Equipaggiamenti di produzione LED: motore centrale dell'artigianato di precisione e della produzione intelligente

Equipaggiamenti di produzione LED: motore centrale dell'artigianato di precisione e della produzione intelligente

Introduzione
Con l'ampia applicazione del LED in settori quali l'illuminazione, il display e l'elettronica automobilistica, la sua tecnologia di produzione si sta sviluppando rapidamente verso un'alta precisione, un'elevata efficienza,e di intelligenzaCome supporto fondamentale della catena industriale dei LED, le attrezzature di fabbricazione dei LED non determinano solo le prestazioni e il rendimento del prodotto,ma promuove anche l'innovazione della tecnologia optoelettronica dei semiconduttoriQuesto articolo approfondirà le principali attrezzature, le sfide tecniche e le tendenze future nella produzione di LED,e analizzarli in combinazione con le ultime scoperte nel settore 3610.

I. Attrezzature di base e flusso di processo della produzione di LED
La produzione di LED comprende tre principali collegamenti: preparazione dei chip, imballaggio e collaudo.

1- Attrezzature per la crescita epitaxiale: reattore MOCVD
La deposizione di vapore chimico metallico-organico (MOCVD) è un'attrezzatura di base nella produzione di chip LED, utilizzata per coltivare strati di materiale semiconduttore come il nitruro di gallio (GaN) sui substrati.L'aumento delle apparecchiature MOCVD nazionali (come i modelli sviluppati in modo indipendente dall'Istituto di semiconduttori dell'Accademia cinese delle scienze) ha ridotto significativamente i costi di produzioneLe tecnologie chiave includono il controllo dell'uniformità della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura, il controllo della temperatura.regolazione precisa del flusso di gas e ottimizzazione della stabilità della struttura epitaxiale a più strati.

2. attrezzature per la lavorazione dei chip
L'espansione del chip: estende la distanza tra i chip LED strettamente disposti da 0,1 mm a 0,6 mm per evitare collisioni di chip nei processi successivi.

Macchina di montaggio automatica: adotta ugelli di aspirazione a vuoto e ugelli di aspirazione a bakelite e trasferisce con precisione i chip alla staffa attraverso un sistema di posizionamento visivo,con una precisione di ± 10 μmIl chip di luce blu-verde richiede uno speciale materiale di ugello per evitare danni alla superficie 58.

Saldatura a pressione: l'elettrodo del chip è collegato al supporto tramite saldatura a sfera di filo d'oro o tecnologia di saldatura a pressione di filo d'alluminio.La forma e la forza di trazione del punto di saldatura devono essere monitorate in tempo reale per garantire l'affidabilità della conduttività elettrica. 58

3- attrezzature di imballaggio e di ispezione
Disponibile/confezionante: controllare con precisione la quantità di colla d'argento o di colla isolante (ad esempio per LED bianchi,è necessario evitare le differenze di colore causate dalla precipitazione di fosforo) 28.

Macchina di imballaggio stampata: adotta la tecnologia idraulica di iniezione a vuoto per eliminare le bolle e migliorare la tenuta dell'imballaggio.

Tester fotoelettrico: integrando analisi spettrale e test di resistenza termica, ordina parametri come intensità della luce, lunghezza d'onda e temperatura del colore,e supporta standard di classificazione personalizzati 810.

II. Innovazione tecnologica e scoperte industriali
Avanzi nelle attrezzature di fabbricazione su scala nanometrica
La tecnologia di produzione dei LED di perovskite sviluppata dal team dell'Università dello Zhejiang ha raggiunto una svolta nella dimensione dei pixel di 90 nanometri,che superano di gran lunga il limite di micron di LED inorganici tradizionaliQuesta tecnologia si basa su apparecchiature di litografia ad altissima precisione e di deposizione di strati atomici (ALD), in grado di mantenere un'elevata efficienza luminosa a scala di 180 nanometri.fornire nuove possibilità per il campo di visualizzazione AR/VR.

2. Sistema di controllo della produzione intelligente
Codice QR Tracciamento dei dati: AMS Osram integra i codici QR Data Matrix sulla superficie dei LED automobilistici.I dati di prova di ciascun chip (come l'intensità della luce e le coordinate di colore) sono legati a un codice di identità unico, semplificando il processo di taratura ottica sulla linea di produzione e riducendo il tempo di ispezione del 30%.

Tecnologia gemella digitale: Voury Zhuohua si collega al sistema MES della fabbrica attraverso schermi a LED per mappare lo stato della produzione in tempo reale, supportare la pianificazione dinamica e l'allarme anticipato dei guasti,e migliorare l'efficienza complessiva dell'apparecchiatura (OEE) di oltre il 15%.

3Tecnologia di produzione verde
Attrezzature di sinterizzazione a risparmio energetico: l'adozione di una tecnologia di controllo della temperatura a zona e di recupero del calore di scarto riduce del 20% il consumo energetico della sinterizzazione adesiva d'argento.

Processo di imballaggio privo di piombo: promuovere le tecnologie SMD e COB, ridurre l'uso di metalli pesanti e migliorare contemporaneamente le prestazioni di dissipazione del calore.

Iii. Tendenze e sfide future
Alta precisione e flessibilità sono compatibili
L'aumento dei Micro/Mini LED richiede che i dispositivi abbiano capacità di posizionamento sub-microniche e supportino la produzione mista di chip di dimensioni multiple.il sistema di commutazione dell'ugello adattivo e la tecnologia di correzione della deviazione visiva AI diventeranno attrezzature standard per le macchine di montaggio di prossima generazione 39.

2Integrazione completa dell'automazione della catena industriale
L'obiettivo dell'industria è una linea di produzione completamente senza equipaggio, dalla crescita epitassiale ai test terminali.La difficoltà risiede nello sviluppo di interfacce standardizzate tra MOCVD e apparecchiature di imballaggio, nonché intercomunicazione dei dati tra piattaforme (come i protocolli SECS/GEM) 610.

3- innovazione collaborativa di materiali e attrezzature
I nuovi materiali come la perovskite e i punti quantistici pongono requisiti più elevati per la resistenza alle alte temperature e le prestazioni antiinquinamento delle apparecchiature.l'introduzione di substrati ceramici al nitruro di alluminio richiede un miglioramento della resistenza alla corrosione delle attrezzature di saldatura 34.

IV. Suggerimenti per la selezione e l'applicazione
Quando le imprese scelgono le attrezzature di produzione LED, devono considerare in modo completo:

Requisiti di precisione: grado di consumo (± 50 μm) rispetto al grado di semiconduttore (± 5 μm)

Abbinamento della capacità: linea ad alta velocità (> 30.000 CPH) contro linea a piccoli lotti multi-varietà;

Grado di intelligenza: se supporta l'accesso all'IoT e la manutenzione predittiva;

Conformità ambientale: conforme alle norme RoHS e REACH, riducendo le emissioni di composti organici volatili (COV) del 6810.

Conclusioni
L'evoluzione tecnologica delle attrezzature di produzione di LED non è solo una manifestazione microscopica dei processi dei semiconduttori, ma anche una pratica macroscopica della produzione intelligente.Dall'elaborazione di chip su scala nanometrica all'abilitazione della catena completa dei dati, l'innovazione delle attrezzature sta spingendo l'industria dei LED verso un futuro più efficiente, più verde e più intelligente.Si prevede che la Cina avrà una voce in capitolo maggiore nel settore globale delle apparecchiature LED di fascia alta.