Ο εξοπλισμός παραγωγής LED: Η βασική μηχανή της ακριβούς τεχνικής και της ευφυούς παραγωγής

1. Εξοπλισμός επιταξιακής ανάπτυξης: αντιδραστήρας MOCVD

Η χημική εναπόθεση μεταλλικών οργανικών ατμών (MOCVD) είναι ένας βασικός εξοπλισμός στην κατασκευή τσιπ LED, που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη στρωμάτων υλικών ημιαγωγών όπως το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN) σε υποστρώματα. Η άνοδος του εγχώριου εξοπλισμού MOCVD (όπως τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν ανεξάρτητα από το Ινστιτούτο Ημιαγωγών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών) έχει μειώσει σημαντικά το κόστος κατασκευής, με την τιμή μιας μόνο μονάδας να είναι μόνο 50% από αυτήν του εισαγόμενου εξοπλισμού. Οι βασικές τεχνολογίες περιλαμβάνουν τον έλεγχο της ομοιομορφίας της θερμοκρασίας, την ακριβή ρύθμιση της ροής αερίου και τη βελτιστοποίηση της σταθερότητας της πολυστρωματικής επιταξιακής δομής.

2. Εξοπλισμός επεξεργασίας τσιπ

Ο διαστολέας τσιπ: Επεκτείνει την απόσταση των στενά διατεταγμένων τσιπ LED από 0.1mm σε 0.6mm για την αποφυγή συγκρούσεων τσιπ σε μεταγενέστερες διεργασίες.

Αυτόματη μηχανή τοποθέτησης: Υιοθετεί ακροφύσια αναρρόφησης κενού και ακροφύσια αναρρόφησης βακελίτη και μεταφέρει με ακρίβεια τα τσιπ στη βάση μέσω ενός συστήματος οπτικής τοποθέτησης, με ακρίβεια ±10μm. Το τσιπ μπλε-πράσινου φωτός απαιτεί ένα ειδικό υλικό ακροφυσίου για την αποφυγή ζημιών στην επιφάνεια 58.

Μηχανή συγκόλλησης πίεσης: Το ηλεκτρόδιο του τσιπ συνδέεται με τη βάση μέσω τεχνολογίας συγκόλλησης σφαιρών χρυσού ή συγκόλλησης πίεσης σύρματος αλουμινίου. Το σχήμα και η εφελκυστική δύναμη του σημείου συγκόλλησης πρέπει να παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. 58

3. Εξοπλισμός συσκευασίας και επιθεώρησης

Μηχανή διανομής/εγκλωβισμού: Ελέγξτε με ακρίβεια την ποσότητα της κόλλας αργύρου ή της μονωτικής κόλλας (για παράδειγμα, για λευκά leds, είναι απαραίτητο να αποφευχθούν οι διαφορές χρώματος που προκαλούνται από την καθίζηση φωσφόρου) 28.

Μηχανή συσκευασίας με καλούπι: Υιοθετεί τεχνολογία έγχυσης υδραυλικού κενού για την εξάλειψη φυσαλίδων και την ενίσχυση της στεγανότητας της συσκευασίας.

Φωτοηλεκτρικός ελεγκτής: Ενσωματώνοντας λειτουργίες φασματικής ανάλυσης και δοκιμής θερμικής αντίστασης, ταξινομεί παραμέτρους όπως η ένταση φωτός, το μήκος κύματος και η θερμοκρασία χρώματος και υποστηρίζει προσαρμοσμένα πρότυπα διαβάθμισης 810.

Ανακαλύψεις στον εξοπλισμό κατασκευής νανοκλίμακας

Η τεχνολογία κατασκευής LED περοβσκίτη που αναπτύχθηκε από την ομάδα του Πανεπιστημίου Zhejiang έχει επιτύχει μια ανακάλυψη σε 90-νανομέτρων μέγεθος pixel, ξεπερνώντας κατά πολύ το όριο μικρομέτρων των παραδοσιακών ανόργανων leds. Αυτή η τεχνολογία βασίζεται σε εξοπλισμό εξαιρετικά ακριβούς λιθογραφίας και εναπόθεσης ατομικών στρώσεων (ALD), ο οποίος μπορεί να διατηρήσει υψηλή φωτεινή απόδοση σε 180-νανομέτρων κλίμακα, παρέχοντας νέες δυνατότητες για τον τομέα της οθόνης AR/VR.

2. Έξυπνο σύστημα ελέγχου παραγωγής

Παρακολούθηση δεδομένων κωδικού QR: Η AMS Osram ενσωματώνει κωδικούς QR Data Matrix στην επιφάνεια των LED αυτοκινήτων. Τα δεδομένα δοκιμής κάθε τσιπ (όπως η ένταση φωτός και οι συντεταγμένες χρώματος) συνδέονται με έναν μοναδικό κωδικό ταυτότητας, απλοποιώντας τη διαδικασία οπτικής βαθμονόμησης στη γραμμή παραγωγής και μειώνοντας τον χρόνο επιθεώρησης κατά 30%.

Τεχνολογία ψηφιακού διδύμου: Η Voury Zhuohua συνδέεται με το σύστημα MES του εργοστασίου μέσω οθονών LED για να χαρτογραφήσει την κατάσταση παραγωγής σε πραγματικό χρόνο, να υποστηρίξει δυναμικό προγραμματισμό και έγκαιρη προειδοποίηση σφαλμάτων και να βελτιώσει τη συνολική απόδοση του εξοπλισμού (OEE) κατά περισσότερο από 15%.

3. Πράσινη τεχνολογία κατασκευής

Εξοπλισμός πυροσυσσωμάτωσης εξοικονόμησης ενέργειας: Υιοθετώντας τον έλεγχο θερμοκρασίας ζώνης και την τεχνολογία ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας, η κατανάλωση ενέργειας της συγκόλλησης αργύρου μειώνεται κατά 20%.

Διαδικασία συσκευασίας χωρίς μόλυβδο: Προωθήστε τις τεχνολογίες SMD και COB, μειώστε τη χρήση βαρέων μετάλλων και ταυτόχρονα ενισχύστε την απόδοση απαγωγής θερμότητας.

Η υψηλή ακρίβεια και η ευελιξία είναι συμβατές

Η άνοδος των Micro/Mini leds απαιτεί οι συσκευές να έχουν δυνατότητες τοποθέτησης υπο-μικρομέτρων και να υποστηρίζουν την μικτή παραγωγή τσιπ πολλαπλών μεγεθών. Για παράδειγμα, το σύστημα εναλλαγής προσαρμοσμένου ακροφυσίου και η τεχνολογία διόρθωσης οπτικής απόκλισης AI θα γίνουν τυπικός εξοπλισμός για την επόμενη γενιά μηχανών τοποθέτησης 39.

2. Πλήρης ενοποίηση αυτοματισμού βιομηχανικής αλυσίδας

Μια πλήρως μη επανδρωμένη γραμμή παραγωγής από την επιταξιακή ανάπτυξη έως τη δοκιμή τερματικού είναι ο στόχος του κλάδου. Η δυσκολία έγκειται στην ανάπτυξη τυποποιημένων διεπαφών μεταξύ MOCVD και εξοπλισμού συσκευασίας, καθώς και στη διασύνδεση δεδομένων μεταξύ πλατφορμών (όπως τα πρωτόκολλα SECS/GEM) 610.

3. Συνεργατική καινοτομία υλικών και εξοπλισμού

Νέα υλικά όπως ο περοβσκίτης και τα κβαντικά σημεία θέτουν υψηλότερες απαιτήσεις για την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την απόδοση κατά της ρύπανσης του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, η εισαγωγή κεραμικών υποστρωμάτων νιτριδίου αλουμινίου απαιτεί τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση του εξοπλισμού συγκόλλησης 34.