패키지(1)에 불량이 있는 것으로 판별되면, 불량으로 판별된 LED 패키지(1)에 대하여 소정의 표시를 할 수 있다.
즉, 검사 테이블(120)의 일단부에 배치되는 펀치부(180)는 불량으로 판정된 LED 패키지에 대하여 소정의 외력을 인가하여 LED 패키지를 폐기 처분할 수 있다.
또한, 별도의 불량 표시부(미도시)를 사용하여 불량으로 판정된 LED 패키지의 표면에 '불량'표시를 할 수 있다. 여기서, 불량 표시부는 잉크를 이용하여 인쇄를 수행할 수 있지만, 레이저를 사용하여 불량 표시를 수행하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 제1 검사부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에서 사용하는 제2 검사부의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
여기서, 도 5에 도시된 제1 검사부(150)의 전방으로는 후술하는 제3 촬영부가 배치되지만, 제1 검사부(150)의 구성을 설명하기 위하여 제3 촬영부의 도시는 생략하였다.
도 5와 도 6을 참조하여, 제1 및 제2 검사부(150, 160)에 대해서 설명하기로 한다.
제1 및 제2 검사부(150, 160)는 LED 패키지를 이동시키는 검사 테이블(120)의 상부와 하부에 각각 배치되어 LED 패키지(1)에 대하여 열을 인가하며 전류 인가 및 검사를 수행한다.
제1 검사부(150)는 제1 히팅부(151), 마스크부(152), 제1 검사체(153) 및 제1 구동부(154)를 포함한다.
제2 검사부(160)는 제2 히팅부(161), 제2 검사체(163), 제2 구동부(164) 및 핀 블록(probe pin)(170)을 포함한다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 히팅부(151)는 검사 대상인 LED 패키지(1)의 상부에서 검사 테이블(120) 상에 탑재되어 있는 LED 패키지(1)에 대하여 소정의 열을 인가한다. 제1 히팅부(151)가 인가하는 열은 185℃(± 5℃)일 수 있다.
제1 히팅부(151)는 사각형 형태이고, 중앙으로 LED 패키지(1)의 외주에 대응하는 홀이 형성되어, LED 패키지(1)에 대한 열 인가가 용이하게 이루어질 수 있다.
제2 히팅부(161)는 검사 대상인 LED 패키지(1)의 하부에서 검사 테이블(120) 상에 탑재되어 있는 LED 패키지(1)에 대하여 소정의 열을 인가한다. 제2 히팅부(161)가 인가하는 열은 185℃(± 5℃)일 수 있다.
마스크부(152)는 검사 테이블(120) 상에 탑재되어 있는 LED 패키지(1)의 발광 부위만이 노출될 수 있도록 소정의 차폐를 수행한다. 마스크부(152)는 제1 히팅부(151) 중앙의 홀에 배치된다.
제1 검사체(153)는 육면체 형태로서, 양측이 개방된 구조일 수 있다. 제1 검사체(153)의 하부에는 제1 히팅부(151)와 마스크부(152)가 배치된다.
제2 검사체(163)는 육면체 형태로서, 양측이 개방된 구조일 수 있다. 제2 검사체(163)의 상부에는 제2 히팅부(161)와 핀 블록(170)이 배치된다.
다시 도 5를 참조하면, 제1 구동부(154)는 제1 검사체(153)가 상하로 이동가능하게 구성된다. 제1 구동부(154)는 금속 프레임(frame)으로 직육면체 형태로 구성되는 제1 고정구(155), 제1 고정구(155)의 상부에 배치되는 제1 모터(M1), 제1 모터(M1)에 의해 상하로 이동하는 제1 이동구(156)를 포함한다. 제1 이동구(156)는 제1 검사체(153)와 제1 연결 로드(157)에 의해 연결될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 제2 구동부(164)는 제2 검사체(163)가 상하로 이동가능하게 구성된다. 제2 구동부(164)는 금속 프레임(frame)으로 직육면체 형태로 구성되는 제2 고정구(165), 제2 고정구(165)의 상부에 배치되는 제2 모터(M2), 제2 모터(M2)에 의해 상하로 이동하는 제2 이동구(166)를 포함한다. 제2 이동구(166)는 제2 검사체(163)와 제2 연결 로드(167)에 의해 연결될 수 있다.
여기서, 제1 모터(M1)와 제2 모터(M2)는 서로 연동하도록 구성된다. 따라서, 제1 검사체(153)와 제2 검사체(163)는 LED 패키지(1)에 대하여 동시에 접촉하여 열을 인가할 수 있다. LED 패키지(1)에 대한 열의 인가 후에는 전류의 인가 및 측정이 이루어질 수 있다.
제3 구동부(168)는 제2 검사체(163)가 Y축 방향, 즉, 검사 테이블(120)에 대하여 접근하거나 이격되는 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 제3 구동부(168)는 제3 모터(M3)와 제3 모터(M3)의 구동축에 나사 연결되어, 제3 모터(M3)의 회전에 따라 모터의 구동축을 따라 이동하는 이동체(169)를 포함한다. 이동체(169)는 일측이 제2 검사체(163)에 연결되어 있다.
여기서, 제3 모터(M3)의 구동축은 검사 테이블(120)과 직교하는 방향으로 수평으로 배치되어 있어, 제3 모터(M3)의 동작에 의해 이동체(169)가 이동하며 제2 검사체(163)가 검사 테이블(120)에 대하여 접근하거나 이격되는 방향으로 이동할 수 있도록 한다.
다시 도 5를 참조하면, 제2 촬영부(126)가 제1 검사부(150)의 일측으로 배치된다. 제2 촬영부(126)는 본체(110) 외부에서 내부로 투입된 LED 패키지(1)를 촬영하고, 촬영물을 출력한다. 제2 촬영부(126)가 출력하는 촬영물을 이용하여 검사 테이블(120) 상에 LED 패키지(1)가 정확히 위치해 있는지 여부를 확인하고, 이를 정위치 시킬 수 있다. 검사 테이블(120) 상의 LED 패키지(1)가 정위치 되어 있지 않은 경우에는 촬영물을 이용하여 상기 LED 패키지(1)의 위치오차를 산정하여 도출하고 후술하는 그리퍼를 이용하여 정위치 시킨다.
제2 촬영부(126)는 제1 촬영부(122)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명에서 사용하는 제3 촬영부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 제3 촬영부(140)가 소정의 고정 마운트를 이용하여 제1 검사부(150)의 전방으로 배치되어 있음을 도시하고 있다. 제3 촬영부(140)는 사용자의 필요에 따라 탈착될 수 있다.
제3 촬영부(140)는 전류가 인가되어 발광 동작하는 LED 패키지를 촬영하여 촬영물을 출력하고, 출력된 촬영물을 이용하여 LED 패키지의 양불을 판정한다. 제3 촬영부(140)는 촬영물의 저장 및 처리하는 제어 수단을 포함할 수 있다.
제3 촬영부(140)에 의한 LED 패키지의 촬영을 위해, LED 패키지가 제3 촬영부(140)의 직하방으로 이동할 수 있도록 구성된다. 제3 촬영부(140)에 의한 촬영 종료 후, LED 패키지는 원위치로 복귀될 수 있다.
제3 촬영부(140)에 의한 양불 판정은 후술하기로 한다.
도 8은 핀 블록의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다. 본 발명에서, 핀 블록은 검사 대상인 LED 패키지의 리드선에 대응할 수 있도록 복수개로 배치된다.
핀 블록(170)은 검사 대상인 LED 패키지(1)가 상부에 안착되고, LED 패키지(1)에서 돌출되는 리드선에 접촉되어 소정의 전류 인가 및 전원 측정이 이루어지도록 한다. 여기서, 전류 인가 및 전압 측정을 용이하게 하기 위해, 핀 블록(170)은 복수의 프로브 핀(178)을 포함한다.
또한, 핀 블록(170)은 분할 구성되어 있어, 프로브 핀 파손 시, 파손된 프로브 핀이 배치된 부위만을 교체할 수 있다.
여기서, 프로브 핀(178)은 사용자의 필요에 따라 교체 가능하게 구성된다. 프로브 핀(178)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 8을 참조하면, 핀 블록(170)은 하부 몸체(172), 상부 몸체(174) 및 핀 블록 마스크(176)를 포함한다.
하부 몸체(172)는 리드 프레임 상에 배치되어, 핀 블록(170)의 위치가 유지될 수 있도록 지지력을 발휘한다. 하부 몸체(172)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로서, 하부 몸체(172)는 LED 패키지 일측의 리드선에 대응될 수 있는 크기로 제작되는 것이 바람직하다.
상부 몸체(174)는 하부 몸체(172)의 상부에 배치되고, 외부 신호를 LED 패키지로 전달할 수 있도록 한다. 상부 몸체(174)의 형태와 크기는 하부 몸체(172)에 대응하는 것이 바람직하다.
핀 블록 마스크(176)는 상부 몸체(174)의 상부에 배치되고, LED 패키지가 상부에 안착된다.
하부 몸체(172), 상부 몸체(174) 및 핀 블록 마스크(176)는 사용자의 필요에 따라 해체 가능하게 구성된다. 검사 중, 후술하는 프로브 핀(178)이 손상되면, 해당하는 프로브 핀(178)이 배치되어 있는 핀 블록의 핀 블록 마스크(176)를 해체한 후, 새로운 것으로 교체할 수 있다.
한편, 하부 몸체(172), 상부 몸체(174) 및 핀 블록 마스크(176) 상에는 공통된 규격의 삽입공이 서로 일치하도록 복수개로 형성되어 있고, 삽입공에는 핀소켓이 삽입된다. 핀소켓은 외부의 신호선과 연결된다. 또한, 핀소켓에는 프로브 핀(178)이 삽입된다.
도 9는 본 발명에서 사용하는 프로브 핀의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 9를 참조하면, 프로브 핀(178)은 소정의 길이를 갖는다. 프로브 핀(178)은 에칭(etching)에 의해 제작된다. 프로브 핀(178)의 일단은 핀 블록(170)에 삽입되어 고정되고, 타단으로는 LED 패키지(1)의 리드선에 접촉한다.
프로브 핀(178)은 프로브 핀 본체(178a), 단위 프로브 핀(178b), 핀 지지부(178c)를 포함한다.
프로브 핀 본체(178a)는 소정의 길이와 폭을 갖고 프로브 핀(178)의 전체적인 형상을 이룬다.
단위 프로브 핀(178b)은 프로브 핀 본체(178a)의 일단으로 돌출되어, 리드선에 접촉한다. 단위 프로브 핀(178b)의 단부는 리드선 측으로 절곡된다.
핀 지지부(178c)는 단위 프로브 핀(178b)의 후방에 돌출 형성되되, 단위 프로브 핀(178b)과 소정 거리로 이격된다. 핀 지지부(178c)는 하단에서 상단으로 갈수록 단위 프로브 핀(178b)과의 이격 거리가 점차 감소되고, 그 상단부는 단위 프로브 핀(178b)의 후방으로 연결된다.
단위 프로브 핀(178b)이 리드선에 접촉되었을 때, 접촉압에 의해 단위 프로브 핀(178b)의 단부는 소정 거리만큼 후방으로 이동하고, 이동량에 따라서는 단위 프로브 핀(178b)과 리드선의 접촉 상태가 불량해질 수 있다. 핀 지지부(178c)는 단위 프로브 핀(178b)의 후방에서 단위 프로브 핀(178b)을 지지하여, 단위 프로브 핀(178b)의 리드선에 대한 접촉 상태가 불량해지는 것을 방지한다.
도 10은 프로브 핀과 리드선의 접촉 상태의 일 예를 나타내는 도면으로서, 도 10을 참조하면, 프로브 핀(178)은 LED 패키지(1)의 리드선에 접촉되어 있다.
프로브 핀(178)은 LED 패키지(1)의 리드선에 접촉은 다음과 같이 이루어진다. 즉, 프로브 핀(178)은 제2 모터(M2)의 동작에 의해 LED 패키지(1)의 하부에서 LED 패키지(1)를 향하여 상승한다. 이때, 프로브 핀(178)과 LED 패키지(1)의 리드선은 소정 거리만큼 이격되어 있다.
단위 프로브 핀(178)이 리드선과 동일한 높이로 상승하면, 단위 프로브 핀(178)은 리드선을 향하여 이동하여, 단위 프로브 핀(178)의 단부가 리드선에 접촉하도록 한다. 이후, 단위 프로브 핀(178)은 리드선을 통해 출력되는 전압을 측정한다.
여기서, 검사 대상인 LED 패키지(1)의 크기에 따라서는 프로브 핀(178)과 LED 패키지(1)의 리드선이 동일 높이 선상에서 이격되지 않을 수 있다. 이때는 프로브 핀(178)의 상승 시, 프로브 핀(178)의 수평 이동 없이 LED 패키지(1)의 리드선과 접촉한다.
도 11은 본 발명에서 사용하는 그리퍼의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 11을 참조하면, 그리퍼(130)는 본체(110) 외부에서 본체(110) 내부로 투입되는 LED 패키지(1)를 검사 테이블(120)의 일단에서 타단으로 이동시키는 이동 수단이다.
그리퍼(130)는 복수개가 포함될 수 있다. 복수의 그리퍼(130)는 외부에서 도입되어 검사 테이블(120)의 일단에 배치된 LED 패키지(1)를 들어올려, 이웃하여 배치되어 있는 그리퍼(130)가 집어올릴 수 있는 위치에 내려놓으며, 후술하는 제1 및 제2 검사부(150, 160)가 위치하는 검사 테이블(120) 상의 검사 위치에 LED 패키지(1)가 배치될 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 그리퍼(130)는 제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d)를 포함하는 것으로 상정하여 설명하기로 한다. 그리퍼의 개수는 4개이지만, 사용자의 필요에 따라 그 개수는 증감될 수 있다.
제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d)는 제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d), 제1 내지 제4 그리퍼 본체(132a, 132b, 132c, 132d), 제1 내지 제4 단위암(133a, 133b, 133c, 133d) 및 제1 내지 제4 센서(134a, 134b, 134c, 134d)를 포함한다.
제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d)의 이동을 용이하게 하기 위해, 본체(110)의 내부 일측벽에는 제1 내지 제4 이동 레일(131a, 131b, 131c, 131d)이 배치된다. 여기서, 제1 내지 제4 이동 레일(131a, 131b, 131c, 131d)은 LM 가이드를 포함한다.
제1 내지 제4 그리퍼 본체(132a, 132b, 132c, 132d)는 각각 제1 내지 제4 이동 레일(131a, 131b, 131c, 131d)을 따라 이동 가능하게 구성된다.
제1 내지 제4 단위암(133a, 133b, 133c, 133d)은 제1 내지 제4 그리퍼 본체(132a, 132b, 132c, 132d) 상에서 돌출되고, LED 패키지(1)에 대하여 상하로 배치가능하게 각각 한 쌍으로 이루어진다. 한 쌍의 단위함은 외부에서 공급되는 공압에 의해 동작한다.
제1 내지 제4 센서(134a, 134b, 134c, 134d)는 단위암에 의해 올려진 LED 패키지(1)를 감지하여, 해당하는 신호를 출력한다. 제1 내지 제4 센서(134a, 134b, 134c, 134d)에서의 출력 신호에 의해 LED 패키지(1)의 이송을 감지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 LED 패키지 검사 장치를 이용한 LED 패키지 검사에 대해 살펴보기로 한다.
또한, 도 12는 본 발명에 따른 LED 패키지 검사 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 패키지 검사 방법은 열을 인가하는 단계(S110), 전류를 인가하는 단계(S120), 제1 판단 단계(S130), 촬영물 출력단계(S140), 검사 구역 설정 단계(S150), 제2 판단 단계(S160)를 포함한다.
검사 대상인 LED 패키지는 본체(110) 일측의 유입구를 통해 본체(110) 내부로 도입되고, 검사 테이블(120)의 일단에 배치된다. 이후, 이동 수단인 제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d)에 의해 검사 테이블(120)의 일단에서 중앙의 검사 위치로 이동된다.
LED 패키지가 제1 내지 제4 그리퍼(130a, 130b, 130c, 130d)에 의해 이동하는 과정에서 LED 패키지는 180~200℃의 온도로 예열된다.
이때, 검사 대상인 LED 패키지(1)는 핀 블록(170)에 안착된다. 이 상태에서 제1 히팅부(151)와 제2 히팅부(161)는 LED 패키지(1)에 대하여 185℃(±5℃)의 열을 인가한다(S110).
이후, 프로브 핀(178)은 LED 패키지(1) 배치 위치까지 상부로 이동하여, LED 패키지(1)가 포함하는 복수의 리드선 각각에 프로브 핀이 접촉될 수 있도록 한다.
LED 패키지(1)에 185℃(± 5℃)의 열이 인가되는 상태에서 프로브 핀(178)을 통해 LED 패키지(1)로 전류가 인가된다(S120).
LED 패키지(1)로 전류가 소정 시간동안 인가되고, 전류의 인가가 이루어지는 LED 패키지(1)의 출력 측의 전압이 체크된다.
제1 판단 단계(S130)는 LED 패키지(1)의 출력 측의 전압과 기 설정되어 있는 정격 출력 전압을 비교한다. 비교 결과, 소정의 오차 범위 이내에서 동일한 것으로 판단되면, LED 패키지는 정상인 것으로 판단할 수 있다. 동일하지 않으면 불량으로 판정할 수 있다.
불량으로 판정된 LED 패키지는 펀치부(180)에 의해 폐기 처분된다.
도 13은 프로브 핀을 통한 전류 인가와 전압 측정 시간을 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, LED 패키지에 대하여, 기 설정된 소정 시간 동안 전류가 인가되고, 이에 따라 LED 패키지(1)는 소정의 광도로 전류 인가 시간동안 발광함을 알 수 있다.
LED 패키지(1)가 불량인 경우, LED 패키지(1)의 출력 전압 검사 시, 설정 이하의 전압이 출력되거나 출력되지 못할 수 있다.
도 13의 a 구간을 참조하면, 출력 전압 검사 시, 설정 이하의 전압이 출력되거나 출력되지 못하는 경우에는 발광 정도가 작거나 발광이 이루어지지 않음을 나타낸다. 이는 LED 패키지(1)에서 전압이 정상적으로 출력되지 못함을 나타내고, 이러한 상태는 출력 전압이 낮게 측정되는 것으로 판별할 수 있다.
이를 이용하여 다음과 같이 LED 패키지에 대한 검사를 수행할 수 있다.
제3 촬영부(140)는 전류의 인가에 의해 발광 동작하는 LED 패키지를 촬영한 후, 촬영물을 출력한다(S140).
제3 촬영부(140)에 의한 촬영 검사 시, 검사 대상인 LED 패키지는 제3 모터(M3)의 동작에 의해 제3 촬영부(140)의 직하방으로 이동한다.
도 14는 제3 촬영부에서 출력되는 촬영물의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 촬영물에는 복수의 단위 발광체가 매트릭스 형태로 배치된 LED 패키지가 촬영되어 있음을 알 수 있다. 여기서, 촬영물은 소정의 픽셀수를 갖는다. 촬영물의 실제 픽셀수는 2456x2048 이지만, 설명의 용이함을 위하여, 각각의 단위 발광체가 단일의 픽셀인 것으로 상정하여 설명하기로 한다.
검사 구역을 설정하는 단계(S150)는 출력된 촬영물에 대하여 소정의 검사 구역(Ar)을 설정한다. 여기서, 검사 구역은 복수의 단위 발광체를 포함하고 소정의 픽셀수를 갖는 매트릭스 형태이다.
검사 구역은 사용자의 필요에 따라 촬영물 상에서 임의의 위치에 설정될 수 있다.
도 15와 도 16은 도 14에 도시된 도면에서 설정된 검사 영역의 일예와 다른 예를 나타내는 도면이다.
검사 구역이 설정된 후, 다음과 같이 LED 패키지의 양불을 판단한다(S160).
여기서, 검사 구역(Ar)은 3x2의 픽셀수를 갖는 것으로 상정하여 설명하기로 한다.
제3 촬영부(140)는 촬영물 상에서 검사 구역(Ar)이 포함하는 픽셀 각각의 명도값을 측정한다.
도 15를 참조하면, LED 패키지가 포함하는 단위 발광체 각각은 동일한 명도값을 갖고, 그 명도값은 최초의 설정값과 동일하며, 검사 구역(Ar) 상의 단위 발광체 각각의 명도값은 서로 동일함을 알 수 있다. 따라서, 검사 구역(Ar) 상에서 설정값과 동일한 명도값을 갖는 픽셀의 개수는 6개인 것으로 측정되었고, 측정된 픽셀의 개수와 검사 영역의 픽셀수가 서로 동일하면, LED 패키지는 정상인 것으로 판정하여 외부로 표시하여 알려준다.
그러나, 도 16을 참조하면, LED 패키지가 포함하는 단위 발광체 중 어느 하나는 설정값보다 작은 명도로 발광함을 알 수 있다(F). 따라서, 설정값과 동일한 명도값을 갖는 픽셀의 개수는 5개이고, 측정된 픽셀의 개수(5개)와 검사 영역의 픽셀수(6개)와 차이가 있으므로, LED 패키지는 비정상인 것으로 판정하여 외부로 표시하여 알려준다.
여기서, 사용자의 필요에 따라 소정의 허용 오차가 적용될 수 있다.
또한, 검사 구역이 설정된 후, 다음과 같이 LED 패키지의 양불을 판단할 수도 있다.
제3 촬영부(140)는 검사 구역(Ar)이 포함하는 픽셀 각각의 명도값을 측정한다.
다시, 도 15를 참조하면, 명도 측정 결과 검사 구역(Ar)이 포함하는 단위 발광체 중, 동일한 명도값을 나타내는 단위 발광체는 2행 3열의 매트릭스 형태로 배치되어 있음을 알 수 있다. 이를 정상적인 검사 구역(Ar)과 비교한다. 정상적인 검사 구역은 동일한 명도값을 갖는 단위 발광체가 2행 3열로 배치되어 있다. 따라서, 검사 구역상에서 명도 측정 결과, 정상적인 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이를 정상적인 검사 구역의 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이와 비교하였을 때 각각이 서로 동일한 길이를 갖고 있으므로, 도 15에 도시되어 있는 검사 구역(Ar)을 포함하는 LED 패키지는 정상으로 판단할 수 있다.
다시, 도 16을 참조하면, 검사 구역(Ar)이 포함하는 단위 발광체는 2행 3열로 배치되어 있으나, 첫 번째 행에서 정상적인 명도값을 갖는 단위 발광체는 2이고, 다음의 행에서는 3임을 알 수 있다. 또한, 첫 번째와 두 번째 열에서는 정상적인 명도값을 갖는 단위 발광체가 각각 2이지만, 세 번재 열에서는 1임을 알 수 있다.
이를 정상적인 검사구역과 비교한다.
정상적인 검사구역은 각각의 행에서 단위 발광체의 개수가 3임을 알 수 있다. 또한, 정상적인 검사구역은 각각의 열에서 단위 발광체의 개수가 2임을 알 수 있다.
검사구역에서 명도가 측정된 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이가 정상적인 검사구역의 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이와 차이가 있으므로, 도 16에 도시되어 있는 검사 구역(Ar)을 포함하는 LED 패키지는 비정상인 LED 패키지로 판단할 수 있다.
비정상으로 판단된 LED 패키지는 펀치부(180)에 의해 폐기될 수 있다.
도 17은 복수의 LED 패키지에 대한 전류 인가 시간 범위와 출력 전압 범위를 나타내는 표이고, 도 18은 복수의 LED 패키지에 대한 전류 인가 시간 범위와 출력 전압 범위를 나타내는 그래프이다.
도 17과 도 18을 참조하면, 검사 대상인 LED 패키지를 100개 단위로 샘플링하여, 각각의 샘플링된 LD 패키지에 대하여 소정 시간 동안 전류를 인가한 후, 그 출력 전압 범위를 검사하여 그 편차와 함께 나타내고 있다.
여기서, 각각의 샘플에 대하여 단일 회수의 검사를 수행할 수 있지만, 정확성 향상을 위하여 샘플 각각에 대하여 복수의 회수로 검사를 수행할 수 있다.
또한, 샘플링수가 증가하여도 출력 전압의 편차는 일정함을 알 수 있다. 또한, 샘플링수가 10배로 증가하여도 측정시간의 평균은 10배로 증가하지 않음을 나타낸다.
본 발명은 LED 패키지가 고온 상태에 배치된 상태에서 정전류를 LED 패키지에 인가한 후 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하여 LED 패키지의 양불을 판정할 수 있고, LED 패키지의 전기적 특성을 체크하기 위해 LED 패키지의 리드선에 접촉하는 프로브 핀에 불량이 발생했을 경우, 문제가 있는 프로브 핀만을 교체할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: LED 패키지 검사 장치
110: 본체 120: 검사 테이블
130: 그리퍼 150: 제1 검사부
160: 제2 검사부 170: 핀블록
180: 펀치부

Claims (21)

  1. 리드 프레임 상에 배치되는 LED 패키지의 전기적 특성을 검사하는 장치로서,
    일측으로 검사 대상인 상기 LED 패키지가 투입되고 타측으로는 검사 완료된 상기 LED 패키지가 배출되는 본체;
    상기 본체 내측에 수평으로 배치되고 상부에 검사 대상인 상기 LED 패키지가 배치되는 검사 테이블;
    상기 LED 패키지를 상기 검사 테이블 상에서 이동시키는 이동 수단;
    상기 본체 내로 투입된 상기 LED 패키지를 촬영하여 상기 LED 패키지의 투입 상태를 감지하는 제1 촬영부;
    상기 검사 테이블 상에서 상기 LED 패키지를 촬영하여 상기 LED 패키지의 위치를 측정하여 위치오차를 도출하는 제2 촬영부;
    상기 이동 수단의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 LED 패키지에 열과 전류를 인가한 후 상기 LED 패키지에서의 출력 전압을 측정하여 상기 LED 패키지에 대한 검사를 수행하는 제1 및 제2 검사부; 및
    상기 전압이 인가된 상기 LED 패키지를 촬영하고 촬영물을 출력하는 제3 촬영부;
    를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 수단은 나란하게 배치되어 상기 LED 패키지를 수평으로 이동시키는 복수의 그리퍼를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그리퍼는,
    상기 본체의 내측벽에 복수개가 일렬로 평행하게 배치되는 이동레일과,
    상기 복수의 이동레일 각각에서 이동 가능하게 배치되는 그리퍼 본체와,
    상기 LED 패키지의 상하로 배치될 수 있도록 상기 그리퍼 본체의 전방으로 돌출되는 한 쌍의 단위암과,
    상기 그리퍼 본체의 일측으로 배치되어 상기 단위암에 올려진 상기 LED 패키지를 감지하는 센서를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검사 테이블의 하부에 배치되고, 상기 이동 수단에 의해 상기 제1 및 제2 검사부로 이동하는 상기 LED 패키지를 예열하는 예열 히터와,
    예열되는 상기 LED 패키지의 열이 유지되도록 하는 보호 커버를 더 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 검사부에 의해 불량으로 판정된 상기 LED 패키지를 폐기 처리하는 펀치부를 더 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 검사부에 의해 불량 판정된 상기 LED 패키지에 대하여 표시를 수행하는 양불 표시부를 더 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 양불 표시부는, 레이저를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 검사부는,
    상기 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 제1 히팅부와,
    상기 LED 패키지의 발광 부위만 노출되도록 하는 마스크부와,
    상기 제1 히팅부와 상기 마스크부가 하부에 배치되는 제1 검사체와,
    상기 제1 검사체를 상하로 이동시키는 제1 구동부를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 검사부는,
    상기 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 제2 히팅부와,
    상기 LED 패키지의 리드선 각각에 대응하는 프로브 핀이 배치되는 핀 블록과,
    상기 제2 히팅부와 상기 핀 블록이 상부에 배치되는 제2 검사체와,
    상기 제2 검사체를 상하로 이동시키는 제2 구동부와,
    상기 제2 검사체를 상기 이동 레일과 직교하는 방향으로 이동시키는 제3 구동부를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 히팅부는 상기 LED 패키지에 대하여 180~200℃(± 5℃)의 온도를 인가하는 LED 패키지 검사장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부는 연동하는 LED 패키지 검사장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 핀 블록은,
    하부 몸체와,
    상기 하부 몸체의 상부에 착탈 가능하게 배치되고, 신호 전달을 수행하는 상부 몸체와,
    상기 상부 몸체의 상부에 착탈 가능하게 배치되고 검사 대상인 상기 LED 패키지가 안착되는 핀 블록 마스크와,
    상기 하부 몸체, 상기 상부 몸체 및 상기 핀 블록 마스크를 상하로 관통하여 삽입 고정되는 핀 소켓,
    일단이 핀 소켓에 삽입되고, 타단은 상기 LED 패키지의 리드선에 접촉하여 전류 인가 및 전압 검출을 수행하는 프로브 핀을 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로브 핀은,
    프로브 핀 본체와,
    상기 프로브 핀 본체의 일단으로 돌출되고 상기 리드선에 접촉하는 단위 프로브 핀과,
    상기 단위 접촉부의 후방으로 이격되어 배치되고 상기 단위 접촉부에 대한 지지력을 인가하는 핀 지지부를 포함하는 LED 패키지 검사장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단위 프로브 핀의 단부는 상기 리드선을 향하여 절곡되는 LED 패키지 검사장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 핀 지지부는,
    하단에서 상단으로 갈수록 상기 단위 접촉부와의 이격 거리가 감소되는 LED 패키지 검사장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브 핀은 에칭에 의해 제작되는 LED 패키지 검사장치.
  18. LED 패키지 검사 방법으로서,
    검사 위치로 이동하는 상기 LED 패키지를 180~200도로 예열하는 단계;
    검사 위치로 이동하는 상기 LED 패키지의 투입 상태를 판단하는 단계;
    검사 위치에 배치된 상기 LED 패키지에 대하여 열을 인가하는 단계;
    열이 인가되는 상기 LED 패키지에 대하여 전류를 인가하는 단계;
    상기 전류가 인가되는 상기 LED 패키지에서 출력되는 전압을 측정하고, 이를 정격 출력 전압과 비교하여 상기 LED 패키지의 양불을 판단하는 제1 판단 단계;
    상기 LED 패키지의 발광면을 촬영하여 촬영물을 출력하는 단계;
    상기 촬영물 상에서 검사구역을 설정하는 단계;
    상기 검사구역의 발광 상태를 측정하여 상기 LED 패키지의 양불을 판단하는 제2 판단 단계;
    상기 제1 판단 단계와 상기 제2 판단 단계에서 불량으로 판단된 상기 LED 패키지에 불량 표시를 하거나 폐기하는 단계;
    를 포함하는 LED 패키지 검사방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 검사구역은 복수의 단위 발광체를 포함하는 LED 패키지 검사방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 검사구역 상에서 일정 이상의 명도값을 갖는 것으로 측정된 상기 단위 발광체의 갯수에 따라 양불을 판단하는 LED 패키지 검사방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 검사구역 상에서 일정 이상의 명도값을 갖는 것으로 측정된 상기 단위 발광체의 행 또는 열 각각의 길이와 상기 검사구역의 행 또는 열의 각각의 길이와의 비교에 따라 양불을 판단하는 LED 패키지 검사방법.
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