معدات تصنيع LED: المحرك الأساسي لصناعة الدقة والإنتاج الذكي

1. معدات النمو التراكمي: مفاعل MOCVD

الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD) هو معدة أساسية في تصنيع رقائق LED، وتستخدم لزراعة طبقات مواد أشباه الموصلات مثل نتريد الغاليوم (GaN) على الركائز. أدى صعود معدات MOCVD المحلية (مثل النماذج التي تم تطويرها بشكل مستقل بواسطة معهد أشباه الموصلات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم) إلى تقليل تكاليف التصنيع بشكل كبير، حيث يمثل سعر الوحدة الواحدة فقط 50% من سعر المعدات المستوردة. تشمل التقنيات الرئيسية التحكم في توحيد درجة الحرارة، والتنظيم الدقيق لمعدل تدفق الغاز، وتحسين استقرار الهيكل التراكمي متعدد الطبقات.

2. معدات معالجة الرقائق

موسع الرقائق: يوسع المسافة بين رقائق LED المتجاورة من 0.1 مم إلى 0.6 مم لمنع اصطدام الرقائق في العمليات اللاحقة.

آلة التركيب الأوتوماتيكية: تعتمد فوهات شفط الفراغ وفوهات شفط الباكليت، وتنقل الرقائق بدقة إلى الحامل من خلال نظام تحديد المواقع المرئي، بدقة ±10μm. تتطلب رقاقة الضوء الأزرق والأخضر مادة فوهة خاصة لمنع تلف السطح 58.

آلة اللحام بالضغط: يتم توصيل قطب الرقاقة بالحامل من خلال تقنية لحام كرة الأسلاك الذهبية أو لحام الضغط بسلك الألومنيوم. يجب مراقبة شكل ونقطة الشد في الوقت الفعلي لضمان موثوقية التوصيل الكهربائي. 58

3. معدات التعبئة والتفتيش

آلة التوزيع/التحضير: تحكم بدقة في كمية الغراء الفضي أو الغراء العازل (على سبيل المثال، بالنسبة لمصابيح LED البيضاء، من الضروري تجنب اختلافات الألوان الناتجة عن ترسب الفوسفور) 28.

آلة التعبئة المصبوبة: تعتمد تقنية الحقن الفراغي الهيدروليكي للقضاء على الفقاعات وتعزيز إحكام التعبئة.

جهاز الاختبار الكهروضوئي: يدمج وظائف تحليل الطيف واختبار المقاومة الحرارية، ويقوم بفرز معلمات مثل شدة الضوء والطول الموجي ودرجة حرارة اللون، ويدعم معايير التصنيف المخصصة 810.

الاختراقات في معدات التصنيع النانوية

حققت تقنية تصنيع LED من البيروفسكايت التي طورها فريق من جامعة تشجيانغ اختراقًا في حجم البكسل 90 نانومتر، متجاوزة بكثير الحد الميكروني لمصابيح LED غير العضوية التقليدية. تعتمد هذه التقنية على معدات التصوير الضوئي فائقة الدقة والترسيب الذري (ALD)، والتي يمكنها الحفاظ على كفاءة إضاءة عالية على نطاق 180 نانومتر، مما يوفر إمكانيات جديدة لمجال عرض الواقع المعزز/الواقع الافتراضي.

2. نظام التحكم في الإنتاج الذكي

تتبع بيانات رمز الاستجابة السريعة: تدمج AMS Osram رموز QR Matrix للبيانات على سطح مصابيح LED للسيارات. ترتبط بيانات الاختبار الخاصة بكل شريحة (مثل شدة الضوء وإحداثيات الألوان) برمز هوية فريد، مما يبسط عملية المعايرة البصرية على خط الإنتاج ويقلل وقت الفحص بنسبة 30%.

تقنية التوأم الرقمي: تتصل Voury Zhuohua بنظام MES للمصنع من خلال شاشات عرض LED لتعيين حالة الإنتاج في الوقت الفعلي، ودعم الجدولة الديناميكية والتحذير المبكر من الأعطال، وتحسين الكفاءة الإجمالية للمعدات (OEE) بأكثر من 15%.

3. تكنولوجيا التصنيع الخضراء

معدات التلبيد الموفرة للطاقة: من خلال اعتماد التحكم في درجة الحرارة النطاقي وتكنولوجيا استعادة الحرارة المهدرة، يتم تقليل استهلاك الطاقة لتلبيد الغراء الفضي بنسبة 20%.

عملية التعبئة الخالية من الرصاص: تعزيز تقنيات SMD و COB، وتقليل استخدام المعادن الثقيلة، وتعزيز أداء تبديد الحرارة في نفس الوقت.

الدقة العالية والمرونة متوافقة

يتطلب صعود Micro/Mini leds من الأجهزة أن تتمتع بقدرات تحديد المواقع دون الميكرون ودعم الإنتاج المختلط للرقائق متعددة الأحجام. على سبيل المثال، سيصبح نظام تبديل الفوهات التكيفي وتقنية تصحيح الانحراف البصري بالذكاء الاصطناعي معدات قياسية للجيل التالي من آلات التركيب 39.

2. التكامل التلقائي لسلسلة الصناعة الكاملة

خط إنتاج غير مأهول بالكامل من النمو التراكمي إلى الاختبار النهائي هو الهدف الصناعي. تكمن الصعوبة في تطوير واجهات موحدة بين MOCVD ومعدات التعبئة، بالإضافة إلى التبادل المتبادل للبيانات عبر الأنظمة الأساسية (مثل بروتوكولات SECS/GEM) 610.

3. الابتكار التعاوني للمواد والمعدات

تضع المواد الجديدة مثل البيروفسكايت والنقاط الكمومية متطلبات أعلى لأداء مقاومة درجات الحرارة العالية ومكافحة التلوث للمعدات. على سبيل المثال، يتطلب إدخال ركائز السيراميك من نتريد الألومنيوم تحسين مقاومة التآكل لمعدات اللحام 34.