KR102286348B1 - Micro LED Package Structure and Method for Assembling Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 LED 패키지 구조 및 조립방법에 관한 것으로서, 기판의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM)구동 IC를 배치하여 몰딩하고, 상기 기판의 하면에 각 LED 소자와 구동 IC에 대응되는 패드가 위치된 LED 유닛을 형성하는 유닛 생성 공정; 상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 LED 패키지를 생성하는 패키지 생성 공정; 백플레인의 상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀을 형성하고, 하면에 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 상기 비아홀마다 형성하는 솔더링 공정; 상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 불량 검출 공정; 상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면에 레이저를 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사 공정; 및 상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 공정을 포함할 수 있다.The present invention relates to a micro LED package structure and an assembly method, wherein each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) driving IC are disposed and molded on the upper surface of the substrate, and each a unit generating process of forming an LED unit in which a pad corresponding to an LED element and a driving IC is positioned; a package creation process of cutting the LED unit for each package unit to generate an LED package; a soldering process of forming a plurality of via holes on an upper surface of a backplane to correspond to the pads of the LED unit, and forming solder coupled to the pads of the LED unit through a soldering process on a lower surface for each via hole; a defect detection process of inspecting the LED package in units of LED units and calculating position information of the defective LED units; a laser irradiation process of locally irradiating a laser to the lower surface of the backplane based on the location information of the defective LED unit to melt solders corresponding to the defective LED unit; and after removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. It may include a repair process.
Description
본 발명은 능동 매트릭스 구동 방식의 마이크로 LED 패키지에서 LED 유닛별로 불량 픽셀을 검사하여 리페어할 수 있는 마이크로 LED 패키지 및 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a micro LED package capable of inspecting and repairing defective pixels for each LED unit in an active matrix driving type micro LED package, and a micro LED package repair apparatus and method.
일반적으로 10 ~ 100 um 수준으로 제작되는 LED를 마이크로 LED라 정의하고, 마이크로 LED를 광원으로 이용한 디스플레이를 마이크로 LED 디스플레이라고 한다.In general, an LED manufactured at a level of 10 ~ 100 um is defined as a micro LED, and a display using a micro LED as a light source is called a micro LED display.
마이크로 LED는 기존의 LCD(Liquid Crystal Display)와는 달리, 백라이트 없이 LED 칩이 적녹청(RGB: Red, Green, Blue) 색을 표현하기 때문에 다양한 형태의 플렉서블 디스플레이를 구현할 수 있고, 저전력화, 경량화, 소형화가 가능하다는 장점이 있으며, 집적화 및 유연화에 의한 신기능 및 융합 신제품 창출이 가능하다.Unlike the existing liquid crystal display (LCD), the micro LED can realize various types of flexible displays because the LED chip expresses red, green, blue (RGB: red, green, blue) colors without a backlight. It has the advantage of being able to miniaturize, and it is possible to create new functions and convergence new products through integration and flexibility.
도 1은 일반적인 마이크로 LED를 이용한 디스플레이를 구현하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for implementing a display using a general micro LED.
도 1을 참고하면, 마이크로 LED 디스플레이를 제조하기 위해서는 에피 성장, 칩 개발, 칩 분리, 전사 등의 기술이 필요하다. Referring to FIG. 1 , in order to manufacture a micro LED display, techniques such as epitaxial growth, chip development, chip separation, and transfer are required.
에피 성장은 사파이어 또는 실리콘 기판 위에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)를 이용해 에피층, 활성층 등의 화합물 반도체 박막을 생성하는 공정이다. Epi-growth is a process of generating a compound semiconductor thin film such as an epitaxial layer and an active layer using MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) on a sapphire or silicon substrate.
마이크로 LED 칩 제조를 위해서는 칩 내부로 전류 주입 시 효율을 높일 수 있는 설계 기술, 좁은 전극 영역으로 전류 주입 효율을 높일 수 있는 저항 접촉(Ohmic contact) 기술, 복잡한 칩 제조 공정 중에 에피층으로부터 전극이 필링(Peeling)되지 않도록 하기 위한 접착력 향상 기술 등이 필요하다.For the manufacture of micro LED chips, design technology that can increase the efficiency when injecting current into the chip, ohmic contact technology that can increase the efficiency of injecting current into a narrow electrode area, and the electrode peeling from the epitaxial layer during the complicated chip manufacturing process Adhesion improvement technology to prevent peeling is required.
전사기술은 마이크로 LED 소자를 목표 기판에 이송하는 기술로, 직접전사 기술과 인쇄전사 기술로 구분될 수 있다. 기존의 LED는 최소 200㎛ 이상의 크기로 다이본딩 공정을 이용하여 LED를 픽업하고 원하는 위치에 실장하는 것이 용이하였다. 그러나 마이크로 LED는 진공 홀(80㎛)을 이용한 기존 방식으로 실장하는 것이 어려우며, 높은 해상도를 갖는 디스플레이의 경우에는 수백만 개 이상의 마이크로 LED 칩 전사가 필요하여 공정 시간이 매우 증가하게 된다. 대표적인 전사기술인 LuxVue에서 제안한 Pick up Heads 방법과 X-Celeprint, UIUC에서 제안한 탄성 트랜스퍼 프린팅(Elastomer Transfer Printing) 방법이 있다.The transfer technology is a technology for transferring the micro LED device to the target substrate, and can be divided into direct transfer technology and print transfer technology. Existing LEDs have a size of at least 200 μm, and it was easy to pick up the LEDs using a die bonding process and mount them at a desired location. However, it is difficult to mount the micro LED in the conventional method using a vacuum hole (80 μm), and in the case of a display having a high resolution, transfer of more than millions of micro LED chips is required, which greatly increases the process time. There are Pick up Heads method proposed by LuxVue, which is a representative transfer technology, and Elastomer Transfer Printing method proposed by X-Celeprint and UIUC.
마이크로 LED 디스플레이는 마이크로 LED 칩 자체가 픽셀을 구성하므로 고해상도 및 대형 디스플레이 구현 시 많은 양의 마이크로 LED 칩을 실장한 마이크로 LED 패키지 또는 마이크로 LED 모듈이 필요하다.In a micro LED display, since the micro LED chip itself constitutes a pixel, a micro LED package or a micro LED module mounted with a large amount of micro LED chips is required to implement a high resolution and large display.
LED 디스플레이는 마이크로 LED 패키지 또는 마이크로 LED 모듈을 제어하기 위해, 크게 수동형 매트릭스(Passive Matrix, PM)와 능동형 매트릭스(Active Matrix, AM)의 두 가지 구동 방식을 사용한다. In order to control a micro LED package or a micro LED module, the LED display mainly uses two driving methods: a passive matrix (PM) and an active matrix (AM).
도 2는 일반적인 AM 구동용 마이크로 LED 패키지를 설명하는 도면이고, 도 3은 일반적인 AM 구동용 마이크로 LED 패키지의 솔더링 상태를 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a general AM driving micro LED package, and FIG. 3 is a diagram illustrating a soldering state of a general AM driving micro LED package.
AM 구동용 마이크로 LED 패키지는 도 2에 도시된 바와 같이, 스캔 구동 IC에 연결된 스캔 라인에 전기적 신호를 순차적으로 공급하면, 스캔 라인에 걸린 전압은 TFT라는 스위치를 켜는 역할을 하게 되고, 스위치가 켜져 선택된 줄에 데이터 구동 IC에서 데이터 라인을 통해 정보를 넣어주게 된다.As shown in FIG. 2, the micro LED package for AM driving sequentially supplies electrical signals to the scan lines connected to the scan driving IC, and the voltage applied to the scan lines serves to turn on a switch called TFT, and the switch is turned on. In the selected line, the data driver IC puts information through the data line.
도 3에 도시된 바와 같이, AM 구동용 마이크로 LED 패키지는 패키지 기판(11a)상에 마이크로 LED 유닛(11)을 전사한 후 패키지 단위별로 절단하여 패키징(packaging) 공정을 거쳐 모듈화한다. 이때, 마이크로 LED 유닛(11)은 패키지 기판(11a)의 상면에 적(R), 녹(G), 청(B) 각 LED 소자(11c)가 1개 또는 복수 개가 모여 1개의 픽셀(pixel)을 구현하고, 각 LED 소자(11c)의 AM 구동을 위한 구동 IC(11d)가 위치한다. 이때, R, G, B의 각 LED 소자(11c)와 구동 IC(11d)는 몰딩되어 있다. 또한, 패키지 기판(11a)의 하면에 데이터, 스캔, 파워, 그라운드의 전극이 패드(11b) 형태로 구현되어 있다. As shown in FIG. 3 , the micro LED package for AM driving is modularized by transferring the micro LED unit 11 onto the
이때, 본딩 과정에서 핀 타입으로 소켓에 결합되는 PGA(Pin Grid Array) 방식, 기능성 패키지 기판인 인터포저 결합 방식에 의해 마이크로 LED 패키지가 결합될 수 있다. In this case, the micro LED package may be coupled by a PGA (Pin Grid Array) method that is coupled to a socket in a pin type during the bonding process, and an interposer coupling method that is a functional package substrate.
이러한 마이크로 LED 패키지가 제작되면 상대 기판(20), 특히, 솔더(Solder, 30) 상으로 전사되는데, 상대기판(20)은 표면에 솔더(30)를 포함한다. 솔더(30)는 납땜 등을 하는 데 사용되는 합금으로서, 마이크로 LED 패키지의 패드와 연결되어 전원을 공급할 수 있도록 하는 전극의 역할을 한다.When such a micro LED package is manufactured, it is transferred onto the
이러한 마이크로 LED 패키지 또는 마이크로 LED 모듈은 에피 결함, 칩 공정 결함, 전사 및 본딩 과정에서의 결함 등이 존재할 수 있으며, 이 결함들은 추후 불량 픽셀(dead pixel 또는 defective pixel) 등의 원인이 되는 문제가 있다.In such a micro LED package or micro LED module, there may be epi defects, chip process defects, defects in transfer and bonding processes, etc., and these defects cause problems such as dead pixels or defective pixels in the future. .
마이크로 LED 기술에서는 에피 결함, 칩 공정 결함, 전사 및 본딩 과정에서 발생하는 결함에 의한 불량 픽셀을 리페어할 수 있는 기술이 중요하나, 현재 제시되는 리페어 장비는 마이크로 LED 패키지 내에 불량 LED 유닛이 발생시 전체 마이크로 LED 패키지에 열을 가하여 솔더를 녹인 후 불량 LED 유닛을 제거하는 방식을 사용한다.In micro LED technology, a technology capable of repairing defective pixels due to epi defects, chip process defects, and defects occurring during the transfer and bonding process is important. A method is used to melt the solder by applying heat to the LED package and then remove the defective LED unit.
따라서, 종래의 마이크로 LED 기술에서의 리페어 장비는 마이크로 LED 패키지의 모든 마이크로 LED 유닛의 솔더들이 뷸량 LED 유닛의 솔더와 함께 동시에 녹기 때문에 패키지 기판이 커질수록 열 응력에 의한 스트레인에 의해 양품인 마이크로 LED 유닛이 불량 마이크로 LED 유닛으로 변질될 수 있는 문제점이 있다.Therefore, in the repair equipment in the conventional micro LED technology, since the solders of all the micro LED units of the micro LED package are simultaneously melted together with the solder of the defective LED unit, the larger the package substrate, the better the micro LED unit is due to the strain caused by thermal stress. There is a problem in that the defective micro LED unit can be changed.
또한, 종래의 마이크로 LED 기술에서의 리페어 장비는 불량 마이크로 LED 유닛의 솔더에만 열을 가하기 위해 레이저를 사용할 경우에, 리페어 공정 자체가 패키지 기판의 상면에서 수행되므로 레이저빔이 솔더까지 투과하지 못하여 솔더가 녹지 않을 수 있고, 무엇보다 패키지 기판의 상면에 위치한 LED 소자가 레이저 빔에 의해 손상될 우려가 있다. In addition, when the repair equipment in the conventional micro LED technology uses a laser to apply heat only to the solder of the defective micro LED unit, the repair process itself is performed on the upper surface of the package substrate, so the laser beam does not penetrate to the solder, so that the solder It may not melt, and above all, there is a risk that the LED element located on the upper surface of the package substrate may be damaged by the laser beam.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 AM 구동용 마이크로 LED 패키지에서 LED 유닛별로 불량 픽셀을 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 획득한 후 불량 LED 유닛의 솔더 영역에만 국부적으로 레이저빔을 조사하여 불량 LED 유닛을 제거하고, 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 양품 LED 유닛을 LED 패키지에 결합할 수 있도록 하는 것에 목적이 있다.In order to solve the above problem, the present invention obtains location information of the bad LED unit by inspecting the bad pixel for each LED unit in the micro LED package for AM driving according to an embodiment of the present invention, and then the solder area of the bad LED unit. The purpose is to remove the defective LED unit by irradiating the laser beam locally only to the LED and to combine the defective LED unit to the LED package at the position where the defective LED unit is removed.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical task to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical task as described above, and other technical tasks may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치는, 기판의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM)구동 IC를 배치하여 몰딩하고, 상기 기판의 하면에 각 LED 소자와 구동 IC에 대응되는 패드가 위치된 LED 유닛을 형성하는 유닛 생성 공정; 상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 LED 패키지를 생성하는 패키지 생성 공정; 백플레인의 상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀을 형성하고, 하면에 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 상기 비아홀마다 형성하는 솔더링 공정; 상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 불량 검출 공정; 상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면에 레이저를 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사 공정; 및 상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 공정을 포함할 수 있다. As a technical means for achieving the above technical problem, the repair apparatus of the micro LED package according to an embodiment of the present invention is an active matrix (AM) driving with each LED element of R, G, and B on the upper surface of a substrate. a unit generation process of arranging and molding an IC, and forming an LED unit in which pads corresponding to respective LED elements and driving ICs are positioned on a lower surface of the substrate; a package creation process of cutting the LED unit for each package unit to generate an LED package; a soldering process of forming a plurality of via holes on an upper surface of a backplane to correspond to the pads of the LED unit, and forming solder coupled to the pads of the LED unit through a soldering process on a lower surface for each via hole; a defect detection process of inspecting the LED package in units of LED units and calculating position information of the defective LED units; a laser irradiation process of locally irradiating a laser to the lower surface of the backplane based on the location information of the defective LED unit to melt solders corresponding to the defective LED unit; and after removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. It may include a repair process.
이때, 상기 LED 유닛의 패드에는 핀 형태 또는 하측으로 갈수록 직경이 좁아지는 사다리꼴의 형태 중 어느 하나의 형태로 접속부가 형성되어 상기 비아홀에 삽입되고, 상기 핀 형태의 접속부의 수직 길이는 상기 비아홀의 수직 길이 이상으로 형성되고, 상기 사다리꼴 형태의 접속부의 수직 길이는 상기 비아홀의 수직 길이 미만으로 형성될 수 있다. At this time, a connection portion is formed on the pad of the LED unit in any one of a pin shape or a trapezoidal shape whose diameter becomes narrower toward the bottom and is inserted into the via hole, and the vertical length of the pin-shaped connection portion is the vertical length of the via hole. It is formed to be longer than the length, and the vertical length of the trapezoidal connection part may be formed to be less than the vertical length of the via hole.
상기 백플레인의 비아홀은 상기 접속부의 핀 형태 또는 사다리꼴 형태에 대응되는 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the via hole of the backplane is formed in a shape corresponding to a pin shape or a trapezoid shape of the connection part.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법은, 기판의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM) IC를 배치하여 몰딩하고, 상기 기판의 하면에 각 LED 소자와 구동 IC에 대응되는 패드를 위치된 LED 유닛을 형성하는 유닛 생성 공정; 상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 LED 패키지를 생성하는 패키지 생성 공정; 백플레인의 상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀을 형성하고, 하면에 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 상기 비아홀마다 형성하는 솔더링 공정; 상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 불량 검출 공정; 상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면에 레이저를 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사 공정; 상기 레이저 조사 공정에서 멜팅된 솔더들을 흡입하여 외부로 배출하는 솔더 배출 공정; 및 상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 공정을 포함할 수 있다. In addition, in the method for repairing a micro LED package according to another embodiment of the present invention, each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) IC are arranged and molded on the upper surface of a substrate, and the substrate is molded. a unit generation process of forming an LED unit in which pads corresponding to each LED element and the driving IC are positioned on the lower surface of the unit; a package creation process of cutting the LED unit for each package unit to generate an LED package; a soldering process of forming a plurality of via holes on an upper surface of a backplane to correspond to the pads of the LED unit, and forming solder coupled to the pads of the LED unit through a soldering process on a lower surface for each via hole; a defect detection process of inspecting the LED package in units of LED units and calculating position information of the defective LED units; a laser irradiation process of locally irradiating a laser to the lower surface of the backplane based on the location information of the defective LED unit to melt solders corresponding to the defective LED unit; a solder discharging process of sucking the solder melted in the laser irradiation process and discharging to the outside; and after removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. It may include a repair process.
상기 레이저 조사 공정은, 상기 백플레인의 상부측에 기설정된 거리만큼 이격되어 설치되어 상기 백플레인의 하면으로 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부에 의해 수행되고, 상기 솔더 배출 공정은, 상기 레이저 조사부와 상기 백플레인의 하면 사이에 하나 이상의 흡입홀이 형성된 흡입헤드를 설치하고, 흡입력을 제공하는 모터구동부가 동작하면 상기 흡입홀을 통해 상기 멜팅된 솔더들이 외부로 배출될 수 있다. The laser irradiation process is performed by a laser irradiator installed to be spaced apart by a predetermined distance on the upper side of the backplane and irradiating a laser beam to the lower surface of the backplane, and the solder discharging process is performed between the laser irradiator and the backplane. When a suction head having one or more suction holes formed between the lower surfaces is installed, and a motor driving unit providing suction power is operated, the melted solder may be discharged to the outside through the suction holes.
이때, 상기 흡입헤드는 투명 또는 반투명 재질로 형성되고, 상기 흡입홀은 상기 백플레인의 하면에 형성된 솔더와 대응되는 위치에 형성된다. In this case, the suction head is formed of a transparent or translucent material, and the suction hole is formed at a position corresponding to the solder formed on the lower surface of the backplane.
상기 흡입 헤드의 양측으로 배출로가 형성되고, 상기 모터구동부의 흡입력에 의해 상기 백플레인의 하면에 잔여 솔더들이 상기 배출로를 통해 외부로 배출되도록 한다. 또한, 상기 레이저 조사부는 상기 흡입홀와 대응되는 위치에 통공홀이 형성되어 상기 흡입홀을 통과한 솔더들이 외부로 배출되도록 한다.Discharge paths are formed on both sides of the suction head, and residual solder on the lower surface of the backplane is discharged to the outside through the discharge path by the suction force of the motor driving unit. In addition, the laser irradiation unit has a through hole formed at a position corresponding to the suction hole so that the solder passing through the suction hole is discharged to the outside.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치는, 기판의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM) IC를 배치하여 몰딩하고, 상기 기판의 하면에 각 LED 소자와 구동 IC에 대응하는 패드가 위치된 LED 유닛; 상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 생성된 LED 패키지; 상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀이 형성되고, 하면에 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더가 상기 비아홀마다 형성된 백플레인; 상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 검사 장비; 상기 백플레인의 상부측에 기설정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면으로 레이저빔을 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사부; 및 상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 장비를 포함할 ㅅ 있다. On the other hand, in the repair apparatus of the micro LED package according to another embodiment of the present invention, each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) IC are arranged and molded on the upper surface of the substrate, and the an LED unit in which a pad corresponding to each LED element and a driving IC is positioned on a lower surface of the substrate; an LED package generated by cutting the LED unit for each package unit; a backplane in which a plurality of via holes are formed on an upper surface to correspond to the pads of the LED unit, and a solder coupled to the pads of the LED unit through a soldering process on a lower surface is formed for each via hole; Inspection equipment for inspecting the LED package in units of LED units to calculate location information of defective LED units; It is installed to be spaced apart by a predetermined distance on the upper side of the backplane, and based on the location information of the defective LED unit, a laser beam is locally irradiated to the lower surface of the backplane to melt the solders corresponding to the defective LED unit. a laser irradiation unit; and after removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. may include repair equipment that
상기 리페어 장비는, 상기 레이저 조사부와 상기 백플레인의 하면 사이에 멜팅된 솔더들을 외부로 배출하기 위해 하나 이상의 흡입홀이 형성된 흡입헤드를 설치하고, 상기 흡입홀에 흡입력을 제공하는 모터구동부를 포함한다. The repair equipment includes a motor driving unit that installs a suction head having at least one suction hole formed therein to discharge the melted solder to the outside between the laser irradiation unit and the lower surface of the backplane, and provides suction force to the suction hole.
상기 흡입헤드는 투명 또는 반투명 재질로 형성되고, 상기 흡입홀은 상기 백플레인의 하면에 형성된 솔더와 대응되는 위치에 형성된다. The suction head is formed of a transparent or translucent material, and the suction hole is formed at a position corresponding to the solder formed on the lower surface of the backplane.
상기 흡입 헤드의 양측으로 배출로가 형성되고, 상기 모터구동부의 흡입력에 의해 상기 백플레인의 하면에 잔여 솔더들이 상기 배출로를 통해 외부로 배출되도록 한다. Discharge paths are formed on both sides of the suction head, and residual solder on the lower surface of the backplane is discharged to the outside through the discharge path by the suction force of the motor driving unit.
상기 레이저 조사부는 상기 흡입홀와 대응되는 위치에 통공홀이 형성되어 상기 흡입홀을 통과한 솔더들이 외부로 배출되도록 한다.The laser irradiation unit has a through hole formed at a position corresponding to the suction hole so that the solder passing through the suction hole is discharged to the outside.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지는, 기판의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM)구동 IC를 배치하여 몰딩하고, 상기 기판의 하면에 각 LED 소자와 구동 IC에 대응되는 패드가 위치된 LED 유닛; 상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 생성된 LED 패키지; 및 On the other hand, in the micro LED package according to an embodiment of the present invention, each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) driving IC are disposed on the upper surface of a substrate and molded, and the lower surface of the substrate is molded. an LED unit in which a pad corresponding to each LED element and a driving IC is positioned; an LED package generated by cutting the LED unit for each package unit; and
상면에 상기 LED 패키지가 실장되고, 각 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀이 형성되고, 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 각 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더가 비아홀마다 형성되는 백플레인을 포함하되, 상기 LED 패키지는 상기 비아홀에 삽입되는 접속부를 포함한다. A backplane in which the LED package is mounted on the upper surface, a plurality of via holes are formed to correspond to the pads of each LED unit, and a solder coupled to the pads of each LED unit through a soldering process on the lower surface is formed for each via hole, The LED package includes a connection part inserted into the via hole.
상기 접속부가 상기 비아홀에 삽입된 이후에 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 작업을 통해 상기 솔더를 형성한다. After the connection part is inserted into the via hole, the solder is formed on the lower surface of the backplane through a soldering operation.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 레이저를 이용하여 불량 LED 유닛을 제거한 후 LED 패키지에 양품 LED 유닛을 다시 결합함으로써 불량 픽셀을 쉽게 리페어할 수 있으며, 리페어 공정시 다른 LED 유닛의 솔더 영역에 열을 가하지 않기 때문에 기존의 열 응력에 의한 스트레인으로 불량 픽셀이 발생하던 것을 사전에 방지할 수 있다.According to the problem solving means of the present invention described above, after removing the defective LED unit using a laser, the defective pixel can be easily repaired by reconnecting the defective LED unit to the LED package, and in the repair process, the defective LED unit is placed in the solder area of another LED unit. Since no heat is applied, it is possible to prevent the occurrence of defective pixels due to strain caused by conventional thermal stress.
또한, 본 발명은 리페어 공정시 백플레인의 하면에 레이저 빔을 조사하여 불량 LED 유닛을 제거하므로 백플레인의 상면에 위치한 R, G, B의 각 LED 소자에 열이 가해지지 않아 LED 소자의 손상을 방지할 수 있다. In addition, the present invention removes the defective LED unit by irradiating a laser beam on the lower surface of the backplane during the repair process, so that heat is not applied to each LED element of R, G, and B located on the upper surface of the backplane to prevent damage to the LED element. can
본 발명은 레이저 조사 공정중 또는 레이저 조사 공정이 완료된 이후에 레이저빔에 의해 멜팅된 솔더들을 흡입하여 외부로 배출함으로써 불량 LED 유닛 제거 후에 잔여 솔더들이 LED 패키지 상에 남아있지 않게 되고, 그로 인해 잔여 솔더들로 인한 불량을 사전에 방지할 수 있다. The present invention sucks the solder melted by the laser beam during the laser irradiation process or after the laser irradiation process is completed and discharges it to the outside, so that the residual solder does not remain on the LED package after the defective LED unit is removed, and, therefore, the residual solder Defects can be prevented in advance.
도 1은 일반적인 마이크로 LED를 이용한 디스플레이를 구현하기 위한 개략도이다.
도 2는 일반적인 AM 구동용 마이크로 LED 패키지를 설명하는 도면이다.
도 3은 일반적인 AM 구동용 마이크로 LED 패키지의 솔더링 상태를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지 및 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 솔더링 상태를 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 솔더링 상태를 설명하는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 흡입헤드와 레이저 조사부를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a schematic diagram for implementing a display using a general micro LED.
2 is a view for explaining a typical AM driving micro LED package.
3 is a view for explaining a soldering state of a typical AM driving micro LED package.
4 is a view for explaining a repair apparatus of a micro LED package according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a micro LED package and a repair apparatus of the micro LED package according to the second embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view illustrating a soldering state in a repair apparatus of a micro LED package according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view illustrating a soldering state in a repair apparatus of a micro LED package according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a suction head and a laser irradiation unit in the repair apparatus of the micro LED package according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for repairing a micro LED package according to an embodiment of the present invention.
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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 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.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . Also, when a part "includes" a component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other features However, it is to be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, an invention of the same scope performing the same function as the present invention will also fall within the scope of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치를 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지 및 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치를 설명하는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 솔더링 상태를 설명하는 예시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 솔더링 상태를 설명하는 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치에서의 흡입헤드와 레이저 조사부를 설명하는 도면이다. FIG. 4 is a view for explaining a repair apparatus of a micro LED package according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining a repair apparatus for a micro LED package and a micro LED package according to a second embodiment of the present invention 6 is an exemplary view illustrating a soldering state in a repair apparatus of a micro LED package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a soldering in a repair apparatus of a micro LED package according to another embodiment of the present invention. It is an exemplary view for explaining the state, and FIG. 8 is a view for explaining the suction head and the laser irradiation unit in the repair apparatus of the micro LED package according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치는 LED 패키지(100)에 포함된 LED 유닛별로 불량 픽셀을 검사하는 검사 장비(도시되지 않음), 레이저 조사부(400), 흡입헤드(500)를 포함하는 리페어 장비를 포함한다. 4 to 8 , the repair apparatus of the micro LED package includes inspection equipment (not shown) for inspecting defective pixels for each LED unit included in the
먼저, LED 유닛(110)은 패키지 기판(101)의 상면에 R, G, B의 각 LED 소자(111)와 능동 매트릭스(Active Matrix, AM) 구동 IC(112)를 배치하여 몰딩되고, 패키지 기판(101)의 하면에 각 LED 소자(111)와 구동 IC(112)에 대응되는 패드(113)가 위치된다. First, the
LED 패키지(100)는 이러한 LED 유닛(110)을 패키지 단위별로 절단하여 생성하는데, 하나의 LED 유닛(110)이 하나의 픽셀을 구성하거나, 하나 이상의 LED 유닛(110)이 결합되어 하나의 픽셀을 구성할 수 있다. The
백플레인(200)은 상면에 LED 유닛(110)의 패드(113)와 대응되도록 복수 개의 비아홀(210)이 형성되고, 하면에 솔더링 과정을 통해 LED 유닛(110)의 패드(113)에 결합되는 솔더(300)가 비아홀(210)마다 형성된다.A plurality of via
도 5에 도시된 바와 같이, LED 유닛(110)의 패드(113)에는 핀 형태 또는 하측으로 갈수록 직경이 좁아지는 사다리꼴의 형태 중 어느 하나의 형태로 접속부(250)가 형성되어 비아홀(210)에 삽입된다. 이때, 비아홀(210)은 접속부(250)의 핀 형태 또는 사다리꼴 형태에 대응되는 모양으로 형성된다.As shown in FIG. 5 , the
핀 형태의 접속부(250)는 사다리꼴 형태의 접속부(250)보다 수직 방향으로 기설정된 길이만큼 더 길게 형성되어 있다. 즉 핀 형태의 접속부(250)는 비아홀(210)의 수직 길이와 동일하거나 조금 더 길게 형성되고, 사다리꼴 형태의 접속부(250)는 비아홀(210)의 수직 길이보다 짧게 형성된다. The pin-shaped connecting
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 접속부(250)가 핀 형태인 경우에, 백플레인(200)의 비아홀(210)에 접속부(250)를 삽입한 후 솔더링 공정을 수행하여 솔더(300)를 형성하면, LED 패키지(100)와 백플레인(200)이 핀 형태의 접속부(250)로 인해 어느정도 이격된 상태가 된다.Accordingly, as shown in FIG. 6 , when the
그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 접속부(250)가 사다리꼴 형태인 경우에, 백플레인(200)의 비아홀(210)에 접속부(250)를 삽입한 후 솔더링 공정을 수행하여 솔더(300)를 형성하면, 핀 형태의 접속부(250)에 비해 LED 패키지와 백플레인(200)이 밀착 상태가 된다.However, as shown in FIG. 7 , when the
이와 같이, 백플레인(200)의 비아홀(210)에 LED 패키지(100)의 접속부(250)가 삽입된 다음에 백플레인(200)의 뒷면에서 솔더링 작업을 수행한다. In this way, after the
검사 장비는 LED 패키지(100)를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 것으로서, 픽셀별 불량/양품을 평가한다. 검사 장비는 구동 IC(112)에 AM 구동을 위한 전기적 신호가 인가되도록 하여 LED 유닛(110)의 RGB 특성이 에뮬레이션이 되도록 한다. The inspection equipment inspects the
이러한 검사 장비는 휴대성 및 이동성이 보장된 무선 통신 장치일 수 있으며, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수 있다. 또한, 검사 장비는 네트워크를 통해 다른 단말 또는 서버 등에 접속할 수 있는 PC 등의 유선 통신 장치인 것도 가능하다.The inspection equipment may be a wireless communication device with guaranteed portability and mobility, and may be, for example, any type of handheld-based wireless communication device such as a smart phone, a tablet PC, or a notebook computer. In addition, the test equipment may be a wired communication device such as a PC that can be connected to another terminal or server through a network.
레이저 조사부(400)는 백플레인(200)의 상부측에 기설정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 백플레인(200)의 하면으로 레이저빔을 국부적으로 조사하여 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)한다.The
리페어 장비(도시되지 않음)는 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 백플레인의 상면에서 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 백플레인(200)의 하면에 솔더링 과정을 통해 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성한다. The repair equipment (not shown) removes the defective LED unit, then combines the good LED unit at the position where the bad LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and through a soldering process on the lower surface of the
도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 리페어 장비는 레이저 조사부(400)와 백플레인(200)의 하면 사이에 멜팅된 솔더들을 외부로 배출하기 위해 하나 이상의 흡입홀(510)이 형성된 흡입헤드(500)를 포함하고, 흡입홀(510)에 흡입력을 제공하는 모터구동부(도시되지 않음)를 포함한다. 여기서, 모터구동부는 흡입팬, 흡입팬을 구동하는 모터, 모터를 제어하는 모터 드라이버 등을 포함할 수 있다. As shown in Figure 8, this repair equipment is a
흡입헤드(500)는 투명 또는 반투명 재질로 형성되어 레이저 조사중 또는 레이저 조사 후에 멜팅된 솔더(300)들의 외부 배출 상태를 확인할 수 있도록 하고, 흡입홀(510)은 백플레인(200)의 하면에 형성된 솔더(300)와 대응되는 위치에 형성된다.The
또한, 흡입 헤드(500)의 양측으로 배출로(520)가 형성되어 있어, 배출로(520)를 통해 모터구동부의 흡입력에 의해 백플레인(200)의 하면에 잔여 솔더들을 외부로 배출시킬 수 있다. In addition, since
레이저 조사부(400)는 흡입홀(510)과 대응되는 위치에 통공홀(410)이 형성될 수 있다. 이 통공홀(410)은 흡입홀(510)을 통과한 솔더들이 외부로 배출되도록 한다. In the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법을 설명하는 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a method for repairing a micro LED package according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법은, 유닛 생성 공정에서 패키지 기판(101)의 상면에 LED 소자(111)와 AM용 구동 IC(112)를 배치하여 몰딩하고, 패키지 기판(101)의 하면에 각 LED 소자(111)와 구동 IC(112)에 대응되는 패드가 위치되는 LED 유닛(110)을 형성한다(S1).Referring to FIG. 9 , in the method of repairing the micro LED package, the
패키지 생성 공정은 LED 유닛(110)을 패키지 단위별로 절단하여 LED 패키지(100)를 생성한다(S2).The package generation process generates the
솔더링 공정은 백플레인(200)의 상면에 LED 유닛(110)의 패드(113)와 대응되도록 복수 개의 비아홀(210)을 형성하고, 하면에 솔더링 과정을 통해 LED 유닛(110)의 패드(113)에 결합되는 솔더(300)를 비아홀(210)마다 형성한다(S3). 이때, LED 패키지(100)에 접속부(250)가 형성된 경우에, 백플레인(200)의 비아홀(210)에 LED 패키지(100)의 접속부(250)가 삽입된 다음에 백플레인(200)의 뒷면에서 솔더링 작업을 수행한다.The soldering process forms a plurality of via
불량 검출 공정은 검사 장비를 이용하여 LED 패키지(100)를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출한다(S4).In the defect detection process, the
레이저 조사 공정은 불량 LED 유닛(110)의 위치 정보에 기초하여 백플레인의 하면에 레이저빔을 국부적으로 조사하여 불량 LED 유닛(110)에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)한다(S5). 이때 흡입헤드(500)는 레이저 조사 공정중 또는 레이저 조사 공정이 완료된 이후에 기판(101) 상에 남아있는 멜팅된 솔더들을 흡입하여 외부로 배출한다.In the laser irradiation process, solders corresponding to the
리페어 공정은 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 백플레인의 상면에서 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 백플레인(200)의 하면에서 솔더링 과정을 통해 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성한다(S6). In the repair process, after removing the defective LED unit, the good LED unit is coupled to the position where the bad LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder is formed on the lower surface of the
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.The repair method of the micro LED package according to the embodiment of the present invention described above may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Such recording media includes computer-readable media, and computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Computer readable media also includes computer storage media, which include volatile and nonvolatile embodied in any method or technology for storage of information, such as computer readable instructions, data structures, program modules, or other data. , both removable and non-removable media.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100: LED 패키지
110: LED 유닛
200: 백플레인
210 : 비아홀
300: 솔더
400 : 레이저 조사부
500: 흡입헤드
510: 흡입홀100: LED package
110: LED unit
200: backplane
210: via hole
300: solder
400: laser irradiation unit
500: suction head
510: suction hole
Claims (22)
상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 LED 패키지를 생성하는 패키지 생성 공정;
백플레인의 상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀을 형성하고, 상기 LED 유닛의 패드에 핀 형태 또는 하측으로 갈수록 직경이 좁아지는 사다리꼴의 형태 중 어느 하나의 형태로 접속부가 형성되어 상기 비아홀에 삽입되면, 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드의 접속부에 결합되는 솔더를 비아홀마다 형성하는 솔더링 공정;
상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 불량 검출 공정;
상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면에 레이저를 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사 공정;
상기 레이저 조사 공정에서 멜팅된 솔더들을 흡입하여 외부로 배출하는 솔더 배출 공정; 및
상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 공정을 포함하는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법.An LED unit in which each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) driving IC are arranged and molded on the upper surface of the substrate, and pads corresponding to each LED element and the driving IC are positioned on the lower surface of the substrate unit generation process to form a;
a package creation process of cutting the LED unit for each package unit to generate an LED package;
A plurality of via holes are formed on the upper surface of the backplane so as to correspond to the pad of the LED unit, and a connection part is formed in the pad of the LED unit in either a pin form or a trapezoidal form whose diameter becomes narrower toward the bottom. a soldering process of forming solder coupled to the connection part of the pad of the LED unit for each via hole through a soldering process on the lower surface of the backplane;
a defect detection process of inspecting the LED package in units of LED units and calculating position information of the defective LED units;
a laser irradiation process of locally irradiating a laser to the lower surface of the backplane based on the location information of the defective LED unit to melt solders corresponding to the defective LED unit;
a solder discharging process of sucking the solder melted in the laser irradiation process and discharging to the outside; and
After removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. A method of repairing a micro LED package comprising a repair process.
상기 핀 형태의 접속부의 수직 길이는 상기 비아홀의 수직 길이 이상으로 형성되고, 상기 사다리꼴 형태의 접속부의 수직 길이는 상기 비아홀의 수직 길이 미만으로 형성되는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법.The method of claim 1,
The vertical length of the pin-shaped connection portion is formed to be greater than or equal to the vertical length of the via hole, and the vertical length of the trapezoidal connection portion is formed to be less than the vertical length of the via hole, the repair method of the micro LED package.
상기 백플레인의 비아홀은 상기 접속부의 핀 형태 또는 사다리꼴 형태에 대응되는 모양으로 형성된 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법.The method of claim 1,
The via hole of the backplane is formed in a shape corresponding to the pin shape or trapezoidal shape of the connection part, the repair method of the micro LED package.
상기 레이저 조사 공정은, 상기 백플레인의 상부측에 기설정된 거리만큼 이격되어 설치되어 상기 백플레인의 하면으로 레이저빔을 조사하는 레이저 조사부에 의해 수행되고,
상기 솔더 배출 공정은, 상기 레이저 조사부와 상기 백플레인의 하면 사이에 하나 이상의 흡입홀이 형성된 흡입헤드를 설치하고, 흡입력을 제공하는 모터구동부가 동작하면 상기 흡입홀을 통해 상기 멜팅된 솔더들이 외부로 배출되는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법.The method of claim 1,
The laser irradiation process is performed by a laser irradiation unit installed to be spaced apart by a predetermined distance on the upper side of the backplane and irradiating a laser beam to the lower surface of the backplane,
In the solder discharging process, a suction head having one or more suction holes is installed between the laser irradiation unit and the lower surface of the backplane, and when the motor driving unit providing suction power operates, the melted solder is discharged to the outside through the suction hole The repair method of the micro LED package which becomes what it is.
상기 흡입헤드는 투명 또는 반투명 재질로 형성되고, 상기 흡입홀은 상기 백플레인의 하면에 형성된 솔더와 대응되는 위치에 형성되는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법. 9. The method of claim 8,
The suction head is formed of a transparent or translucent material, and the suction hole is formed at a position corresponding to the solder formed on the lower surface of the backplane.
상기 흡입 헤드의 양측으로 배출로가 형성되고, 상기 모터구동부의 흡입력에 의해 상기 백플레인의 하면에 잔여 솔더들이 상기 배출로를 통해 외부로 배출되도록 하는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법. 9. The method of claim 8,
Discharge paths are formed on both sides of the suction head, and the residual solder on the lower surface of the backplane is discharged to the outside through the discharge path by the suction force of the motor driving unit.
상기 레이저 조사부는 상기 흡입홀와 대응되는 위치에 통공홀이 형성되어 상기 흡입홀을 통과한 솔더들이 외부로 배출되도록 하는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 방법. 9. The method of claim 8,
The laser irradiation unit has a through hole formed at a position corresponding to the suction hole so that the solder passing through the suction hole is discharged to the outside, a repair method of a micro LED package.
상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 생성된 LED 패키지;
상면에 상기 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀이 형성되고, 하면에 솔더링 과정을 통해 상기 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더가 상기 비아홀마다 형성된 백플레인;
상기 LED 패키지를 LED 유닛 단위로 검사하여 불량 LED 유닛의 위치 정보를 산출하는 검사 장비;
상기 백플레인의 상부측에 기설정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 상기 불량 LED 유닛의 위치 정보에 기초하여 상기 백플레인의 하면으로 레이저빔을 국부적으로 조사하여 상기 불량 LED 유닛에 대응되는 솔더들을 멜팅(melting)하는 레이저 조사부; 및
상기 불량 LED 유닛을 제거한 후 양품 LED 유닛을 상기 백플레인의 상면에서 상기 불량 LED 유닛이 제거된 위치에 결합하고, 상기 백플레인의 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 양품 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더를 형성하는 리페어 장비를 포함하되,
상기 리페어 장비는, 상기 레이저 조사부와 상기 백플레인의 하면 사이에 멜팅된 솔더들을 외부로 배출하기 위해 하나 이상의 흡입홀이 형성된 흡입헤드를 설치하고, 상기 흡입홀에 흡입력을 제공하는 모터구동부를 포함하고,
상기 레이저 조사부는 상기 흡입홀와 대응되는 위치에 통공홀이 형성되어 상기 흡입홀을 통과한 솔더들이 외부로 배출되도록 하는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치.an LED unit in which each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) IC are disposed and molded on the upper surface of the substrate, and a pad corresponding to each LED element and the driving IC is positioned on the lower surface of the substrate;
an LED package generated by cutting the LED unit for each package unit;
a backplane in which a plurality of via holes are formed on an upper surface to correspond to the pads of the LED unit, and a solder coupled to the pads of the LED unit through a soldering process on a lower surface is formed for each via hole;
inspection equipment for calculating the location information of the defective LED unit by inspecting the LED package in units of LED units;
It is installed to be spaced apart by a predetermined distance on the upper side of the backplane, and based on the location information of the defective LED unit, a laser beam is locally irradiated to the lower surface of the backplane to melt the solders corresponding to the defective LED unit. a laser irradiation unit; and
After removing the defective LED unit, the defective LED unit is coupled to the position where the defective LED unit is removed from the upper surface of the backplane, and solder coupled to the pad of the non-defective LED unit through a soldering process on the lower surface of the backplane is formed. including repair equipment;
The repair equipment includes a motor driving unit that installs a suction head having at least one suction hole formed therein to discharge the melted solder to the outside between the laser irradiation unit and the lower surface of the backplane, and provides suction force to the suction hole,
The laser irradiation unit has a through hole formed at a position corresponding to the suction hole so that the solder passing through the suction hole is discharged to the outside.
상기 LED 유닛의 패드에는 핀 형태 또는 하측으로 갈수록 직경이 좁아지는 사다리꼴의 형태 중 어느 하나의 형태로 접속부가 형성되어 상기 비아홀에 삽입되는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치. 13. The method of claim 12,
The pad of the LED unit has a connection portion formed in any one of a pin shape or a trapezoidal shape whose diameter becomes narrower toward the lower side, and is inserted into the via hole, a repair device for a micro LED package.
상기 백플레인의 비아홀은 상기 접속부의 핀 형태 또는 사다리꼴 형태에 대응되는 모양으로 형성된 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치.14. The method of claim 13,
The via hole of the backplane is formed in a shape corresponding to the pin shape or trapezoidal shape of the connection part, the repair apparatus of the micro LED package.
상기 흡입헤드는 투명 또는 반투명 재질로 형성되고, 상기 흡입홀은 상기 백플레인의 하면에 형성된 솔더와 대응되는 위치에 형성되는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치. 13. The method of claim 12,
The suction head is formed of a transparent or translucent material, and the suction hole is formed at a position corresponding to the solder formed on the lower surface of the backplane.
상기 흡입 헤드의 양측으로 배출로가 형성되고, 상기 모터구동부의 흡입력에 의해 상기 백플레인의 하면에 잔여 솔더들이 상기 배출로를 통해 외부로 배출되도록 하는 것인, 마이크로 LED 패키지의 리페어 장치. 13. The method of claim 12,
Discharge paths are formed on both sides of the suction head, and the residual solder on the lower surface of the backplane is discharged to the outside through the discharge path by the suction force of the motor driving unit.
상기 LED 유닛을 패키지 단위별로 절단하여 생성된 LED 패키지;
상면에 상기 LED 패키지가 실장되고, 각 LED 유닛의 패드와 대응되도록 복수 개의 비아홀이 형성되고, 상기 비아홀에 각 LED 유닛의 패드의 접속부가 삽입되면 하면에서 솔더링 과정을 통해 상기 각 LED 유닛의 패드에 결합되는 솔더가 비아홀마다 형성되는 백플레인을 포함하되,
상기 백플레인의 비아홀은 상기 접속부의 핀 형태 또는 사다리꼴 형태에 대응되는 모양으로 형성되는 것인, 마이크로 LED 구조체. Each LED element of R, G, and B and an active matrix (AM) driving IC are arranged and molded on the upper surface of the substrate, and pads corresponding to each LED element and the driving IC are positioned on the lower surface of the substrate, each an LED unit including a connection portion formed in any one of a pin shape or a trapezoidal shape whose diameter becomes narrower toward the bottom on the pad of the LED unit;
an LED package generated by cutting the LED unit for each package unit;
The LED package is mounted on the upper surface, a plurality of via holes are formed so as to correspond to the pads of each LED unit, and when the connection parts of the pads of each LED unit are inserted into the via holes, the pad of each LED unit through a soldering process from the lower surface. A solder to be coupled includes a backplane formed for each via hole,
The via hole of the backplane is formed in a shape corresponding to the pin shape or trapezoidal shape of the connection portion, the micro LED structure.
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