Thiết bị sản xuất LED: Động cơ cốt lõi của nghệ thuật thủ công chính xác và sản xuất thông minh

Thiết bị sản xuất LED: Động cơ cốt lõi của nghệ thuật thủ công chính xác và sản xuất thông minh

Lời giới thiệu
Với ứng dụng rộng rãi của LED trong các lĩnh vực như chiếu sáng, hiển thị và điện tử ô tô, công nghệ sản xuất của nó đang phát triển nhanh chóng hướng tới độ chính xác cao, hiệu quả cao,và trí thông minhLà sự hỗ trợ cốt lõi của chuỗi công nghiệp LED, thiết bị sản xuất LED không chỉ xác định hiệu suất và năng suất sản phẩm, mà còn là một yếu tố quan trọng trong việc tạo ra sản phẩm.nhưng cũng thúc đẩy sự đổi mới của công nghệ quang điện tử bán dẫnBài viết này sẽ đi sâu vào các thiết bị chính, thách thức kỹ thuật và xu hướng trong tương lai trong sản xuất LED,và phân tích chúng kết hợp với những bước đột phá mới nhất trong ngành 3610.

I. Thiết bị cốt lõi và quy trình quy trình sản xuất LED
Sản xuất đèn LED bao gồm ba liên kết chính: chuẩn bị chip, đóng gói và thử nghiệm.

1Thiết bị phát triển trục: lò phản ứng MOCVD
Sự lắng đọng hơi hóa học kim loại hữu cơ (MOCVD) là một thiết bị cốt lõi trong sản xuất chip LED, được sử dụng để phát triển các lớp vật liệu bán dẫn như gallium nitride (GaN) trên chất nền.Sự gia tăng của thiết bị MOCVD trong nước (như các mô hình được phát triển độc lập bởi Viện bán dẫn của Học viện Khoa học Trung Quốc) đã làm giảm đáng kể chi phí sản xuấtCác công nghệ chủ chốt bao gồm kiểm soát độ đồng nhất nhiệt độ,điều chỉnh chính xác tốc độ lưu lượng khí và tối ưu hóa sự ổn định của cấu trúc epitaxial đa lớp.

2Thiết bị xử lý chip
Bộ mở rộng chip: Nó mở rộng khoảng cách giữa các chip LED sắp xếp chặt chẽ từ 0,1 mm đến 0,6 mm để ngăn chặn va chạm chip trong các quy trình tiếp theo.

Máy gắn tự động: Nó sử dụng vòi hút chân không và vòi hút bakelite, và chuyển chính xác các con chip vào hỗn hợp thông qua một hệ thống định vị trực quan,với độ chính xác ±10μmChip ánh sáng xanh lá cây yêu cầu một vật liệu vòi đặc biệt để ngăn ngừa thiệt hại bề mặt 58.

Máy hàn áp suất: Điện cực chip được kết nối với bracket thông qua hàn bóng dây vàng hoặc công nghệ hàn áp suất dây nhôm.Hình dạng và lực kéo của điểm hàn cần được theo dõi trong thời gian thực để đảm bảo độ tin cậy của tính dẫn điện. 58

3Thiết bị đóng gói và kiểm tra
Máy phân phối / nén: Kiểm soát chính xác lượng keo bạc hoặc keo cách nhiệt (ví dụ: cho đèn LED màu trắng,cần phải tránh sự khác biệt màu sắc do mưa phốt pho) 28.

Máy đóng gói đúc: Nó áp dụng công nghệ tiêm chân không thủy lực để loại bỏ bong bóng và tăng độ kín của bao bì.

Kiểm tra quang điện: tích hợp các chức năng phân tích quang phổ và kiểm tra kháng nhiệt, nó sắp xếp các thông số như cường độ ánh sáng, bước sóng và nhiệt độ màu sắc,và hỗ trợ các tiêu chuẩn xếp hạng tùy chỉnh 810.

II. Đổi mới công nghệ và đột phá trong ngành công nghiệp
Bước đột phá trong thiết bị sản xuất quy mô nano
Công nghệ sản xuất đèn LED perovskite được phát triển bởi nhóm nghiên cứu từ Đại học Tết Giang đã đạt được một bước đột phá ở kích thước pixel 90 nanometer,vượt xa giới hạn mức micron của đèn LED vô cơ truyền thốngCông nghệ này dựa trên thiết bị lithography cực chính xác và lắng đọng lớp nguyên tử (ALD), có thể duy trì hiệu suất ánh sáng cao ở quy mô 180 nanometer.tạo ra những khả năng mới cho lĩnh vực hiển thị AR/VR.

2Hệ thống kiểm soát sản xuất thông minh
Mã QR Theo dõi dữ liệu: AMS Osram tích hợp mã QR Data Matrix trên bề mặt của đèn LED ô tô.Dữ liệu thử nghiệm của mỗi chip (như cường độ ánh sáng và tọa độ màu sắc) được gắn với mã nhận dạng duy nhất, đơn giản hóa quy trình hiệu chuẩn quang học trên dây chuyền sản xuất và giảm thời gian kiểm tra 30%.

Công nghệ sinh đôi kỹ thuật số: Voury Zhuohua kết nối với hệ thống MES của nhà máy thông qua màn hình hiển thị LED để lập bản đồ tình trạng sản xuất trong thời gian thực, hỗ trợ lập lịch năng động và cảnh báo sớm lỗi,và cải thiện hiệu quả tổng thể của thiết bị (OEE) hơn 15%.

3Công nghệ sản xuất xanh
Thiết bị ngưng tụ tiết kiệm năng lượng: Bằng cách áp dụng kiểm soát nhiệt độ khu vực và công nghệ phục hồi nhiệt thải, tiêu thụ năng lượng của ngưng tụ chất kết dính bạc giảm 20%.

Quá trình đóng gói không chì: Thúc đẩy công nghệ SMD và COB, giảm sử dụng kim loại nặng và đồng thời cải thiện hiệu suất phân tán nhiệt.

Xu hướng và thách thức trong tương lai
Độ chính xác cao và tính linh hoạt tương thích
Sự gia tăng của Micro / Mini LED đòi hỏi các thiết bị phải có khả năng định vị dưới micron và hỗ trợ sản xuất hỗn hợp các chip đa kích thước.hệ thống chuyển đổi vòi hơi thích nghi và công nghệ điều chỉnh độ lệch thị giác AI sẽ trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho thế hệ máy gắn tiếp theo 39.

2Tích hợp hoàn chỉnh tự động hóa chuỗi công nghiệp
Một dây chuyền sản xuất hoàn toàn không người lái từ sự phát triển biểu trục đến thử nghiệm cuối cùng là mục tiêu của ngành.Khó khăn nằm ở việc phát triển các giao diện tiêu chuẩn giữa MOCVD và thiết bị đóng gói, cũng như giao tiếp dữ liệu đa nền tảng (chẳng hạn như giao thức SECS / GEM) 610.

3- Sáng tạo hợp tác về vật liệu và thiết bị
Các vật liệu mới như perovskite và dot lượng tử đưa ra các yêu cầu cao hơn về khả năng chống nhiệt độ cao và hiệu suất chống ô nhiễm của thiết bị.việc giới thiệu các chất nền gốm nitrure nhôm đòi hỏi phải cải thiện khả năng chống ăn mòn của thiết bị hàn 34.

IV. Lựa chọn và đề xuất ứng dụng
Khi các doanh nghiệp chọn thiết bị sản xuất LED, họ cần xem xét toàn diện:

Yêu cầu độ chính xác: cấp tiêu dùng (± 50μm) so với cấp bán dẫn (± 5μm)

Khả năng khớp: Dòng tốc độ cao (> 30.000 CPH) so với đường nhiều loại lô nhỏ;

Mức độ thông minh: Có hỗ trợ truy cập IoT và bảo trì dự đoán hay không;

Tuân thủ môi trường: Tuân thủ các tiêu chuẩn RoHS và REACH, giảm lượng khí thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) 6810.

Kết luận
Sự phát triển công nghệ của thiết bị sản xuất LED không chỉ là một biểu hiện vi mô của các quy trình bán dẫn mà còn là một thực tiễn vĩ mô của sản xuất thông minh.Từ xử lý chip quy mô nano đến trao quyền cho toàn bộ chuỗi dữ liệu, đổi mới thiết bị đang thúc đẩy ngành công nghiệp LED hướng tới một tương lai hiệu quả hơn, xanh hơn và thông minh hơn.Trung Quốc dự kiến sẽ có tiếng nói lớn hơn trong lĩnh vực thiết bị LED cao cấp toàn cầu.