第3世代の半導体光源として、LEDの製造プロセス（光エミッティングダイオード）には、基質の調製、エピタキシャルの成長、チップ切断、包装、テストなどの複数のリンクをカバーする複雑な技術チェーンが含まれます。近年、MicroledやAutomotive LEDなどのハイエンドアプリケーションの台頭により、LED製造機器は、精度、効率性、自動化の程度の点で革新的なブレークスルーを目撃しました。この記事では、コアプロセス機器、技術的課題、将来の傾向という3つの次元からの分析を実施します。
基板材料（サファイア、炭化シリコン、シリコンベースなど）の調製は、LED業界チェーンの礎石です。シリコン基板技術は、コストが低く強力な互換性のため、近年研究開発ホットスポットになっています。たとえば、ナンチャン大学のJiang Fengyiのチームは、4,000を超える実験を通じてシリコン基板上で窒化ガリウムを栽培するという課題を克服し、シリコンベースのLEDチップの大量生産を促進しました。 MOCVD（金属有機化学蒸気堆積）機などのエピタキシャル成長装置は、温度やガス流量などのパラメーターを正確に制御することにより、エピタキシャル層の結晶品質に直接影響します。中国南部工科大学の研究では、エピタキシャルプロセスを最適化すると、ウェーハの欠陥が軽減され、マイクロリングチップの収量が改善されることが示されています。
チップ切断には、エッチングプロセスを介したミクロンサイズのLEDアレイの形成が必要であり、マストランスファーテクノロジーは、マイクロレッドの大量生産のための重要なボトルネックです。従来の機械的伝達は、±1.5μmの誤差要件を満たすのが困難です。レーザーアシストトランスファーテクノロジー（特許技術のウェッジ型プッシュブロックとポジショニングロッドの共同設計など）は、自動クランプと正確なポジショニングを通じて転送効率と収量を大幅に改善します。 Yuanlishengによって発売されたEP-310光電子モジュール精密アセンブリマシンは、画像認識とホットプレスモジュールを統合し、LEDレンズアセンブリなどの高精度需要シナリオに適しています。
パッケージ段階でのリンコーティングやダイ結合などのプロセスは、LEDの発光効率と寿命に直接影響します。 Yuanlisheng OED-350完全自動分配機は、レーザー高さの測定と自動針洗浄システムを採用して、均一なコーティングを確保します。検出装置はインテリジェンスに向けて発展しています。たとえば、AMS OSRAMはデータマトリックスQRコードテクノロジーを導入し、パッケージング面の各LED（光強度や色座標など）のテストデータをエンコードし、光学検出プロセスを簡素化し、26倍のキャリブレーションコストを削減し、南中国大学のチームはAOI（自動光学検査）とEL（Electroluminesceal extelecionived Technologyを達成したAOI）を提案しました。ピクセル。
マイクロリングは、非常に小さなチップサイズ（<50μm）により、巨大な移動利回り（99.9999％が必要）を達成したり、側壁の欠陥を制御するなどの課題に直面しています。調査によると、ナノ粒子はエッチングと自己組織化技術を支援することで側壁の損傷を減らすことができ、QMAT基質とレーザー剥離（LLO）テクノロジーが転送プロセスを最適化できることを示しています1。
従来のLED生産ラインは手動操作に依存しており、その結果、収量が大きく変動します。台湾のナンタイ科学技術大学が実施した研究は、統計ツールと組み合わせて、シックスシグマDMAICプロセス（定義、測定、分析、改善、制御）を使用することにより、フロントエンドの穀物製造プロセスの欠陥率を減らしました。 Yuanlisheng EM-560配置機は、0.6mm*0.3mmから8mm*8mmの範囲のコンポーネントの高速配置をサポートし、フルプロセスの自動化を促進するフライングオリエンテーションモジュールを採用しています。
シリコン基板テクノロジー（Jingneng OptoelectronicsのIDMモデルなど）の工業化は、垂直統合を通じてチップコストを削減し、NanchangのLED工業クラスターは、産業チェーンを補完および拡張することにより、基板からパッケージングまで完全な生態学的レイアウトを形成しました。さらに、機器の省エネ設計（エアデフレクターボックスやインテリジェントな温度制御システムなど）は、環境保護の傾向になっています。
レーザートランスファーおよびローラートランスファーテクノロジーは、マイクロリングの大量生産能力をさらに強化します。 AI駆動型のリアルタイム偏差補正システムと組み合わせて、産業グレードの移動効率（> 50m/h）を突破することが期待されています。
データマトリックスQRコードとモノのインターネット（IoT）テクノロジーの統合により、LEDのライフサイクル全体にわたってデータのトレーサビリティが可能になり、工場でのデジタル化とカスタマイズされた生産が促進されます。
将来のデバイスは、自動車照明やウェアラブルディスプレイなどの新たな需要を満たすために、エッチングとパッケージングを組み合わせた統合マシン、柔軟な基板と互換性のある印刷デバイスなどの多機能統合を考慮する必要があります。
LED製造機器における技術革新は、産業チェーンのアップグレードの中心的な原動力です。シリコン基質のエピタキシーから、自動化されたパッケージングからインテリジェント検出まで、マイクロリングの大規模な移動まで、機器の精度とインテリジェンスが業界の景観を再構築しています。シリコンベースのLEDでの中国のブレークスルーと、データ駆動型検査におけるAMSオスラムの成果により、グローバルLED製造は、高効率、緑、および高い付加価値への進化を促進しています。将来的には、機器メーカーはプロセス制限を継続的に突破し、より複雑なアプリケーションシナリオの課題に対処するために、材料科学とAIテクノロジーと協力する必要があります
