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

1. Apparecchiature per la crescita epitassiale: reattore MOCVD

La deposizione chimica da vapore organometallico (MOCVD) è un'apparecchiatura fondamentale nella produzione di chip LED, utilizzata per far crescere strati di materiale semiconduttore come il nitruro di gallio (GaN) su substrati. L'ascesa delle apparecchiature MOCVD nazionali (come i modelli sviluppati indipendentemente dall'Istituto di semiconduttori dell'Accademia cinese delle scienze) ha ridotto significativamente i costi di produzione, con il prezzo di una singola unità pari solo al 50% di quello delle apparecchiature importate. Le tecnologie chiave includono il controllo dell'uniformità della temperatura, la regolazione precisa della portata del gas e l'ottimizzazione della stabilità della struttura epitassiale multistrato.

2. Apparecchiature per la lavorazione dei chip

L'espansore di chip: estende la spaziatura dei chip LED disposti in modo ravvicinato da 0,1 mm a 0,6 mm per evitare collisioni dei chip nei processi successivi.

Macchina di montaggio automatica: adotta ugelli di aspirazione a vuoto e ugelli di aspirazione in bachelite e trasferisce con precisione i chip alla staffa tramite un sistema di posizionamento visivo, con una precisione di ±10μm. Il chip a luce blu-verde richiede un materiale speciale per l'ugello per evitare danni alla superficie 58.

Saldatrice a pressione: l'elettrodo del chip è collegato alla staffa tramite la tecnologia di saldatura a sfera con filo d'oro o saldatura a pressione con 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. Apparecchiature di confezionamento e ispezione

Erogatore/incapsulatore: controlla con precisione la quantità di colla d'argento o colla isolante (ad esempio, per i LED bianchi, è necessario evitare differenze di colore causate dalla precipitazione del fosforo) 28.

Macchina per l'imballaggio stampato: adotta la tecnologia di iniezione sottovuoto idraulica per eliminare le bolle e migliorare la tenuta dell'imballaggio.

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

Progressi nelle apparecchiature di produzione su nanoscala

La tecnologia di produzione di LED a perovskite sviluppata dal team dell'Università di Zhejiang ha ottenuto un successo nelle dimensioni dei pixel di 90 nanometri, superando di gran lunga il limite a livello di micron dei LED inorganici tradizionali. Questa tecnologia si basa su apparecchiature di litografia di precisione e deposizione a strati atomici (ALD), che possono mantenere un'elevata efficienza luminosa su una scala di 180 nanometri, offrendo nuove possibilità per il campo dei display AR/VR.

2. Sistema di controllo della produzione intelligente

Tracciamento dei dati del codice QR: AMS Osram integra i codici QR Data Matrix sulla superficie dei LED automobilistici. I dati di test di ogni chip (come l'intensità luminosa e le coordinate cromatiche) sono vincolati a un codice di identità univoco, semplificando il processo di calibrazione ottica sulla linea di produzione e riducendo i tempi di ispezione del 30%.

Tecnologia del gemello digitale: Voury Zhuohua si collega al sistema MES di fabbrica tramite schermi LED per mappare lo stato della produzione in tempo reale, supportare la pianificazione dinamica e l'allarme precoce dei guasti e migliorare l'efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE) di oltre 15%.

3. Tecnologia di produzione ecologica

Apparecchiature di sinterizzazione a risparmio energetico: adottando il controllo zonale della temperatura e la tecnologia di recupero del calore di scarto, il consumo energetico della sinterizzazione dell'adesivo d'argento è ridotto del 20%.

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

Elevata precisione e flessibilità sono compatibili

L'ascesa dei Micro/Mini LED richiede che i dispositivi abbiano capacità di posizionamento sub-micron e supportino la produzione mista di chip di dimensioni diverse. Ad esempio, il sistema di commutazione degli ugelli adattivi e la tecnologia di correzione della deviazione visiva AI diventeranno apparecchiature standard per la prossima generazione di macchine di montaggio 39.

2. Integrazione dell'automazione completa della catena industriale

Una linea di produzione completamente senza equipaggio dalla crescita epitassiale ai test terminali è l'obiettivo del settore. La difficoltà risiede nello sviluppo di interfacce standardizzate tra MOCVD e apparecchiature di confezionamento, nonché nell'intercomunicazione dei dati multipiattaforma (come i protocolli SECS/GEM) 610.

3. Innovazione collaborativa di materiali e apparecchiature

Nuovi materiali come la perovskite e i punti quantici pongono requisiti più elevati per la resistenza alle alte temperature e le prestazioni anti-inquinamento delle apparecchiature. Ad esempio, l'introduzione di substrati ceramici in nitruro di alluminio richiede il miglioramento della resistenza alla corrosione delle apparecchiature di saldatura 34.