特開2020-129658(P2020-129658A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-129658(P2020-129658A)
(43)【公開日】2020年8月27日
(54)【発明の名称】不良LED除去装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 3/34 20060101AFI20200731BHJP
   H01L 33/00 20100101ALI20200731BHJP
   B23K 1/00 20060101ALI20200731BHJP
   B23K 1/005 20060101ALI20200731BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20200731BHJP
   G09F 9/33 20060101ALI20200731BHJP
【FI】
   H05K3/34 510
   H01L33/00 H
   B23K1/00 330E
   B23K1/005 A
   G09F9/00 351
   G09F9/33
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2020-21765(P2020-21765)
(22)【出願日】2020年2月12日
(31)【優先権主張番号】10-2019-0015368
(32)【優先日】2019年2月11日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】516114628
【氏名又は名称】エスティーアイ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】韓 奎 龍
(72)【発明者】
【氏名】劉 大 日
(72)【発明者】
【氏名】田 銀 秀
(72)【発明者】
【氏名】金 宰 煥
【テーマコード(参考)】
5C094
5E319
5F142
5G435
【Fターム(参考)】
5C094AA42
5C094AA43
5C094BA25
5E319AA03
5E319AB05
5E319AC01
5E319BB16
5E319CC61
5E319CD58
5E319GG15
5F142BA32
5F142CA11
5F142CA13
5F142CB11
5F142FA38
5F142GA02
5G435AA17
5G435BB04
5G435CC09
5G435KK10
(57)【要約】
【課題】レーザーを加熱源として使うことによって工程時間短縮および損傷を最小化できる不良LED除去装置を提供する。
【解決手段】本発明のLED基板に配置される複数のLEDのうちの不良LEDを除去するための装置は、LED基板が位置するメインステージと、LED基板に存在する不良LEDにレーザーを照射するレーザー照射部と、LED基板とレーザー照射部の間に位置し、レーザーにより加熱した不良LEDを吸着除去するLED除去部と、レーザー照射部とLED除去部の間に連結されて、レーザー照射部とLED除去部の間の空間を密閉して、柔軟性を有する連結管と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
LED基板に配置される複数のLEDのうちの不良LEDを除去するための装置であって、
前記LED基板が配置されるメインステージと、
前記LED基板に存在する前記不良LEDにレーザーを照射するレーザー照射部と、
前記LED基板と前記レーザー照射部の間に位置し、前記レーザーにより加熱された前記不良LEDを吸着除去するLED除去部と、
前記レーザー照射部と前記LED除去部の間に連結されて、前記レーザー照射部と前記LED除去部の間の空間を密閉して、柔軟性を有する連結管と、を含むことを特徴とする不良LED除去装置。
【請求項2】
前記LED除去部は、
上部開口部及び下部開口部を含む本体部と、
前記本体部の前記下部開口部と連結されて、前記不良LEDを吸着する吸着ノズルと、を含み、
前記レーザー照射部により照射される前記レーザーは、前記連結管の内部、前記本体部の前記上部開口部、前記下部開口部、前記吸着ノズルを通じて、前記不良LEDに到達することを特徴とする請求項1に記載の不良LED除去装置。
【請求項3】
前記LED除去部は、
前記レーザーが透過可能な物質で形成されて、前記上部開口部に位置する透過部をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の不良LED除去装置。
【請求項4】
前記不良LED除去装置は、
前記LED除去部の下側に位置し、前記レーザー照射部と前記LED除去部の整列のためのイメージセンサーをさらに含み、
前記LED除去部は、前記レーザー照射部との整列のために移動することを特徴とする請求項1に記載の不良LED除去装置。
【請求項5】
前記イメージセンサーは、
前記メインステージ上に位置するか、別途の独立した空間に位置することを特徴とする請求項4に記載の不良LED除去装置。
【請求項6】
前記不良LED除去装置は、
前記メインステージ上に形成されて、前記LED基板が安着される一対の基板支持部をさらに含み、
前記基板支持部には、前記LED基板の安着可否を検知するための基板検知センサーが備えられることを特徴とする請求項1に記載の不良LED除去装置。
【請求項7】
前記一対の基板支持部は、
前記LED基板の大きさによって間隔が可変し、安着された前記LED基板の吸着固定のための吸着孔を備えることを特徴とする請求項6に記載の不良LED除去装置。
【請求項8】
前記不良LEDの高さを測定するための高さ測定センサーをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の不良LED除去装置。
【請求項9】
前記不良LEDの除去工程時に発生するガス及び粉塵を捕集して排出するために設置される排気フードをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の不良LED除去装置。
【請求項10】
前記LED除去部の位置を調整するための位置調整部をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の不良LED除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は不良LED除去装置に係り、より詳しくは、LED修理工程に必須に含まれる不良LEDの除去工程を行える不良LED除去装置に関する。
【背景技術】
【0002】
LED(Light Emitting Diode)は電子の多いN型半導体と正孔の多いP型半導体を接合したもので、この半導体に順方向電圧を印加すれば、電子と正孔が移動して接合部で再結合し、再結合エネルギーが光になり放出される。
【0003】
LEDは低い消費電力、長い寿命、高効率、極小型の大きさ、瞬間点灯、広い作動温度範囲、高い耐衝撃及び耐振動特性、紫外線及び赤外線の不発生、フィルター無しでの高い色彩度の具現、水銀不発生などの固有長所を有し、また生産的な側面でも既存のLCD、OLEDディスプレー(Display)より構成的な側面で大幅に単純化している。
【0004】
従来、このようなLEDを解像度が高くない屋外広告看板や照明用にのみ使用していたが、工程技術及び超精密装備の具現で極めて小さいミニ(Mini)またはマイクロ(Micro)単位の超小型LEDチップ(Chip)を生産できるようになり、品質的な問題を改善し、且つ既存で使用しているLCDやOLEDディスプレーより多くの長所があり、ディスプレーの他に多くのアプリケーションとして製品開発が行われている。
【0005】
超小型LEDはOLEDと似ているが、無機質材料を使用し、自発光素子であるため、別途の背面光や液晶層、偏光板が不要である。また、光変換効率が高く、低電力ディスプレーに対する活用可能性が高く、OLEDの有機成分や伝統的なLCDの液晶層に比べて焼き付け(burn−in)現象に対する恐れがない。また、画面の転換速度も、既存LCD、OLEDディスプレーに比べて優れて、小さな大きさに超高解像度、超高速転換速度まで結合された超小型LEDはVR及びARヘッドセットに適している。
【0006】
ただし、上述した長所にもかかわらず、現在技術で既存ディスプレーのサイズのように多様な製品を生産するためには、既存ディスプレーより高いコストが発生する。それは、まだ大量生産をする工場や工程が最適化していないためである。
【0007】
LEDパネルに不良LEDが発生した場合、それを修理(repair)するためには、該不良LEDを除去する工程が必ず必要である。
ただし、既存の除去方法は、不良LED除去工程時に熱風を加熱源に使用することにより、熱的損傷が不良LEDの他の良品LED及びPCB(Printed Circuit Board)など不要な部分まで加わり、更なる工程品質問題を起こしているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特表第2008−527719号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、レーザーを加熱源に使用することにより、工程時間の短縮及び熱的損傷を最小化する不良LED除去装置を提供することである。
【0010】
また、本発明の更なる目的は、レーザー照射部とLED除去部の間に柔軟性を有する連結管を設置することにより、LED除去部の位置変動時にも密閉を維持できる不良LED除去装置を提供することである。
【0011】
また、本発明のもう一つの目的はイメージセンサーを用いてレーザー照射部とLED除去部の整列が可能な不良LED除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の実施例による不良LED除去装置は、LED基板に配置された複数のLEDのうちの不良LEDを除去するための装置であり、前記LED基板が配置されるメインステージと、前記LED基板に存在する前記不良LEDにレーザーを照射するレーザー照射部と、前記LED基板と前記レーザー照射部の間に位置して、前記レーザーにより加熱された前記不良LEDを吸着除去するLED除去部と、前記レーザー照射部と前記LED除去部の間に連結されて、前記レーザー照射部と前記LED除去部の間の空間を密閉して、柔軟性を有する連結管と、を含むことができる。
【0013】
また、前記LED除去部は、上部開口部及び下部開口部を含む本体部と、前記本体部の前記下部開口部と連結されて、前記不良LEDと吸着する吸着ノズルと、を含み、前記レーザー照射部により照射される前記レーザーは、前記連結管の内部、前記本体部の前記上部開口部、前記下部開口部、前記吸着ノズルを通じて前記不良LEDに到達することを特徴とする。
【0014】
また、前記LED除去部は、前記レーザーが透過可能な物質で形成されて、前記上部開口部に位置する透過部をさらに含むことができる。
また、前記不良LED除去装置は、前記LED除去部の下側に位置して、前記レーザー照射部と前記LED除去部の整列のためのイメージセンサーをさらに含み、前記LED除去部は、前記レーザー照射部との整列のために移動することを特徴とする。
【0015】
また、前記イメージセンサーは、前記メインステージ上に位置するか、別途の独立的な空間に位置することを特徴とする。
【0016】
また、前記不良LED除去装置は、前記メインステージ上に形成されて、前記LED基板が安着される一対の基板支持部をさらに含み、前記基板支持部には、前記LED基板の安着可否を検知するための基板検知センサーが備えられることを特徴とする。
【0017】
また、前記一対の基板支持部は、前記LED基板の大きさによって間隔が可変し、安着された前記LED基板の吸着固定のための吸着孔を備えることを特徴とする。
【0018】
また、前記不良LEDの高さを測定するための高さ測定センサーをさらに含むことができる。
【0019】
また、前記不良LEDの除去工程時に発生するガス及び粉塵を捕集して排出するために設置される排気フードをさらに含むことができる。
【0020】
また、前記LED除去部の位置を調整するための位置調整部をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、レーザーを加熱源に用いることにより工程時間の短縮及び熱的損傷を最小化する不良LED除去装置を提供することができる。
【0022】
また、本発明によれば、レーザー照射部とLED除去部の間に柔軟性を有する連結管を設置することにより、LED除去部の位置変動時にも密閉を維持できる不良LED除去装置を提供することができる。
【0023】
また、本発明によれば、イメージセンサーを用いてレーザー照射部とLED除去部の整列が可能な不良LED除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1】本発明の一実施例によるLED基板を示す図面である。
図2】本発明の一実施例による不良LED除去装置を示す図面である。
図3】本発明の一実施例によるレーザー照射部、連結管及びLED除去部を示す図面である。
図4図3の断面を示す図面である。
図5】本発明の他の実施例によるLED除去部を示す図面である。
図6】本発明の一実施例によるメインステージ及び基板支持部を示す図面である。
図7】本発明の一実施例によるレーザー照射領域と吸着領域を示す図面である。
図8】本発明の一実施例による位置調整部を示す図面である。
図9】本発明の他の実施例による不良LED除去装置を示す図面である。
図10】本発明の他の実施例によるLED除去部を示す図面である。
図11】本発明のもう一つの実施例による不良LED除去装置を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下では、本発明に関する実施例を図面に例示し、それを具体的に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示する実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものであると理解すべきである。
【0026】
本発明の構成要素を説明することに当たって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用する。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により該構成要素の本質や順序などは限定されない。また、本明細書で、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、または「接続」されると記載する場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結されるか、または接続されるが、各構成要素の間にもう一つの構成要素が「連結」、「結合」または「接続」され得ると理解する必要がある。「連結」、「結合」または「接続」の場合、物理的に「連結」、「結合」または「接続」されるだけではなく、必要によって電気的に「連結」、「結合」または「接続」されると理解できる。
【0027】
本明細書に記載する、「〜部(ユニット)」、「〜機」、「〜子」、「〜モジュール」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、それはハードウェアやソフトウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの結合で具現できる。また、本明細書に記載する「含む」、「構成する」または「有する」などの用語は、特に反対の記載がない限り、該構成要素が内在できることを意味し、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができると解釈する必要がある。
【0028】
そして、本明細書での構成部に関する区分は、各構成部が担当する主機能別に区分したものに過ぎないことを明確にしたい。すなわち、以下で説明する2つ以上の構成部が一つの構成部に合わせられるか、または一つの構成部がさらに分化して備えられ得る。そして、以下に説明する構成部のそれぞれは、それが担当する主機能の他にも、他の構成部が担当する機能のうちの一部、または全部の機能をさらに行うことができ、構成部のそれぞれが担当する主機能のうちの一部の機能を他の構成部によりさらに専門的に行うことができるのは言うまでもない。
【0029】
以下、本発明の実施例に関する図面を参照して、本発明の実施例による不良LED除去装置について説明する。
【0030】
図1は本発明の一実施例によるLED基板を示す図面である。
図1を参照すれば、LED基板(50)上には、複数のLED(51)が配置されても良い。複数のLED(51)はそれぞれチップ(Chip)の形態で具現し、導電性ボンディング(52)を通じてLED基板(50)上に付着できる。
【0031】
導電性ボンディング(52)は導電性を有する多様なボンディング素材で具現することができ、例えば、ACF(Anisotropically Conductive Film)、ACA(Anisotropically Conductive Adhesive)、ソルダー(solder)、ペースト(paste)、レジン(resin)などが導電性ボンディング(52)に採用できる。
【0032】
この際、別途の検査工程を通じて複数のLED(51)のうちの一部は不良LED(54)に検出され、不良が発生したLED基板(50)に対するリペアを行うためには、該不良LED(54)を除去する工程が必ず必要である。
【0033】
例えば、不良LED(54)は正常のLEDと比較して、異常輝度を有し得る。この際、異常輝度は特定基準輝度より低い輝度と定義することができ、LEDが発光せず暗点を示す場合も含む。
【0034】
図2は本発明の一実施例による不良LED除去装置を示す図面であり、図3は本発明の一実施例によるレーザー照射部、連結管及びLED除去部を示す図面であり、図4図3の断面を示す図面である。
【0035】
不良LED除去装置(100)はLED基板(50)に配置された複数のLED(51)のうちの不良LED(54)を除去するための装置である。
【0036】
図2乃至図4を参照すれば、本発明の一実施例による不良LED除去装置(100)はメインステージ(110)、レーザー照射部(120)、LED除去部(130)、連結管(150)、高さ測定センサー(160)、イメージセンサー(201、202)、及び排気フード(210)を含むことができる。
【0037】
メインステージ(110)は第1方向(例えば、X軸方向)及び第2方向(例えば、Y軸方向)に移動できるように第1本体部(101)に設置されても良く、また水平状態を維持した状態で、回転できるように第1本体部(101)に設置されても良い。
【0038】
このようなメインステージ(110)上には、LED基板(50)が位置しても良い。
例えば、LED基板(50)は別途の移送ロボット(図示しない)などにより、不良LED(54)の検出を行う別途の検査装置(図示しない)から不良LED除去装置(100)のメインステージ(110)に移送できる。
【0039】
また、メインステージ(110)上には、LED基板(50)の定着及び固定を助けるための一対の基板支持部(121、122)が形成されても良い。
【0040】
基板支持部(121、122)はLED基板(50)の両端がそれぞれ安着及び固定できるように、所定長さ離隔されて位置できる。
LED基板(50)がメインステージ(110)に位置すれば、レーザー照射部(120)がLED基板(50)に存在する不良LED(54)にレーザーを照射することができる。
【0041】
この際、レーザー照射部(120)から発生するレーザーは、下側に位置した連結管(150)及びLED除去部(130)を通過して不良LED(54)の上部面に入射できる。
【0042】
それにより、不良LED(54)をレーザーの熱エネルギーにより加熱でき、不良LED(54)の下側に位置した導電性ボンディング(52)は不良LED(54)から伝達される熱により鎔融できる。すなわち、不良LED(54)の導電性ボンディング(52)はレーザー照射部(120)による加熱工程により硬化が解けた状態になるので、後でLED除去部(130)は不良LED(54)を容易に除去することができる。
【0043】
レーザーの種類は媒質によって固体(ルビーレーザー(Ruby Laser)、ネオジウムヤグレーザー、チタンサファイアレーザー、光ファイバーレーザーなど)、気体(炭酸ガスレーザー、ヘリウム−ネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、エキシマレーザーなど)、その他(色素レーザー、自由電子レーザー)に分類され、発振の種類によって、連続波レーザー、パルス派レーザーに区分することができる。また、波長の種類によって、可視光線、紫外線、赤外線、X線に区分することができる。
【0044】
レーザー照射部(120)による加熱工程では、対象物の特性及び必要エネルギーの量により、特定の波長帯及びパワーを有するレーザーが選択されて使用できる。
【0045】
また、レーザー照射部(120)は、レーザーを発生させる光源だけではなく、上記光源で発生されるレーザーを不良発生領域に局部的に照射させるための光学ヘッドをさらに備えることができる。光学ヘッドを備える場合、不良発生領域または製品の形状、工程の特殊性によって、レーザービーム(LASER Beam)の模様を円形または四角形など多様な模様に変形する構造に設計することができ、それにより、不要な部分の焼損を防止し、エネルギー使用の極大化及び工程効率を上げることができる。また、光学ヘッドは不良発生領域または製品の形状、工程の特殊性によって、一つまたは複数個を設置して多様な工程条件に対応できるように設計することができる。
【0046】
LED除去部(130)は、LED基板(50)とレーザー照射部(120)との間に位置し、レーザー照射部(120)のレーザーにより加熱された不良LED(54)を吸着除去できる。
【0047】
例えば、LED除去部(130)は検査装置から伝達された不良LED(54)の位置情報を用いて不良LED(54)の位置を把握することができ、それを通じて不良LED(54)の上側に移動できる。また、LED除去部(130)は不良LED(54)の側に下降して不良LED(54)の上部面と接触することができ、不良LED(54)に吸着力を提供することができる。その後、LED除去部(130)は不良LED(54)を吸着した状態で上昇し、上記不良LED(54)をLED基板(50)から除去することができる。
【0048】
このようなLED除去部(130)は本体部(131)及び吸着ノズル(132)を含むことができる。
本体部(131)は上部開口部(310)と下部開口部(320)を含む筒形状を有しても良い。
【0049】
本体部(131)には真空配管(133)が形成されて吸着ノズル(132)に吸着力を与えるための真空圧を形成することができる。また、本体部(131)には真空を解除するための別途の配管がさらに形成されても良く、真空の解除または回収(pudge)には、バルブ開閉方式または圧縮空気方式を用いることができる。
【0050】
一方、LED除去部(130)で用いられる真空圧はハウス真空(house vacuum)または真空エジェクタ(vacuum ejector)により具現することができる。
【0051】
吸着ノズル(132)は本体部(131)の下部開口部(320)と連結されて真空による吸着力を有することができ、それにより、不良LED(54)を吸着できる。
【0052】
吸着ノズル(132)の形状及び大きさは製品の形状、レーザービームの形状などによってそれぞれ設計することができ、レーザーとの干渉を避けるための構造を有することができる。
【0053】
一例として、レーザー照射部(120)から提供されるレーザーは本体部(131)の上部開口部(310)、内部空間(330)、及び下部開口部(320)を通過して、吸着ノズル(132)の内部を経て最終的に不良LED(54)に到達できる。
【0054】
連結管(150)はレーザー照射部(120)とLED除去部(130)と間に連結されて、レーザー照射部(120)とLED除去部(130)との間の空間を密閉することができる。
【0055】
すなわち、レーザー照射部(120)とLED除去部(130)との間に連結管(150)が備えられていない場合は、LED除去部(130)が真空状態にならないので、正常なLED除去部(130)の駆動のためには、レーザー照射部(120)とLED除去部(130)との間の空間を密閉する連結管(150)を備えることが好ましい。
【0056】
また、LED除去部(130)はレーザー照射部(120)との整列(alignment)のため、位置が微調整されることがあるので、連結管(150)は柔軟性(flexibility)を有することが好ましい。
【0057】
一例として、連結管(150)は合成樹脂または金属(metal)材質で形成されても良く、またシワを有するシワ管形態またはベローズ(bellows)形態で具現しても良い。
【0058】
したがって、レーザー照射部(120)から提供されるレーザーは連結管(150)の内部を通過してLED除去部(130)に提供され、上述したように、該レーザーはLED除去部(130)を通過して不良LED(54)に到達できる。
【0059】
レーザー照射部(120)とLED除去部(130)はLED基板(50)上に移動して該工程を行うことができるように第1方向(例えば、X軸方向)及び第3方向(例えば、Z軸方向)に移動できるように第2本体部(102)に設置されても良い。
【0060】
例えば、第2本体部(102)には第1方向に移動できる第1移動部(104)が設置されて、第1移動部(104)には第1連結部(106)が結合されても良い。また、第1連結部(106)には第3方向に移動できる第2移動部(108)が設置されても良く、上記第2移動部(108)にレーザー照射部(120)とLED除去部(130)が設置されても良い。
【0061】
レーザー照射部(120)と第2移動部(108)との間にはレーザー照射部(120)の固定設置のための第1ブラケット(220)が設置されても良い。
【0062】
また、LED除去部(130)と位置調整部(250)との間には第2ブラケット(230)が設置されても良い。
【0063】
位置調整部(250)はLED除去部(130)の位置を調整する役割を行うことができ、一例として、第1方向(例えば、X軸方向)、第2方向(例えば、Y軸方向)、及び回転移動を行うことができる。
【0064】
位置調整部(250)の移動に対応して第2ブラケット(230)が移動することができ、それにより、LED除去部(130)の位置が調整できる。
【0065】
例えば、位置調整部(250)は第1ブラケット(220)及び/または第2移動部(108)に設置されても良い。
【0066】
高さ測定センサー(160)はLED基板(50)及び/または不良LED(54)の高さを測定するために使用できる。
【0067】
レーザー照射部(120)の場合、不良LED(54)の上側に移動してレーザーを照射することにより、加熱工程を行うことができる。この際、レーザー照射部(120)による加熱工程はレーザー照射部(120)と不良LED(54)との間の垂直距離が重要である。レーザー照射部(120)と不良LED(54)との間の垂直距離を正確に制御してこそ、不良LED(54)以外のLED(51)の損傷を防止することができるためである。
【0068】
そのために、高さ測定センサー(160)は不良LED(54)の高さを測定することができ、レーザー照射部(120)は高さ測定センサー(160)により測定された不良LED(54)の高さから既設定された基準長さだけ離隔された地点に位置した状態で加熱動作を行うことができる。
【0069】
また、LED除去部(130)も、高さ測定センサー(160)により測定された不良LED(54)の高さを参考にして下降することにより、不良LED(54)を正確に吸着できる。
【0070】
また、高さ測定センサー(160)がLED基板(50)上に移動してLED基板(50)の高さを測定できるように、高さ測定センサー(160)は第1方向(例えば、X軸方向)及び第3方向(例えば、Z軸方向)に移動できるように第2本体部(102)に設置されても良い。この際、高さ測定センサー(160)の設置方式はレーザー照射部(120)及びLED除去部(130)と同様であっても良い。
【0071】
高さ測定センサー(160)は長さを測定できる多様な方式で具現できるが、例えば赤外線などのような光学的方式、超音波方式などを使用することができ、通常の長さ測定センサーまたは高さ測定センサーなどを使用することができる。
【0072】
一方、不良LED除去装置(100)には、不良LED(54)の除去工程時に発生するガス及び粉塵を捕集して排出するために設置される排気フード(210)をさらに含んでも良い。
【0073】
排気フード(210)はレーザー照射部(120)、連結管(150)、及びLED除去部(130)の少なくとも一部をカバーする形態で設置されても良く、ガス及び粉塵などが排出するための排気配管を備えても良い。
【0074】
図5は本発明の他の実施例によるLED除去部を示す図面である。
図5を参照すれば、本発明の他の実施例によるLED除去部(130)は透過部(340)をさらに備えても良い。
【0075】
透過部(340)は本体部(131)の上部開口部(310)に設置されて上部開口部(310)に対する密閉を行うことができる。
ただし、この場合でも、レーザー照射部(120)から放出されるレーザーが透過部(340)を透過して不良LED(54)に到達しなければならないので、透過部(340)はレーザーが透過できる物質で形成することが好ましい。
【0076】
例えば、透過部(340)はガラスまたは石英(quartz)材質にしても良いが、それに制限されない。すなわち、透過部(340)はレーザーが透過できる所定の透明度を有する多様な材質で具現することができる。
【0077】
LED除去部(130)が透過部(340)をさらに備える場合、連結管(150)と共に、二重密閉の効果を有することができ、必要によって、連結管(150)の設置を省略することができるので、不良LED除去装置(100)の構造をさらに簡略化することができる。
【0078】
図6は本発明の一実施例によるメインステージ及び基板支持部を示す図面である。
図6を参照すれば、基板支持部(121、122)は多様な大きさのLED基板(50)が安着できるようにLED基板(50)の大きさによって基板支持部(121、122)の間の間隔(D)が可変する構造を有しても良い。
【0079】
例えば、基板支持部(121、122)の中の少なくとも何れか一つが移動することによって、上記間隔(D)を可変させることができる。
【0080】
また、基板支持部(121、122)の各上部には、LED基板(50)の安着可否を検知するための基板検知センサー(123)及び安着したLED基板(50)の吸着固定のための吸着孔(125)がさらに備えられても良い。
【0081】
すなわち、不良LED除去装置(100)は、基板検知センサー(123)を通じて基板支持部(121、122)上にLED基板(50)が位置したかどうかを検知することができ、LED基板(50)が検知された場合、吸着孔(125)を通じて空気を吸入することによってLED基板(50)を吸着固定することができる。
【0082】
基板検知センサー(123)は、一対の基板支持部(121、122)のそれぞれに設置されても良く、基板支持部(121、122)のうちの何れか一つにだけ設置されても良い。
【0083】
また、基板検知センサー(123)は多様な方式で具現できるが、機械的方式、光学的方式、音波方式、電磁気方式などを用いることができ、通常の近接センサーまたは接触センサーなどを用いても良い。
【0084】
吸着孔(125)は、LED基板(50)の両端全てを固定するために、基板支持部(121、122)のそれぞれに設置されることが好ましく、LED基板(50)の大きさによって基板支持部(121、122)それぞれには複数個の吸着孔(125)が形成されても良い。
【0085】
また、不良LED除去装置(100)には、吸着孔(125)による空気吸入のために別途のエアポンプまたは真空ポンプが備えられても良い。
【0086】
図7は本発明の一実施例によるレーザー照射領域と吸着領域を示す図面であり、図8は本発明の一実施例による位置調整部を示す図面である。
【0087】
図7を参照すれば、レーザー照射部(120)により放出されるレーザーは不良LED(54)のレーザー照射領域(R1)に照射される。
この際、レーザー照射領域(R1)の形態は、円形(図7(a)参照)または四角形(図7(b)参照)などの多様な形状を有することができる。
【0088】
LED除去部(130)の吸着ノズル(132)は不良LED(54)の吸着領域(R2)に所定の吸着力を提供できる。この際、吸着領域(R2)の形態は吸着ノズル(132)の末端形状によって具現することができ、円形(図7(a)参照)または四角形(図7(b)参照)などの多様な形状を有することができる。
また、吸着領域(R2)はレーザー照射領域(R1)に比べて広い大きさを有することができる。
【0089】
レーザーにより導電性ボンディング(52)の接着力が弱くなった後、再び復元する時間が非常に短いので、レーザー照射工程とLED除去工程を同時に行うことにより不良LED(54)をさらに安定的に除去することができる。
【0090】
一方、レーザー照射領域(R1)と吸着領域(R2)の中心が一致してこそ、不良LED除去工程の正確度が高くなる。そのために、レーザー照射部(120)とLED除去部(130)の整列のためのアライメント工程が行われるのが好ましく、該工程のための少なくとも一つのイメージセンサー(201、202)がLED除去部(130)の下側に設置されても良い。
【0091】
例えば、第1イメージセンサー(201)はメインステージ(110)上に設置されても良く、LED基板(50)がメインステージ(110)に位置しない状態で、LED除去部(130)の吸着ノズル(132)を撮影することによって、レーザー照射部(120)から放出されるレーザーが吸着ノズル(132)の中心に位置するかどうかを検出することができる。
【0092】
また、第2イメージセンサー(202)はメインステージ(110)ではない別途の独立した空間に設置されても良く、レーザー照射部(120)とLED除去部(130)が第2イメージセンサー(202)の上側に移動した状態で、LED除去部(130)の吸着ノズル(132)を撮影することによって、レーザー照射部(120)から放出されるレーザーが吸着ノズル(132)の中心に位置するかどうかを検出することができる。
【0093】
イメージセンサー(201、202)により、レーザーの中心と吸着ノズル(132)の中心間の誤差を測定することができるので、不良LED除去装置(100)は該誤差を除去するために、位置調整部(250)の移動量を制御してLED除去部(130)の位置を調節することができる。
【0094】
図2では、説明の便宜のために、二つのイメージ センサー(201、202)を同時に示すが、第1イメージセンサー(201)と第2イメージセンサー(202)が必ず共に備えられる必要はなく、必要によって、一つのイメージセンサーだけ備えても良い。
【0095】
上述したように、位置調整部(250)はLED除去部(130)の位置を調整する役割を行うことができる。図8を参照すれば、位置調整部(250)は精密駆動ステージで具現することができる。
精密駆動ステージはリ−ドフレーム(lead frame)やマスク(mask)、半導体回路などの半導体部品だけではなく、光学機器、電気/電子機器、各種の機械要素に対してチルト角や移動位置を精密に微調整して位置決定を制御する装置である。
【0096】
例えば、精密駆動ステージ(250)は第1方向(例えば、X軸方向)に移動できる第1ステージ(251)、第2方向(例えば、Y軸方向)に移動できる第2ステージ(252)、及び回転できる回転部(253)を含んでも良い。
【0097】
LED除去部(130)に連結される第2ブラケット(230)は、このような精密駆動ステージ(250)によって、第1方向、第2方向、及び回転移動が可能であり、それにより、LED除去部(130)の位置が精密に調整できる。
【0098】
図9は本発明の他の実施例による不良LED除去装置を示す図面であり、図10は本発明の他の実施例によるLED除去部を示す図面である。
以下では、本発明の他の実施例による不良LED除去装置(100’)について説明し、上述した実施例と相違する構成を中心に説明をする。
【0099】
図9及び図10を参照すれば、本発明の他の実施例による不良LED除去装置(100’)はグリッパー(Gripper)方式のLED除去部(500)を含んでも良い。
【0100】
LED除去部(500)はボディー部(510)とフィンガー部(520)を含んでも良い。この際、ボディー部(510)は位置調整部(450)と連結でき、位置調整部(450)は第3ブラケット(430)に固定設置できる。
【0101】
第3ブラケット(430)は第2移動部(108)から下側方向に傾斜した形態を有して延長されても良く、第3ブラケット(430)の末端部に位置調整部(450)が設置されても良い。
【0102】
位置調整部(450)はLED除去部(500)の位置を調整するためのものであり、上述した位置調整部(250)と同様の機能及び構造を有しても良い。
【0103】
ボディー部(510)は位置調整部(450)に連結され、フィンガー部(520)を支持する本体としての役割を行うことができる。
【0104】
本実施例では、第3ブラケット(430)、位置調整部(450)、及びボディー部(510)が傾斜した形態で設置されて、またボディー部(510)から延長されるフィンガー部(520)も傾斜した形態に設置されても良い。
【0105】
フィンガー部(520)は不良LED(54)をクランピング(clamping)して持ち上げる役割をするものであり、不良LED(54)の両側とそれぞれ密着するように一対になっている。
【0106】
不良LED(54)上のレーザー照射領域(R1)にレーザーが照射されて不良LED(54)の導電性ボンディング(52)の接着力が弱くなれば、LED除去部(500)はフィンガー部(520)を通じて不良LED(54)を把持し、不良LED(54)を把持した状態で上昇することによって、LED基板(50)から不良LED(54)を除去することができる。
【0107】
また、フィンガー部(520)はそれぞれ第1フィンガー(521)と第2フィンガー(522)からなり、上記第1フィンガー(521)と上記第2フィンガー(522)は互いに異なる幅で設定されても良い。
【0108】
第1フィンガー(521)は不良LED(54)と接触する部分としてLED基板(50)に配置されるLED(51)の間隔より狭い幅(d1)に設定しなければならず、第2フィンガー(522)は第1フィンガー(521)を支持するための部分として第1フィンガー(521)より広い幅(d2)で設定されても良い。
【0109】
別途の図示は省略するが、本実施例においても、不良LED(54)の除去工程時に発生するガス及び粉塵を捕集して排出するために設置される排気フード(210)が設置されても良い。
【0110】
図11は本発明のもう一つの実施例による不良LED除去装置を示す図面である。
図11を参考すれば、本発明のもう一つの実施例による不良LED除去装置(100’’)では、第3ブラケット(430’)が第2移動部(108)から水平方向に沿って延長しても良い。それにより、位置調整部(450’)とLED除去部(500’)のボディー部(510’)も水平方向に設置されても良い。
【0111】
また、第2フィンガー(522’)もボディー部(510’)から水平方向に延長する形態に設置されても良く、第1フィンガー(521’)は第2フィンガー(522’)から下側方向に延長する形態に設置されても良い。
【0112】
それにより、LED除去部(500)は不良LED(54)の両側に垂直方向に配置される一対の第1フィンガー(521’)を通じて不良LED(54)を把持することができ、不良LED(54)を把持した状態で上昇することによって、LED基板(50)から不良LED(54)を除去することができる。
【0113】
本実施例においても、第1フィンガー(521’)と第2フィンガー(522’)は互いに異なる幅に設定されても良く、一例として、第1フィンガー(521’)はLED基板(50)に配置されるLED(51)の間隔より狭い幅に設定されて、第2フィンガー(522’)は第1フィンガー(521’)より広い幅に設定されても良い。
【0114】
上述したように、実施例で第1ブラケット(220)と第3ブラケット(430、430’)の中の何れか一つまたは両方は上下移動可能な構造を有しても良く、この場合、レーザー照射部(120)とLED除去部(500、500’)の位置間隔を調整することができ、常に均一な工程を行うことができるという長所がある。
【0115】
本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態に実施できることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解する必要がある。本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと理解する必要がある。
【符号の説明】
【0116】
50 LED基板
51 LED
52 導電性ボンディング
54 不良LED
100、100’、100’’ 不良LED除去装置
101 第1本体部
102 第2本体部
104 第1移動部
106 第1連結部
108 第2移動部
110 メインステージ
120 レーザー照射部
121、122 基板支持部
123 基板感知センサー
125 吸着孔
130、500、500’ LED除去部
131 本体部
132 吸着ノズル
133 真空配管
150 連結管
160 高さ測定センサー
201、202 イメージセンサー
210 排気フード
220 第1ブラケット
230 第2ブラケット
250、450、450’ 位置調整部
251 第1ステージ
252 第2ステージ
253 回転部
310 上部開口部
320 下部開口部
330 内部空間
340 透過部
430、430’ 第3ブラケット
510、510’ ボディー部
520 フィンガー部
521、521’ 第1フィンガー
522、522’ 第2フィンガー
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11