KR20150139752A - System for fabricating light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED와 형광 필름 조각을 구비한 LED 패키지를 제작하는 LED 패키지 제조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an LED package manufacturing system for manufacturing an LED package having LED and fluorescent film pieces.
전자기기의 인디케이터(indicator), LCD 패널의 백라이트 유닛, 조명장치 등으로 사용되는 LED 패키지는 통상적으로, 반도체 칩의 일종인 LED(light emitting diode)를 리드프레임(lead frame)에 실장하고, LED와 전극 연결 부분을 보호하기 위해 투광성 수지로 밀봉하여 형성된다. 밀봉용 수지(encapsulant)로는 통상적으로, 분말 형태의 형광 충진제(phosphor powder)가 혼합된 실리콘 수지(silicone)가 사용된다.BACKGROUND ART An LED package used as an indicator of an electronic device, a backlight unit of an LCD panel, a lighting device, or the like, typically mounts a light emitting diode (LED), which is a kind of semiconductor chip, on a lead frame, And is sealed with a light-transmitting resin to protect the electrode connection portion. As the encapsulant, a silicone resin mixed with a phosphor powder in powder form is generally used.
그러나, 이러한 종래의 LED 패키지는 형광 충진제 분말을 밀봉용 수지에 균질하게 교반 및 혼합하기 어려워 LED 패키지의 발광 특성 편차가 커져 품질 관리가 어렵고 양품 수율이 낮아 진다. 또한, LED의 발열이 밀봉용 수지에 포함된 형광 충진제 분말을 변형시켜 발광 효율을 저하시키며, LED 패키지의 수명을 단축시킨다. However, in such a conventional LED package, it is difficult to homogeneously stir and mix the fluorescent filler powder with the sealing resin, so that the deviation in the light emission characteristic of the LED package becomes large, so that quality control is difficult and the yield of good products is low. In addition, the heat generation of the LED deforms the fluorescent filler powder contained in the sealing resin to lower the luminous efficiency and shorten the lifetime of the LED package.
본 발명은, 형광 잉크(phosphor ink)를 스크린 인쇄하여 형성되는 형광 필름 조각이 광 투과성 밀봉용 수지의 상측에 부착되며, 형광 필름 조각과 밀봉용 수지 사이에 접착용 매개가 없는 LED 패키지를 제조하는 LED 패키지 제조 시스템을 제공한다. The present invention relates to a method for manufacturing an LED package in which a piece of a fluorescent film formed by screen printing a fluorescent ink is attached on the upper side of a resin for light-transmitting sealing and a medium for bonding is not provided between a piece of fluorescent film and a sealing resin LED package manufacturing system.
또한 본 발명은, 리드프레임을 캐리어에 탑재하여 이송하면서 순차적으로 밀봉용 수지를 주입하고, 형광 필름 조각을 밀봉용 수지 상측면에 부착하는 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치를 구비하는 LED 패키지 제조 시스템을 제공한다. The present invention also provides an LED package manufacturing system comprising a resin injection and film adhering device for injecting a sealing resin sequentially while carrying the lead frame on a carrier and transferring the piece of fluorescent film to the sealing resin side to provide.
본 발명은, 상측면이 개방된 LED 탑재 홈이 형성된 리드 프레임(lead frame)에 LED를 탑재하고, 상기 리드프레임과 상기 LED를 전기적으로 연결하는 LED 실장 장치, 베이스 필름에 부착 지지된 복수의 형광 필름 조각을 형성하는 형광 필름 조각 형성 장치, 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우고, 상기 밀봉용 수지가 완전 경화되기 전에 상기 베이스 필름에서 상기 형광 필름 조각을 분리하여 상기 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치, 및 상기 밀봉용 수지를 완전 경화하여 상기 형광 필름 조각을 상기 밀봉용 수지에 고착(固着)시키는 경화 장치를 구비하고, 상기 형광 필름 조각은 형광 잉크(phosphor ink)를 베이스 필름 상에 스크린 인쇄하여 형성된 형광층을 구비하는 LED 패키지 제조 시스템을 제공한다. The present invention relates to an LED mounting apparatus in which an LED is mounted on a lead frame in which an LED mounting groove with an opened upper side is formed, and an LED mounting apparatus electrically connecting the lead frame and the LED, And a sealing resin for liquid is injected into the LED mounting groove to fill the sealing resin, and the fluorescent film piece is separated from the base film before the sealing resin is completely cured, And a curing device for adhering (adhering) the fluorescent film piece to the sealing resin by fully curing the sealing resin, wherein the fluorescent film piece is a fluorescent film There is provided an LED package manufacturing system including a fluorescent layer formed by screen printing a phosphor ink on a base film.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는, 상기 LED가 탑재된 리드프레임을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit), 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit), 상기 복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름으로부터 상기 복수의 형광 필름 조각을 순차적으로 분리하여 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛, 및 상기 리드프레임 피딩 유닛, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛, 및 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller)를 구비할 수 있다. The resin injecting and film sticking apparatus includes a lead frame feeding unit for moving a carrier on which at least one lead frame on which the LED is mounted is moved along a transfer rail in one direction, A sealing resin dispensing unit for injecting and filling a liquid sealing resin into the LED mounting groove when the lead frame reaches a sealing resin dispensing position on the conveying rail, A fluorescent film piece feeding unit for sequentially picking up and feeding the plurality of pieces of fluorescent film from a base film to which a film piece is adhered and supported, a fluorescent film piece feeding unit for picking up pieces of the fluorescent film piece one by one, When the frame reaches the attachment position of the fluorescent film piece on the transfer rail, the picked up fluorescent film piece is lowered to the upper side A fluorescent film piece pick-up unit attached to the upper side of the sealing resin filled in the LED mounting groove and not fully cured, and a lead frame feeding unit, the sealing resin dispensing unit, the fluorescent film piece feeding unit, And a controller for controlling the operation of the fluorescent film engravings pick-up unit.
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러, 상기 복수의 형광 필름 조각이 순차적으로 상기 베이스 필름에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die), 및 상기 형광 필름 조각이 분리된 베이스 필름을 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러를 구비하고, 상기 형광 필름 조각 분리 다이는 상기 베이스 필름의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고, 상기 베이스 필름이 상기 엣지를 통과할 때 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름에서 분리되고, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각이 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업되도록 구성될 수 있다. Wherein the fluorescent film piece feeding unit includes a fluorescent film piece feed roller for releasing and feeding a base film to which a plurality of pieces of fluorescent film are adhered and supported, a fluorescent film piece separation die and a base film collecting roller for collecting and collecting the base film from which the fluorescent film pieces have been separated, wherein the fluorescent film piece separating die comprises a plurality of fluorescent film pieces separated from each other by an acute angle Wherein the fluorescent film piece is separated from the base film when the base film passes the edge and the fluorescent film piece separated from the base film is picked up by the fluorescent film piece pick-up unit Lt; / RTI >
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각을 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업될 때까지 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재를 더 구비할 수 있다. The fluorescent film piece feeding unit may further include a fluorescent film piece supporting member for supporting the fluorescent film piece separated from the base film until the fluorescent film piece pick-up unit picks up the fluorescent film piece.
상기 형광 필름 조각 픽업 유닛은, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 흡착하고, 상기 이송 레일 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임의 위에서 흡착을 중단하여 상기 형광 필름 조각을 상기 LED 탑재 홈에 채워진 밀봉용 수지의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet)을 구비하고, 상기 픽업 콜렛은 전후, 좌우, 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하고, 상기 픽업 콜렛의 길이 방향으로 연장된 중심 축선에 대해 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다. The fluorescent film engraving pick-up unit is characterized in that the fluorescent film engraving unit is configured to adsorb the fluorescent film pieces one by one in the fluorescent film engraving supply unit, to stop the adsorption on the lead frame positioned at the fluorescent film attaching position on the conveying rail, And a pick-up collet dropped on an upper surface of the sealing resin filled in the pickup collet, wherein the pick-up collet is reciprocatable in forward and backward, left and right, and up and down directions, And can be configured to be rotatable in a clockwise and counterclockwise direction with respect to the axis.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는, 상기 형광 필름 조각이 상기 픽업 콜렛에 흡착되기 전에 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 상기 형광 필름 조각의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서, 및 상기 형광 필름 조각이 흡착된 픽업 콜렛을 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서를 구비하는 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 더 구비할 수 있다. An optical sensor for picking up a fluorescent film piece optically detecting the position and posture of the fluorescent film piece in the fluorescent film piece feeding unit before the piece of fluorescent film is adsorbed on the pickup collet; And an optical sensor for mounting a fluorescent film piece optically sensing a position and a posture of the LED mounting groove so as to align the pick-up collet on which the fluorescent film piece is attracted with the LED mounting groove .
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은, 내부에 상기 밀봉용 수지를 수용하고 상기 LED 탑재 홈으로 상기 밀봉용 수지를 배출하는, 적어도 하나의 시린지(syringe), 및 상기 시린지를 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치를 광학적으로 감지하는 밀봉용 수지 주입용 광학 센서를 구비할 수 있다. Wherein the sealing resin dispensing unit comprises at least one syringe for accommodating the sealing resin therein and discharging the sealing resin into the LED mounting groove, and a syringe for aligning the syringe with the LED mounting groove An optical sensor for injecting resin for sealing to optically sense the position of the LED mounting groove may be provided.
상기 리드프레임 피딩 유닛은, 상기 캐리어를 파지(把指)하고 상기 이송 레일을 따라 이동하여 상기 캐리어를 전진시키고, 상기 캐리어 파지를 해제하고 상기 이송 레일을 따라 원위치로 복귀하는 이송 집게, 및 상기 이송 집게가 상기 원위치로 복귀할 때 상기 캐리어를 상기 이송 레일을 향해 가압하여 위치 이동하지 않게 고정시키는 클램프(clamp)를 구비할 수 있다. Wherein the lead frame feeding unit comprises: a feed tongue gripping the carrier and moving along the feed rail to advance the carrier, releasing the carrier grip and returning to the original position along the feed rail, And a clamp that urges the carrier toward the transfer rail and fixes the carrier so as not to move when the clamp returns to the home position.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는, 상기 이송 레일의 일 측에 배치되고, 상기 캐리어를 상기 이송 레일로 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit), 및 상기 이송 레일의 타 측에 배치되고, 상기 이송 레일에서 순차적으로 배출되는 캐리어를 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)을 더 구비할 수 있다. The apparatus for inserting resin and attaching a film is provided with a lead frame loading unit disposed on one side of the feed rail and sequentially loading the carrier with the feed rail, And a lead frame unloading unit disposed on the other side for collecting the carriers sequentially discharged from the transfer rail.
상기 형광 필름 조각은, 상기 형광층 상에 실리콘 수지(silicone) 또는 적외선 조사에 의해 경화되는 UV(ultraviolet ray) 경화 수지를 스크린 인쇄하여 형성된 보호층을 더 구비할 수 있다. The fluorescent film piece may further include a protective layer formed on the fluorescent layer by screen printing a silicone resin or an ultraviolet ray curable resin cured by infrared irradiation.
상기 형광층의 상측면의 평탄도는 1 내지 5㎛ 일 수 있다. The flatness of the upper surface of the fluorescent layer may be 1 to 5 탆.
상기 형광 잉크는, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 희석제를 함유하는 바인더 수지 혼합물 25 내지 60 중량%, 형광 충진제 30 내지 70 중량%, 및 용매 5 내지 20 중량%를 포함하여 형성될 수 있다. The fluorescent ink is formed to contain 25 to 60% by weight of a binder resin mixture containing a polyester resin, an acrylic resin, a cellulose resin and a diluent, 30 to 70% by weight of a fluorescent filler, and 5 to 20% .
본 발명의 LED 패키지 제조 시스템에 의하면, 밀봉용 수지의 상측면에 형광 필름 조각이 부착된 LED 패키지를 연속적으로 자동 생산할 수 있다. 따라서, 제품 수율 및 생산성이 향상되고, 생산 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 LED 패키지 제조 시스템에 의해 생산되는 LED 패키지는, 형광 충진제가 균질하게 분포되어 있는 액상의 형광 잉크를 스크린 인쇄하여 형성된 형광 필름 조각을 투명한 밀봉용 수지 상측에 부착하여 휘도를 높이는 구조로서, 밀봉용 수지에 형광 충진제를 혼합 및 교반하여 제조하는 종래의 LED 패키지에 비해 균질한 광 특성을 나타내며, 종래의 경우에 형광 충진제 분말이 LED에 직접 닿거나 매우 근접 위치하는 것과 달리, 형광 필름 조각이 LED와 충분히 이격되어 있어 형광 필름 조각의 열변형이 적으므로 발광 효율 저하가 억제되며, LED 패키지의 수명이 연장된다. 또한, 밀봉용 수지와 형광 필름 조각 사이에 OCA(optical clean adhesive)와 같은 접착용 매개가 없으므로 LED 패키지의 두께를 얇게 할 수 있으며, 개재된 접착용 매개로 인한 광 효율 저하를 막을 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the LED package manufacturing system of the present invention, it is possible to continuously and automatically produce an LED package having a piece of fluorescent film on the upper surface of a sealing resin. Therefore, product yield and productivity are improved, and the production cost can be reduced. The LED package produced by the LED package manufacturing system according to the present invention has a structure in which a fluorescent film piece formed by screen-printing a liquid fluorescent ink in which a fluorescent filler is homogeneously distributed is attached to the upper side of a transparent sealing resin to increase brightness. Unlike conventional LED packages prepared by mixing and stirring a fluorescent filler with a sealing resin, the fluorescent filler powder exhibits a homogeneous optical characteristic. In contrast to the conventional case where the fluorescent filler powder directly touches the LED or is located very close to the LED, Since the LED chip is sufficiently spaced from the LED, thermal deformation of the fluorescent film piece is small, so that a reduction in luminous efficiency is suppressed and the lifetime of the LED package is prolonged. In addition, since there is no bonding agent such as optical clean adhesive (OCA) between the sealing resin and the fluorescent film piece, the thickness of the LED package can be reduced and the deterioration of the light efficiency due to the intervening bonding agent can be prevented.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템에 의해 생산되는 LED 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 4는 도 3의 형광 필름 조각 형성 장치를 통한 형광 필름 조각 형성 과정을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4 과정을 통해 형성된, 형광 필름 조각이 부착된 베이스 필름을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 3의 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 일부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 10은 도 6의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 6의 형광 필름 조각 공급 유닛을 도시한 측단면도이다.
도 12는 도 6의 형광 필름 조각 픽업 유닛을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 6의 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 도시한 사시도이다.
도 14는 도 6의 리드프레임 리드프레임 언로딩 유닛을 도시한 사시도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating an LED package produced by an LED package manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a form in which a lead frame used for manufacturing an LED package is mounted on a carrier.
3 is a block diagram showing an LED package manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process of forming a piece of fluorescent film through the device for forming a fluorescent film of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of a base film with a piece of fluorescent film formed through the process of FIG.
Fig. 6 is a plan view showing the resin injection and film piece attachment apparatus of Fig. 3;
FIG. 7 is a perspective view showing the lead frame loading unit of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a plan view showing a lead frame feeding unit of FIG. 6, and FIG. 9 is a perspective view showing a part of FIG. 8 in an enlarged scale.
FIG. 10 is a perspective view showing a resin resin dispensing unit for sealing in FIG. 6; FIG.
Fig. 11 is a side cross-sectional view showing the fluorescent film piece feeding unit of Fig. 6; Fig.
12 is a perspective view showing the fluorescent-film engraving pick-up unit of Fig.
FIG. 13 is a perspective view showing the fluorescent film piece alignment detection unit of FIG. 6; FIG.
Fig. 14 is a perspective view showing the lead frame lead frame unloading unit of Fig. 6; Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an LED package manufacturing system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terminology used herein is a term used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of the user or operator or the custom of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템에 의해 생산되는 LED 패키지를 도시한 단면도이다. 이를 참조하면, LED 패키지(1)는 리드 프레임(lead frame)(2)과, LED(light emitting diode)(4)와, 밀봉용 수지(encapsulant)(6)와, 형광 필름 조각(7)을 구비한다. 리드 프레임(2)은 상측면이 개방되어 LED 탑재 홈(3)이 형성되어 있다. LED(4)는 LED 탑재 홈(3)의 내측 바닥면에 고정 탑재되고, 본딩 와이어(bonding wire)(5)에 의해 리드 프레임(2)과 전기적으로 연결된다. 밀봉용 수지(6)는 LED(4)가 실장된 LED 탑재 홈(3)에 채워져 경화된다. 밀봉용 수지(6)는 예컨대, 광학적으로 투명한 실리콘 수지(silicone)일 수 있고, 액상의 실리콘 수지가 상온에서 또는 상온보다 높은 고온에서 방치하여 경화됨으로써 LED(4)가 LED 탑재 홈(3) 내에서 밀봉된다. 1 is a cross-sectional view illustrating an LED package produced by an LED package manufacturing system according to an embodiment of the present invention. The
형광 필름 조각(7)은 밀봉용 수지(6)의 상측면에 예컨대, OCA(optical clean adhesive)와 같은 접착용 매개 없이 부착되는 것으로, 밀봉용 수지(6)가 완전 경화되기 전에 밀봉용 수지(6)의 상측면에 부착된 후 밀봉용 수지(6)가 완전 경화됨에 의해 밀봉용 수지(6)에 고착(固着)된다. 형광 필름 조각(7)은 형광 잉크(phosphor ink)를 스크린 인쇄하여 형성된 형광층(8)과, 형광층(8)에 적층된 투명한 보호층(9)을 포함한다. The
형광층(8)의 형광 잉크는 LED 패키지(1)에서 투사되는 광(光)의 휘도를 향상시켜 준다. 보호층(9)은 형광층(8)의 물리적 손상을 억제하는 층으로, 실리콘 수지 또는 적외선(ultraviolet ray) 조사(照射)에 의해 경화되는 UV(ultraviolet) 경화 수지로 형성될 수 있다. 형광층(8)은 실리콘 수지가 포함되지 않은 형광 잉크를 스크린 인쇄하여 형성되므로 30 내지 90 ㎛의 얇은 두께(t)로 형성할 수 있으며, 보호층(9)과 접하는 형광층(8) 상측면의 평탄도도 1 내지 5㎛ 로 매우 우수하여 LED 패키지(1)에서 투사되는 빛의 광 특성이 개선된다. The fluorescent ink of the
LED 패키지(1)는 LED(4)가 발(發)하는 빛의 색상과 형광 필름 조각(7)의 색상, 구체적으로 형광 잉크의 색상의 조합에 따라서 다양한 색상의 빛을 투사(投射)할 수 있다. LED 패키지(1)가 백색광을 투사하도록 하기 위하여 백색광을 발(發)하는 LED(4)와 투명 색상의 형광 필름 조각(7)이 조합될 수도 있으나, 청색광을 발(發)하는 LED(4)와 황색의 형광 필름 조각(7)이 조합될 수도 있다. 후자의 경우에 상기 형광 필름 조각(7)은 분말 형태의 형광 충진제가 균질하게 분포되어 있는 액상의 형광 잉크를 스크린 인쇄하여 형성되는 형광층(8)을 구비하므로, 형광층(8)의 두께(t)가 LED 패키지(1)의 상측면 전체 영역에 걸쳐 균일하고 보호층(9)과 접하는 형광층(8) 상측면의 평탄도도 1 내지 5㎛ 로 매우 우수하여, 광 특성이 편차가 적고 균일하다. 상기 형광층(8)의 두께(t)는 30 내지 90㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 60 내지 65㎛이다. 따라서, LED를 밀봉하는 밀봉용 수지에 분말 형태의 형광 충진제가 혼합된 종래의 LED 패키지와 비교하여, 도 1의 LED 패키지(1)는 투사된 백색광의 색 편차 범위가 좁아 양품 수율이 향상되고, 생산성 향상으로 인해 원가가 절감된다. The
도 2는 LED 패키지 제조에 사용되는 리드프레임(lead frame)이 캐리어(carrier)에 탑재된 형태를 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, LED 패키지(1)로 제조되는 과정에서 리드프레임(2)이 LED 실장 장치(16)(도 3 참조), 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치(20)(도 3 참조), 및 경화 장치(18)(도 3 참조)를 통과할 때, 복수의 리드프레임(2)이 캐리어(10)에 탑재된 상태로 이송된다. 특히, 수지 주입 및 필름 부착 장치(20)에 공급될 때에는 리드프레임(2)과, 리드프레임(2)에 실장되고 본딩 와이어(5)에 의해 결선된 LED(4)를 구비한 LED 패키지 반제품이 캐리어(10)에 탑재된 상태로 이송된다. 2 is a perspective view showing a form in which a lead frame used for manufacturing an LED package is mounted on a carrier. Referring to FIGS. 1 and 2 together, in the process of manufacturing the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템을 도시한 블록 구성도이다. 도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 제조 시스템(15)은 LED 실장 장치(16), 형광 필름 조각 형성 장치(19), 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치(20), 및 경화 장치(18)를 구비한다. LED 실장 장치(16)는 리드프레임(2)의 LED 탑재 홈(3) 내에 LED(4)를 실장하고 본딩 와이어(5)로 리드프레임(2)과 LED(4)를 결선한다. 형광 필름 조각 형성 장치(19)는 베이스 필름(186)(도 4 참조)에 부착 지지된 복수의 형광 필름 조각(7)을 형성한다. 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치(20)는 액상의 밀봉용 수지(6)를 LED 탑재 홈(3)에 주입하여 채우고, 그 액상의 밀봉용 수지(6)가 완전 경화되기 전에 상기 베이스 필름(186)에서 형광 필름 조각(7)을 분리하여 상기 밀봉용 수지(6)의 상측면에 부착한다. 경화 장치(18)는 액상의 밀봉용 수지(6)를 상온 또는 상온보다 높은 온도로 가열 경화하여 LED(4)를 밀봉하고 형광 필름 조각(7)을 밀봉용 수지(6)에 고착(固着)시킨다. 3 is a block diagram showing an LED package manufacturing system according to an embodiment of the present invention. 1 and 3, an LED
도 4는 도 3의 형광 필름 조각 형성 장치를 통한 형광 필름 조각 형성 과정을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4 과정을 통해 형성된, 형광 필름 조각이 부착된 베이스 필름을 도시한 평면도이다. 도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 형광 필름 조각 형성 장치(19)는 형광 잉크(phosphor ink)를 베이스 필름(186) 상에 스크린 인쇄하여 형광층(8)을 형성하고, 형광층(8) 상에 실리콘 수지(silicone) 또는 적외선 조사에 의해 경화되는 UV(ultraviolet ray) 경화 수지를 스크린 인쇄하여 보호층(9)을 형성한다. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process of forming a piece of fluorescent film through the device for forming a fluorescent film of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of a base film with a piece of fluorescent film formed through the process of FIG. 3 to 5, the fluorescent film
상기 형광 잉크는 바인더(binder) 수지 혼합물, 분말 형태의 형광 충진제, 및 용매를 혼합 및 교반하여 형성된 액상의 도료로서, 형광 충진제가 바인더 수지 혼합물 내에서 고르게 확산 분포되고, 중력에 불구하고 가라앉지 않아 균일한 광 특성을 갖는다. 형광 잉크 내에서 바인더 수지 혼합물은 25 내지 60 중량%, 형광 충진제는 30 내지 70 중량%, 용매는 5 내지 20 중량%를 차지한다. 바인더 수지 혼합물은 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 및 희석제를 포함한다. 형광 충진제는 예컨대, YANTAI SHIELD ADVANCED MATERIALS사의 SDY555-7, R625 등의 제품을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 용매는 예컨대, 디메틸 사이클로헥실아민, 메틸에틸 케톤, 사이클로헥사논, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글라이콜 모노부틸에테르 아세테이트, 크실렌, 에틸아세테이트, 다이프로필렌 글리콜 모노 메틸에테르, 노말부틸아세테이트, 부틸 글라이콜, 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. The fluorescent ink is a liquid coating material formed by mixing and stirring a binder resin mixture, a powdery fluorescent filler, and a solvent. The fluorescent filler is uniformly diffused and distributed in the binder resin mixture and does not sink despite gravity And has uniform optical characteristics. In the fluorescent ink, the binder resin mixture accounts for 25 to 60 wt%, the fluorescent filler accounts for 30 to 70 wt%, and the solvent accounts for 5 to 20 wt%. The binder resin mixture includes a polyester resin, an acrylic resin, a cellulose resin, and a diluent. Examples of fluorescent fillers include, but are not limited to, SDY555-7 and R625 from YANTAI SHIELD ADVANCED MATERIALS. Examples of the solvent include dimethyl cyclohexylamine, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, xylene, ethyl acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, n-butyl acetate, Or a mixture thereof, but is not limited thereto.
스크린 인쇄를 통해 형광 잉크가 리드프레임(2)(도 2 참조) 상측면 개구의 내주면 형태와 일치하는 형태(예를 들어, 사각형, 코너가 곡선화된 사각형 등), 얇고 일정한 두께로 베이스 필름(186) 상에 인쇄될 수 있다. 인쇄된 형광 잉크 패턴을 상온 또는 상온보다 높은 온도에서 경화함으로써 고화(固化)된 형광층(8)이 형성된다. (For example, square, corner curved rectangle, etc.) in which the fluorescent ink coincides with the inner peripheral surface shape of the side opening on the lead frame 2 (see FIG. 2) through screen printing, 186. < / RTI > The printed fluorescent ink pattern is cured at room temperature or higher than room temperature to form a solidified
보호층(9) 형성의 일 예에 따르면, 형광층(8)이 형성된 후 액상의 실리콘 수지를 형광층(8)과 겹쳐지게 베이스 필름(186) 상에 스크린 인쇄하고 상온 또는 상온보다 높은 온도에서 경화함으로써 형광층(8)과 겹쳐지는 보호층(9)이 형성될 수 있다. 한편, 보호층 형성의 다른 일 예에 따르면, 형광층(8)이 형성된 후 적외선(ultraviolet ray) 조사(照射) 의해 경화되는, 투명한 UV(ultraviolet ray) 경화 수지를 형광층(8)과 겹쳐지게 스크린 인쇄하고 적외선을 스크린 인쇄된 UV 경화 수지에 조사하여 경화함으로써 형광층(8)과 겹쳐지는 보호층(9)이 형성될 수 있다. 스크린 인쇄에 의해 형성된 보호층(9)은 형광층(8)과 동일한 형태로 형광층(8)과 겹쳐지고, 얇고 일정한 두께로 형성될 수 있다. According to one example of the formation of the
상술한 바와 같이 형성된 복수의 형광 필름 조각(7)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 이격되게 행렬을 이루며 배치되고, 베이스 필름(186) 상에 부착 지지된다. 복수의 형광 필름 조각(7)이 부착 지지된 베이스 필름(186)은 형광 필름 조각 공급 유닛(150)의 형광 필름 조각 공급 롤러(151)(도 11 참조)에 장착된다.A plurality of
도 6은 도 3의 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치를 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 6을 함께 참조하면, 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치(20)는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)(60), 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit)(81), 형광 필름 조각 공급 유닛(150), 형광 필름 조각 픽업 유닛(110), 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛(120), 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit)(70), 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)(22), 및 콘트롤러(controller)(175)를 구비한다. 리드프레임 피딩 유닛(22)은 LED 탑재 홈(3)에 LED(4)가 탑재된 리드프레임(2)이 행렬을 이루며 복수 개가 탑재된 캐리어(carrier)(10)를 이송 레일(transfer rail)(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동시킨다. 이송 레일(23)은 베이스 플레이트(21)의 상측면에 고정 설치된다. Fig. 6 is a plan view showing the resin injection and film piece attachment apparatus of Fig. 3; 2 and 6, the resin injection and
리드프레임 로딩 유닛(60)은 이송 레일(23)의 좌측에 배치되고, 복수의 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)를 이송 레일(23)로 순차적으로 로딩(loading)한다. 리드프레임 언로딩 유닛(70)은 이송 레일(23)의 우측에 배치되고, 이송 레일(23)을 따라 이동하여 이송 레일(23)에서 순차적으로 배출되는 캐리어(10)를 수거한다. 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 캐리어(10)에 탑재된 리드프레임(2)이 이송 레일(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 이송 레일(23) 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 LED 탑재 홈(3)에 액상의 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)를 주입하여 채운다. The lead
형광 필름 조각 공급 유닛(150)은 복수의 형광 필름 조각(7)(도 5 참조)이 부착 지지된 베이스 필름(186)(도 5 참조)으로부터 복수의 형광 필름 조각(7)을 순차적으로 분리하여 공급한다. 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)은 형광 필름 조각 공급 유닛(150)에서 형광 필름 조각(7)을 하나씩 픽업(pick-up)하고, LED 탑재 홈(3)에 밀봉용 수지(6)가 주입된 리드프레임(2)이 이송 레일(23)을 따라 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 이송 레일(23) 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각(7)을 내려 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지(6)의 상측면에 부착한다. 콘트롤러(175)는 리드프레임 로딩 유닛(60), 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81), 형광 필름 조각 공급 유닛(150), 형광 필름 조각 픽업 유닛(110), 리드프레임 언로딩 유닛(70), 및 리드프레임 피딩 유닛(22)의 동작을 제어한다. The fluorescent film
도 7은 도 6의 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit)을 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 리드프레임 로딩 유닛(60)은 아래층과 위층에 각각 배치된 선반 형태의 매거진 공급부(61)와 매거진 배출부(65), 매거진 공급부(61) 및 매거진 배출부(65)의 일 측에 매거진 엘리베이터(magazine elevator)(67), 및 리드프레임(2)(도 2 참조)이 탑재된 캐리어(10)(도 2 참조)를 이송 레일(23)(도 4 참조)로 밀어내는 캐리어 푸셔(carrier pusher)(68)를 구비한다. 매거진 공급부(61)로는 복수의 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)를 복수 개 포함하는 매거진(magazine)(13)이 공급된다. 매거진(13) 내에는 복수의 캐리어(10)가 서로 이격되게 적층 배치되며, 매거진(13)의 앞면과 뒷면은 캐리어(10)가 미끄러져 출입할 수 있게 개방되어 있다. FIG. 7 is a perspective view showing the lead frame loading unit of FIG. 6; FIG. The
매거진 공급부(61)에 투입된 매거진(13)은 공급 컨베이어 벨트(63)에 의해 매거진 엘리베이터(67)로 이동하고, 수평 빔(beam) 형태의 캐리어 푸셔(68)가 매거진(13) 내의 캐리어(10)를 X축 양(+)의 방향과 평행하게 밀어 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 로딩한다. 매거진 엘리베이터(67)는 매거진 공급부(61)에서 매거진 엘리베이터(67)로 이동한 매거진(13)을 단계적으로 상승시키고, 캐리어 푸셔(68)는 매거진(13)이 올려지면 동등한 높이로 정렬된 캐리어(10)를 밀어 이송 레일(23)에 이송한다. 이와 같은 동작의 반복으로 매거진(13) 내부에 적층된 모든 캐리어(10)가 위층에서부터 아래층까지 모두 이송 레일(23)에 로딩되고, 빈 매거진(13)은 올려져 매거진 배출부(65)로 옮겨진다. 그리고, 캐리어(10)가 내부에 적층된 새로운 매거진(13)에 대해 상술한 작업이 반복 수행되어 캐리어(10)가 계속하여 이송 레일(23)에 투입된다. The
도 8은 도 6의 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit)을 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 일부분을 확대 도시한 사시도이다. 도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 리드프레임 피딩 유닛(22)의 이송 레일(23)은 X축과 평행하게 연장되고, 캐리어(10)의 폭 만큼 이격된 한 쌍의 빔(24, 25)을 구비하여 이루어진다. 제1 및 제2 빔(24, 25) 내측으로 단차지게 돌출된 단차턱(24a)에 캐리어(10)의 양 측 모서리가 지지되어 캐리어(10)가 이송 레일(23)을 따라 이동할 수 있다. 다만, 제2 빔(25) 내측의 단차턱은 도면에 명확하게 도시되어 있지는 않다. FIG. 8 is a plan view showing a lead frame feeding unit of FIG. 6, and FIG. 9 is a perspective view showing a part of FIG. 8 in an enlarged scale. 8 and 9, the
리드프레임 피딩 유닛(22)은 복수의 이송 집게(30, 40, 49)와, 복수의 클램프(clamp)(36, 38, 46)를 더 구비한다. 이송 레일(23)에 인접하여 X축과 평행하게 연장되게 스크류(27)가 설치되고, 스크류(27)에 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 체결되며, 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)에 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)가 결합된다. 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)은 각각 하부 집게손(33)과, 하부 집게손(33)에 대해 가까워지거나 멀어지도록 움직이는 상부 집게손(34, 44, 52)을 구비한다. 다만, 제2 및 제3 이송 집게(41, 49)의 하부 집게손은 도면에 명확하게 도시되어 있지는 않다. The lead
상부 집게손(34, 44, 52)이 하부 집게손(33)에 가까워지면 캐리어(10)의 일 측 모서리를 파지(把指)하게 되고, 스크류(27)가 일 방향으로 회전하면 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 X축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)도 같은 방향으로 이동하므로 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)에 파지된 캐리어(10)는 이송 레일(23)을 따라 그 하류 방향으로 전진 이동한다. When the upper clamping hands 34, 44 and 52 are brought close to the lower clamping hands 33, the upper clamping hand grasps the one side edge of the
그리고, 상부 집게손(34, 44, 52)이 하부 집게손(33)에서 멀어지면 캐리어(10) 파지(把指)가 해제되고, 스크류(27)가 반대 방향으로 회전하면 제1 내지 제3 이동 부재(29, 40, 48)가 X축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)도 같은 방향으로 이동하므로 제1 내지 제3 이송 집게(30, 41, 49)가 원위치로 복귀하게 된다. When the upper clamping hands 34, 44 and 52 move away from the lower clamping hands 33, the grasping of the
제1 이송 집게(30)는 리드프레임 로딩 유닛(60)(도 6 참조)으로부터 이송 레일(23)로 투입된 캐리어(10)를 밀봉용 수지 디스펜싱 위치까지 이송하고, 제2 이송 집게(41)는 캐리어(10)를 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에서 형광 필름 조각 부착 위치까지 이송하며, 제3 이송 집게(49)는 캐리어(10)를 형광 필름 조각 부착 위치에서 리드프레임 언로딩 유닛(70)(도 6 참조)까지 이송한다. 리드프레임 언로딩 유닛(70)까지 이송된 캐리어(10)는 제3 이송 집게(49)에 의한 캐리어(10) 파지가 해제됨과 동시에 리드프레임 언로딩 유닛(70) 내부로 진입한다.The
한 쌍의 클램프(36, 38)는 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 밀착되도록 아래로 가압하여 제1 이송 집게(30)가 원위치로 복귀할 때 캐리어(10)가 위치 이동하지 않게 고정한다. 나머지 하나의 클램프(46)는 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 캐리어(10)를 이송 레일(23)에 밀착되도록 아래로 가압하여 제2 이송 집게(41)가 원위치로 복귀할 때 캐리어(10)가 위치 이동하지 않게 고정한다. The pair of
도 10은 도 6의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(resin dispensing unit)을 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 제1 및 제2 시린지(syringe)(87, 97)와, 제1 시린지(87)와 제2 시린지(97)를 각각 지지하는 제1 시린지 지지부(85) 및 제2 시린지 지지부(95)와, 한 쌍의 시린지 지지부(85, 95)를 X축과 평행한 방향으로 왕복 가능하게 지지하는 지지부 구동기(83)를 구비한다. 지지부 구동기(83)는 이송 레일(23)에 인접하여 베이스 플레이트(21)(도 6 참조) 상에 설치된 테이블(table)(80)에 지지된다. 제1 시린지 지지부(85) 및 제2 시린지 지지부(95)는 각각, 제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)를 Y축과 평행한 방향으로 왕복 가능하게 지지하고, 제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)의 니들(needle)(88, 98)을 통해 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)가 아래로 배출될 수 있게 피스톤(piston)(미도시)을 아래로 가압한다. FIG. 10 is a perspective view showing a resin resin dispensing unit for sealing in FIG. 6; FIG. The sealing
제1 시린지(87) 및 제2 시린지(97)에는 각각 제1 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90) 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(미도시)가 고정 결합된다. 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 각각, 하단부의 조명(92)과 상단부의 CCD 카메라(91)를 구비하여 구성될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 캐리지(10)가 제1 이송 집게(30)에 의해 밀봉용 수지 디스펜싱 위치로 옮겨지면 각 리드프레임(2)(도 2 참조)의 LED 탑재 홈(3)의 위치 좌표를 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 6 참조)의 구동 제어에 의해 제1 및 제2 시린지(87, 97)는 상기 감지된 LED 탑재 홈(3)의 위치 좌표와 정렬되게 이동하고 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)를 아래로 배출하여 LED 탑재 홈(3)에 밀봉용 수지(6)를 주입한다. A first sealing resin injection
또한, 제1 및 제2 밀봉용 수지 주입용 광학 센서(90)는 LED(4)(도 2 참조)가 탑재되지 않았거나 올바른 위치에 탑재되지 않은 소위 불량 리드프레임(2)(도 2 참조)을 감지할 수 있다. 감지된 불량 리드프레임(2)은 밀봉용 수지(6)의 주입 작업 및 형광 필름 조각(7) 부착 작업에서 배제되며, 캐리어(10)(도 2 참조)가 LED 패키지 제조 장치(20)에서 배출된 후 양품 리드프레임(2)과 분리된다. 도 10의 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(81)은 한 쌍의 시린지(87, 97)를 구비하여 단수의 시린지를 구비하는 것에 비해 캐리지(10)에 탑재된 복수의 리드프레임(2)에 대한 밀봉용 수지(6) 주입 작업의 속도를 높일 수 있다. The
도 11은 도 6의 형광 필름 조각 공급 유닛을 도시한 측단면도이다. 도 11을 참조하면, 형광 필름 조각 공급 유닛(150)은 베이스 필름(186)에 부착 지지되는 형광 필름 조각(7)을 베이스 필름(186)으로부터 분리하여 공급하는 유닛으로, 복수의 형광 필름 조각(7)이 부착 지지된 베이스 필름(186)이 롤(roll) 형태로 감겨 장착되고, 상기 베이스 필름(186)을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러(151)와, 복수의 형광 필름 조각(7)이 부착 지지된 베이스 필름(186)에서 상기 복수의 형광 필름 조각(7)이 순차적으로 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die)(152)와, 상기 복수의 형광 필름 조각(7)이 분리된 베이스 필름(186)를 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러(158)을 구비한다. Fig. 11 is a side cross-sectional view showing the fluorescent film piece feeding unit of Fig. 6; Fig. 11, the fluorescent film
베이스 필름 회수 롤러(158)는 형광 필름 조각 공급 롤러(151)보다 아래에 배치된다. 형광 필름 조각 공급 롤러(151)에서 공급된 베이스 필름(186)은 가이드 롤러(165)에 의해 형광 필름 조각 분리 다이(152)까지 안내되고, 형광 필름 조각 분리 다이(152)에서 베이스 필름 회수 롤러(158)까지 형광 필름 조각(7)이 제거된 베이스 필름(186)의 경로는 복수의 가이드 롤러(161, 162, 163, 164)에 의해 안내된다. The base
형광 필름 분리 다이(152)는 단면이 쐐기 형상의 부재로서, 베이스 필름(186)의 폭보다 약간 큰 길이로 X축과 평행하게 연장된다. 형광 필름 조각 분리 다이(152)는 형광 필름 조각(7)이 부착된 베이스 필름(186)이 진입하여 지지된 채 미끄러져 이동하는 상측면과, 상기 상측면과 예각(A2)을 형성하도록 경사진 경사면을 구비한다. 형광 필름 조각(7)이 분리된 베이스 필름(186)은 상기 경사면을 따라 미끄러져 베이스 필름 회수 롤러(158)를 향해 이동한다. The fluorescent film separating die 152 is wedge-shaped in cross section and extends parallel to the X axis with a length slightly larger than the width of the
상기 상측면과 상기 경사면이 만나는 단부에는 예각(acute angle)(A2)으로 돌출된 엣지(edge)(153)가 구비된다. 엣지(153)에서 베이스 필름(186)의 진행 방향이 급격하게 전환되며, 베이스 필름(186)가 엣지(153)를 통과할 때 베이스 필름(186)에 부착된 복수의 형광 필름 조각(7)이 베이스 필름(186)에서 분리된다. An
형광 필름 조각 공급 유닛(150)은 엣지(153)를 통과하며 베이스 필름(186)에서 분리된 복수의 형광 필름 조각(7)을 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)(도 12 참조)의 픽업 콜렛(114)(도 12 참조)에 의해 픽업될 때까지 바닥으로 낙하하지 않게 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재(155)를 더 구비한다. 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 지지된 형광 필름 조각(7)은 상기 픽업 콜렛(114)의 하단에 흡착 픽업된다. The fluorescent film
콘트롤러(175)(도 4 참조)는, 픽업 콜렛(114)에 의해 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 지지된 형광 필름 조각(7)들이 모두 흡착되면 베이스 필름(186)이 전진하여 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 새로이 분리된 형광 필름 조각(7)이 투입되어 지지되도록 형광 필름 조각 공급 유닛(150)을 제어한다. 또한, 콘트롤러(175)는 형광 필름 조각 지지 부재(155)에 형광 필름 조각(7)이 하나라도 지지되어 있으면 베이스 필름(186)의 진행을 멈추도록 형광 필름 조각 공급 유닛(150)을 제어한다. 4), when the
도 12는 도 6의 형광 필름 조각 픽업 유닛을 도시한 사시도이고, 도 13은 도 6의 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛을 도시한 사시도이다. 도 12를 참조하면, 형광 필름 조각 픽업 유닛(110)은 형광 필름 조각 공급 유닛(150)에서 형광 필름 조각(7)(도 11 참조)을 하나씩 흡착하고, 이송 레일(23) 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임(2)(도 2 참조)의 위에서 흡착을 중단하여 형광 필름 조각(7)을 LED 탑재 홈(3)(도 1 참조)에 채워진 밀봉용 수지(6)(도 1 참조)의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet)(114)을 구비한다. 픽업 콜렛(114) 상단의 흡입관(118)을 통해 압축기(미도시)가 픽업 콜렛(114)에 연결되며, 상기 압축기가 작동하면 픽업 콜렛(114)의 하단이 공기를 흡착하여 형광 필름 조각(7)을 흡착 픽업하게 되고, 상기 압축기가 작동하지 않으면 픽업 콜렛(114)의 하단부에 흡착되어 있던 형광 필름 조각(7)이 아래로 떨어지게 된다. FIG. 12 is a perspective view showing the fluorescent film piece pick-up unit of FIG. 6, and FIG. 13 is a perspective view showing the fluorescent film piece alignment detection unit of FIG. 12, the fluorescent film piece pick-up
픽업 콜렛(114)은 콜렛 지지부(112)에 의해 지지된다. 콜렛 지지부(112)는 테이블(80)에 지지되며, 픽업 콜렛(114)을 X축, Y축, 및 Z축에 각각 평행한 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지한다. 또한, 픽업 콜렛(114)의 외주면에 감겨 모터(미도시)의 구동력에 의해 주행하는 타이밍 벨트(116)를 구비하여 픽업 콜렛(114)을 그 길이 방향으로 연장된 중심 축선(CC)에 대해 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하게 지지한다. 이와 같은 구성으로 픽업 콜렛(114)은 전후, 좌우, 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하고, 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하다. Pick-up
도 6, 도 12, 및 도 13을 함께 참조하면, 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛(120)은 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124), 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127), 및 이 광학 센서들(124, 127)을 지지하는 광학 센서 지지부(122)를 구비한다. 광학 센서 지지부(122)는 테이블(80)에 지지된다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각(7)(도 11 참조)이 픽업 콜렛(114)에 흡착 픽업되기 전에 형광 필름 공급 유닛(150)(도 11 참조)에서 형광 필름 조각(7)의 위치와 자세를 광학적으로 감지한다. 6, 12, and 13, the fluorescent film piece
형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 형광 필름 조각(7)이 흡착 픽업된 픽업 콜렛(114)을 형광 필름 조각 부착 위치에 위치한 리드프레임(2)(도 2 참조)의 LED 탑재 홈(3)(도 2 참조)과 정렬하기 위하여 LED 탑재 홈(3)의 위치와 자세를 광학적으로 감지한다. 여기서 위치는 형광 필름 조각(7) 또는 LED 탑재 홈(3)의 X축, Y축, 및 Z축 상의 위치 좌표를 의미하고, 자세는 형광 필름 조각(7) 또는 LED 탑재 홈(3)이 XY 평면과 평행한 평면에서 X축에 대해, 또는 Y축에 대해 기울어진 각도를 의미한다. The
도 11 및 도 13을 함께 참조하면, 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 하단부의 조명(126)과 상단부의 CCD 카메라(125)를 구비하여 구성될 수 있다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각(7)이 형광 필름 조각 분리 다이(152)의 엣지(153)에 다다르면 형광 필름 조각(7)의 위치와 자세를 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 6 참조)의 구동 제어에 의해 픽업 콜렛(114)이 상기 감지된 형광 필름 조각(7)의 위치 및 자세와 정렬되게 이동하고, 하단부를 통해 공기를 흡입하여 픽업 콜렛(114) 하단부의 정위치에 형광 필름 조각(7)을 픽업하게 된다. 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서(124)는 형광 필름 조각 분리 다이(152)의 엣지(153) 부분을 촬상할 수 있게 고정 세팅(setting)된다. 11 and 13, the
형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 하단부의 조명(129)과 상단부의 CCD 카메라(128)를 구비하여 구성될 수 있다. 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 복수의 리드프레임(2)(도 2 참조)이 탑재된 캐리어(10)(도 2 참조)가 이송 레일(23)(도 6 참조) 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달하면 리드프레임(2)의 LED 탑재 홈(3)(도 2 참조)의 위치와 자세를 하나씩 순차적으로 감지 측정한다. 콘트롤러(175)(도 6 참조)의 구동 제어에 의해 형광 필름 조각(7)을 픽업한 픽업 콜렛(114)이 상기 감지된 LED 탑재 홈(3)의 위치 및 자세와 정렬되게 이동하고, 하단부를 통한 공기 흡입을 멈춰 형광 필름 조각(7)을 아래로 떨어뜨림으로써 LED 탑재 홈(3)에 주입된 밀봉용 수지(6)(도 1 참조) 상측면의 정위치에 형광 필름 조각(7)에 부착되게 된다. 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 캐리어(10)에 탑재된 리드프레임(2)을 하나씩 순차적으로 촬상할 수 있도록 X축 및 Y축과 평행한 방향으로 각각 이동할 수 있게 광학 센서 지지부(122)에 지지된다. The fluorescent film piece mounting
한편, 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서(127)는 형광 필름 조각(7)이 픽업 콜렛(114)에서 낙하하여 밀봉용 수지(6)의 상측면에 올바른 위치에 부착되었는지 확인할 수 있게 리드프레임(2)을 다시 한번 촬상할 수 있다. 이 과정을 통해 밀봉용 수지(6)의 상측면에 형광 필름 조각(7)이 올바르게 부착되지 않은 불량 리드프레임(2)이 발견되면 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치(20)를 정지시키고, 상기 불량 리드프레임(2)을 제거할 수 있다. On the other hand, the
도 14는 도 6의 리드프레임 리드프레임 언로딩 유닛을 도시한 사시도이다. 도 14를 참조하면, 리드프레임 언로딩 유닛(70)은 아래층과 위층에 각각 배치된 선반 형태의 매거진 공급부(71)와 매거진 배출부(75), 및 매거진 공급부(71)와 매거진 배출부(75)의 일 측에 매거진 엘리베이터(magazine elevator)(77)를 구비한다. 매거진 공급부(71)로는 앞면과 뒷면이 캐리어(10)(도 2 참조)가 미끄러져 출입할 수 있게 개방되고, 내부에 캐리어(10)가 채워지지 않은 빈 매거진(13)이 공급된다. Fig. 14 is a perspective view showing the lead frame lead frame unloading unit of Fig. 6; Fig. 14, the lead
매거진 공급부(71)에 투입된 빈 매거진(13)은 공급 컨베이어 벨트(73)에 의해 매거진 엘리베이터(77)로 이동하고, 이송 레일(23)(도 8 참조)을 따라 제3 이송 집게(49)(도 8 참조)에 파지되어 끌려온 캐리어(10)가 상기 빈 매거진(13)에 탑재된다. 매거진 엘리베이터(77)는 매거진 공급부(71)에서 매거진 엘리베이터(77)로 이동한 매거진(13)을 단계적으로 상승시키고, 상기 제3 이송 집게(49)에 의해 캐리어(10)가 반복적으로 매거진(13) 내부로 투입된다. 이와 같은 동작의 반복으로 매거진(13) 내에 복수의 캐리어(10)가 서로 이격되게 적층 배치되게 채워지면, 캐리어(10)가 가득 채워진 매거진(13)은 올려져 매거진 배출부(75)로 옮겨진다. 그리고, 빈 매거진(13)에 대해 상술한 작업이 반복 수행되어 형광 필름 조각(7) 부착 작업이 끝난 리드프레임(2)이 탑재된 캐리어(10)가 계속하여 매거진(13)에 적층 수거된다. The
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
1: LED 패키지 4: 리드프레임
7: 형광 필름 조각 10: 캐리어
15: LED 패키지 제조 시스템 20: 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치
60: 리드프레임 로딩 유닛 70: 리드프레임 언로딩 유닛
81: 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛 110: 형광 필름 조각 픽업 유닛
120: 형광필름조각 정렬감지유닛 150: 형광필름조각 공급유닛1: LED package 4: lead frame
7: Fluorescent film piece 10: Carrier
15: LED package manufacturing system 20: resin injection and film sticking device
60: lead frame loading unit 70: lead frame unloading unit
81: sealing resin dispensing unit 110: fluorescent film engraving pick-up unit
120: Fluorescent film piece alignment detection unit 150: Fluorescent film piece feeding unit
Claims (12)
상기 형광 필름 조각은 형광 잉크(phosphor ink)를 베이스 필름 상에 스크린 인쇄하여 형성된 형광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. An LED mounting device mounting an LED on a lead frame having an LED mounting groove with an opened upper surface and electrically connecting the LED to the lead frame; A fluorescent film piece forming apparatus for forming a plurality of pieces of fluorescent film adhered and supported on a base film; A resin injection and film piece for injecting and filling a liquid sealing resin into the LED mounting groove and separating the fluorescent film piece from the base film before the sealing resin is fully cured and attaching to the upper surface of the sealing resin, An attachment device; And a curing device for fully curing the sealing resin to fix (adhere) the piece of fluorescent film to the sealing resin,
Wherein the fluorescent film piece has a fluorescent layer formed by screen printing a fluorescent ink onto a base film.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는:
상기 LED가 탑재된 리드프레임을 적어도 하나 탑재한 캐리어(carrier)를 이송 레일(transfer rail)을 따라 일 방향으로 이동시키는 리드프레임 피딩 유닛(lead frame feeding unit); 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 밀봉용 수지 디스펜싱 위치에 도달한 때 상기 LED 탑재 홈에 액상의 밀봉용 수지를 주입하여 채우는 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛(sealing resin dispensing unit); 상기 복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름으로부터 상기 복수의 형광 필름 조각을 순차적으로 분리하여 공급하는 형광 필름 조각 공급 유닛; 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 픽업(pick-up)하고, 상기 리드프레임이 상기 이송 레일 상의 형광 필름 조각 부착 위치에 도달한 때 상기 픽업된 형광 필름 조각을 내려 상기 LED 탑재 홈에 채워지고 완전 경화되지 않은 밀봉용 수지의 상측면에 부착하는 형광 필름 조각 픽업 유닛; 및, 상기 리드프레임 피딩 유닛, 상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛, 및 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛의 동작을 제어하는 콘트롤러(controller);를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. The method according to claim 1,
The resin injection and film sticking device comprises:
A lead frame feeding unit for moving a carrier carrying at least one lead frame on which the LED is mounted, in a direction along a transfer rail; A sealing resin dispensing unit for injecting and filling a liquid sealing resin into the LED mounting groove when the lead frame reaches the sealing resin dispensing position on the conveying rail; A fluorescent film piece feeding unit for sequentially separating and supplying the plurality of pieces of fluorescent film from a base film to which the plurality of pieces of fluorescent film are adhered and supported; The fluorescent film pieces are picked up one by one in the fluorescent film piece feed unit and when the lead frame reaches the attachment position of the fluorescent film pieces on the feed rail, the picked up fluorescent film pieces are lowered into the LED mounting grooves A fluorescent film engravings pick-up unit attached to the upper side of the sealing resin which is filled and not fully cured; And a controller for controlling operations of the lead frame feeding unit, the sealing resin dispensing unit, the fluorescent film piece feeding unit, and the fluorescent film piece pick-up unit. system.
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은:
복수의 형광 필름 조각이 부착 지지된 베이스 필름을 풀어 공급하는 형광 필름 조각 공급 롤러; 상기 복수의 형광 필름 조각이 순차적으로 상기 베이스 필름에서 분리되는 형광 필름 조각 분리 다이(die); 및, 상기 형광 필름 조각이 분리된 베이스 필름을 감아 회수하는 베이스 필름 회수 롤러;를 구비하고,
상기 형광 필름 조각 분리 다이는 상기 베이스 필름의 진행 방향을 전환시키는, 예각(acute angle)으로 돌출된 엣지(edge)를 구비하고,
상기 베이스 필름이 상기 엣지를 통과할 때 상기 형광 필름 조각이 상기 베이스 필름에서 분리되고, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각이 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업되도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. . 3. The method of claim 2,
The fluorescent film piece feeding unit comprises:
A fluorescent film piece feed roller for releasing and feeding a base film to which a plurality of pieces of fluorescent film are adhered and supported; A fluorescent film piece separation die in which the plurality of fluorescent film pieces are sequentially separated from the base film; And a base film collection roller for winding and recovering the base film from which the fluorescent film pieces are separated,
Wherein the fluorescent film piece separating die has an edge protruding at an acute angle for changing a traveling direction of the base film,
Wherein the fluorescent film piece is separated from the base film when the base film passes through the edge, and the fluorescent film piece separated from the base film is picked up by the fluorescent film piece pick-up unit. system. .
상기 형광 필름 조각 공급 유닛은, 상기 베이스 필름에서 분리된 형광 필름 조각을 상기 형광 필름 조각 픽업 유닛에 의해 픽업될 때까지 지지하는 형광 필름 조각 지지 부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. The method of claim 3,
Wherein the fluorescent film piece feeding unit further comprises a fluorescent film piece supporting member for supporting the fluorescent film piece separated from the base film until the fluorescent film piece picking up unit picks up the fluorescent film piece, .
상기 형광 필름 조각 픽업 유닛은, 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 형광 필름 조각을 하나씩 흡착하고, 상기 이송 레일 상의 형광 필름 부착 위치에 위치한 리드프레임의 위에서 흡착을 중단하여 상기 형광 필름 조각을 상기 LED 탑재 홈에 채워진 밀봉용 수지의 상측면 위에 떨어뜨리는 픽업 콜렛(pick-up collet);을 구비하고,
상기 픽업 콜렛은 전후, 좌우, 및 상하 방향으로 왕복 이동 가능하고, 상기 픽업 콜렛의 길이 방향으로 연장된 중심 축선에 대해 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. 3. The method of claim 2,
The fluorescent film engraving pick-up unit is characterized in that the fluorescent film engraving unit is configured to adsorb the fluorescent film pieces one by one in the fluorescent film engraving supply unit, to stop the adsorption on the lead frame positioned at the fluorescent film attaching position on the conveying rail, And a pick-up collet dropped onto an upper surface of the sealing resin filled in the sealing resin,
Wherein the pick-up collet is reciprocally movable in the forward and backward directions, left and right, and up and down directions, and is rotatable clockwise and counterclockwise with respect to a central axis extending in the longitudinal direction of the pick-up collet.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는, 상기 형광 필름 조각이 상기 픽업 콜렛에 흡착되기 전에 상기 형광 필름 조각 공급 유닛에서 상기 형광 필름 조각의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 픽업용 광학 센서, 및 상기 형광 필름 조각이 흡착된 픽업 콜렛을 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치와 자세를 광학적으로 감지하는 형광 필름 조각 탑재용 광학 센서를 구비하는 형광 필름 조각 정렬 감지 유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. 6. The method of claim 5,
An optical sensor for picking up a fluorescent film piece optically detecting the position and posture of the fluorescent film piece in the fluorescent film piece feeding unit before the piece of fluorescent film is adsorbed on the pickup collet; And an optical sensor for mounting a fluorescent film piece optically sensing a position and a posture of the LED mounting groove so as to align the pick-up collet on which the fluorescent film piece is attracted with the LED mounting groove; The LED package manufacturing system further comprising:
상기 밀봉용 수지 디스펜싱 유닛은:
내부에 상기 밀봉용 수지를 수용하고 상기 LED 탑재 홈으로 상기 밀봉용 수지를 배출하는, 적어도 하나의 시린지(syringe); 및, 상기 시린지를 상기 LED 탑재 홈과 정렬하기 위하여 상기 LED 탑재 홈의 위치를 광학적으로 감지하는 밀봉용 수지 주입용 광학 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. 3. The method of claim 2,
Wherein the sealing resin dispensing unit comprises:
At least one syringe for receiving the sealing resin therein and discharging the sealing resin into the LED mounting grooves; And an optical sensor for sealing resin for optically sensing a position of the LED mounting groove to align the syringe with the LED mounting groove.
상기 리드프레임 피딩 유닛은:
상기 캐리어를 파지(把指)하고 상기 이송 레일을 따라 이동하여 상기 캐리어를 전진시키고, 상기 캐리어 파지를 해제하고 상기 이송 레일을 따라 원위치로 복귀하는 이송 집게; 및, 상기 이송 집게가 상기 원위치로 복귀할 때 상기 캐리어를 상기 이송 레일을 향해 가압하여 위치 이동하지 않게 고정시키는 클램프(clamp);를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. 3. The method of claim 2,
The lead frame feeding unit includes:
A transfer gripper gripping the carrier and moving along the transfer rail to advance the carrier, releasing the carrier grip and returning to the original position along the transfer rail; And a clamp for pressing the carrier toward the conveying rail and fixing the carrier so as not to move when the conveying clamp returns to the home position.
상기 수지 주입 및 필름 조각 부착 장치는, 상기 이송 레일의 일 측에 배치되고, 상기 캐리어를 상기 이송 레일로 순차적으로 로딩(loading)하는 리드프레임 로딩 유닛(lead frame loading unit); 및, 상기 이송 레일의 타 측에 배치되고, 상기 이송 레일에서 순차적으로 배출되는 캐리어를 수거하는 리드프레임 언로딩 유닛(lead frame unloading unit);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. 3. The method of claim 2,
The resin injection and film sticking apparatus includes a lead frame loading unit disposed on one side of the feed rail and sequentially loading the carrier with the feed rail; And a lead frame unloading unit disposed at the other side of the conveyance rail for collecting the carriers sequentially discharged from the conveyance rail.
상기 형광 필름 조각은, 상기 형광층 상에 실리콘 수지(silicone) 또는 적외선 조사에 의해 경화되는 UV(ultraviolet ray) 경화 수지를 스크린 인쇄하여 형성된 보호층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the fluorescent film piece further comprises a protective layer formed on the fluorescent layer by screen printing a silicone resin or an ultraviolet ray curing resin cured by infrared irradiation.
상기 형광층의 상측면의 평탄도는 1 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템.The method according to claim 1,
And the flatness of the upper surface of the fluorescent layer is 1 to 5 占 퐉.
상기 형광 잉크는, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 희석제를 함유하는 바인더 수지 혼합물 25 내지 60 중량%, 형광 충진제 30 내지 70 중량%, 및 용매 5 내지 20 중량%를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED 패키지 제조 시스템.The method according to claim 1,
The fluorescent ink is formed by including 25 to 60% by weight of a binder resin mixture containing a polyester resin, an acrylic resin, a cellulose resin and a diluent, 30 to 70% by weight of a fluorescent filler, and 5 to 20% by weight of a solvent Characterized by LED package manufacturing system.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20190056561A (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-27 | 안효인 | Fixing frame, the manufacturing method thereof, and the using method thereof |
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2014
- 2014-06-04 KR KR1020140068022A patent/KR101592246B1/en active IP Right Grant
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