तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर प्रकाश स्रोत के रूप में, एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) की विनिर्माण प्रक्रिया में एक जटिल तकनीकी श्रृंखला शामिल है, जिसमें सब्सट्रेट तैयारी, एपिटैक्सियल ग्रोथ, चिप कटिंग, पैकेजिंग और परीक्षण जैसे कई लिंक शामिल हैं। हाल के वर्षों में, माइक्रोएलईडी और ऑटोमोटिव एलईडी जैसे उच्च-अंत अनुप्रयोगों के उदय के साथ, एलईडी विनिर्माण उपकरण ने सटीकता, दक्षता और स्वचालन की डिग्री के मामले में क्रांतिकारी सफलता देखी है। यह लेख तीन आयामों से एक विश्लेषण करेगा: मुख्य प्रक्रिया उपकरण, तकनीकी चुनौतियाँ और भविष्य के रुझान।
सब्सट्रेट सामग्री (जैसे नीलम, सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन-आधारित) की तैयारी एलईडी उद्योग श्रृंखला की आधारशिला है। सिलिकॉन सब्सट्रेट तकनीक हाल के वर्षों में अपनी कम लागत और मजबूत संगतता के कारण एक अनुसंधान और विकास हॉटस्पॉट बन गई है। उदाहरण के लिए, नैनचांग विश्वविद्यालय की जियांग फेंगयी की टीम ने 4,000 से अधिक प्रयोगों के माध्यम से सिलिकॉन सब्सट्रेट पर गैलियम नाइट्राइड उगाने की चुनौती पर काबू पाया, जिससे सिलिकॉन-आधारित एलईडी चिप्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन हुआ। एपिटैक्सियल ग्रोथ उपकरण जैसे एमओसीवीडी (मेटल-ऑर्गेनिक केमिकल वेपर डिपोजिशन) मशीनें तापमान और गैस प्रवाह दर जैसे मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित करके एपिटैक्सियल परत की क्रिस्टल गुणवत्ता को सीधे प्रभावित करती हैं। साउथ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के शोध से पता चलता है कि एपिटैक्सियल प्रक्रिया का अनुकूलन वेफर दोषों को कम कर सकता है और माइक्रोएलईडी चिप्स की उपज में सुधार कर सकता है।
चिप कटिंग के लिए नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं के माध्यम से माइक्रोन-आकार के एलईडी सरणियों का निर्माण आवश्यक है, और मास ट्रांसफर तकनीक माइक्रोलेड्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए प्रमुख बाधा है। पारंपरिक यांत्रिक हस्तांतरण ±1.5μm त्रुटि आवश्यकता को पूरा करना मुश्किल है। लेजर-सहायक ट्रांसफर तकनीक (जैसे पेटेंट तकनीक में वेज-आकार के पुश ब्लॉक और पोजिशनिंग रॉड का सहयोगात्मक डिजाइन) स्वचालित क्लैंपिंग और सटीक पोजिशनिंग के माध्यम से ट्रांसफर दक्षता और उपज में काफी सुधार करता है। युआनलीशेंग द्वारा लॉन्च की गई EP-310 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल सटीक असेंबली मशीन छवि पहचान और हॉट-प्रेसिंग मॉड्यूल को एकीकृत करती है, और एलईडी लेंस असेंबली जैसे उच्च-सटीक मांग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।
पैकेजिंग चरण में फॉस्फर कोटिंग और डाई बॉन्डिंग जैसी प्रक्रियाएं सीधे एलईडी की चमकदार दक्षता और जीवनकाल को प्रभावित करती हैं। युआनलीशेंग ओईडी-350 पूरी तरह से स्वचालित डिस्पेंसिंग मशीन समान कोटिंग सुनिश्चित करने के लिए लेजर ऊंचाई माप और स्वचालित सुई सफाई प्रणाली को अपनाती है। डिटेक्शन उपकरण बुद्धिमत्ता की ओर विकसित हो रहा है। उदाहरण के लिए, एएमएस ओसराम ने डेटा मैट्रिक्स क्यूआर कोड तकनीक पेश की है, जो पैकेजिंग सतह पर प्रत्येक एलईडी (जैसे प्रकाश की तीव्रता और रंग निर्देशांक) के परीक्षण डेटा को एन्कोड करती है, जिससे ऑप्टिकल डिटेक्शन प्रक्रिया सरल हो जाती है और अंशांकन लागत 26% कम हो जाती है। साउथ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी की टीम ने माइक्रोएलईडी डेड पिक्सेल की कुशल पहचान और मरम्मत को प्राप्त करने के लिए एओआई (ऑटोमैटिक ऑप्टिकल इंस्पेक्शन) और ईएल (इलेक्ट्रोलोमिनेसेंस) संयुक्त तकनीक का भी प्रस्ताव दिया।
माइक्रोएलईडी, अपने अत्यंत छोटे चिप आकार (50μm से कम) के कारण, एक विशाल ट्रांसफर उपज (99.9999% की आवश्यकता) प्राप्त करने और साइड वॉल दोषों को नियंत्रित करने जैसी चुनौतियों का सामना करता है। शोध से पता चलता है कि नैनोपार्टिकल असिस्टेड नक़्क़ाशी और स्व-विधानसभा तकनीक साइड वॉल क्षति को कम कर सकती है, जबकि क्यूएमएटी सब्सट्रेट और लेजर एक्सफोलिएशन (एलएलओ) तकनीक ट्रांसफर प्रक्रिया को अनुकूलित कर सकती है।स्वचालन और बुद्धिमत्ता का उन्नयन
ग्रीन विनिर्माण और लागत अनुकूलन
III. भविष्य के रुझान और उद्योग दृष्टिकोण
बुद्धिमान पहचान और डेटा एकीकरण
समग्र उपकरणों का विकास
निष्कर्ष
