LED 제조 장비: 정밀 공예 및 지능형 생산의 핵심 엔진

1. 에피택셜 성장 장비: MOCVD 반응기

유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD)은 LED 칩 제조의 핵심 장비로, 기판에 질화 갈륨(GaN)과 같은 반도체 재료 층을 성장시키는 데 사용됩니다. 국내 MOCVD 장비(예: 중국 과학원 반도체 연구소에서 독립적으로 개발한 모델)의 부상은 제조 비용을 크게 절감했으며, 단일 장비의 가격은 수입 장비의 50%에 불과합니다. 주요 기술에는 온도 균일성 제어, 가스 유량의 정밀 조절 및 다층 에피택셜 구조의 안정성 최적화가 포함됩니다.

2. 칩 가공 장비

칩 익스팬더: 좁게 배열된 LED 칩의 간격을 0.1mm에서 0.6mm로 확장하여 후속 공정에서 칩 충돌을 방지합니다.

자동 실장기: 진공 흡착 노즐과 베이클라이트 흡착 노즐을 채택하고, 시각적 위치 지정 시스템을 통해 칩을 브래킷으로 정밀하게 전송하며, 정확도는 ±10μm입니다. 청록색 칩은 표면 손상을 방지하기 위해 특수 노즐 재료가 필요합니다.58 줄입니다.

압력 용접기: 칩 전극은 금선 볼 용접 또는 알루미늄선 압력 용접 기술을 통해 브래킷에 연결됩니다. 전도성의 신뢰성을 보장하기 위해 용접점의 모양과 인장력을 실시간으로 모니터링해야 합니다.58

3. 패키징 및 검사 장비

디스펜싱/포팅 머신: 은 접착제 또는 절연 접착제의 양을 정밀하게 제어합니다(예: 백색 LED의 경우 형광체 침전으로 인한 색상 차이를 피해야 함) 28 줄입니다.

성형 패키징 머신: 유압 진공 주입 기술을 채택하여 기포를 제거하고 패키징의 기밀성을 향상시킵니다.

광전 테스터: 스펙트럼 분석 및 열 저항 테스트 기능을 통합하여 광도, 파장 및 색온도와 같은 매개변수를 정렬하고 맞춤형 등급 표준을 지원합니다 810 줄입니다.

나노 스케일 제조 장비의 돌파구

저장대학교 팀에서 개발한 페로브스카이트 LED 제조 기술은 90나노미터 픽셀 크기에서 획기적인 성과를 거두었으며, 이는 기존 무기 LED의 마이크론 수준 한계를 훨씬 초과합니다. 이 기술은 초정밀 리소그래피 및 원자층 증착(ALD) 장비에 의존하며, 180나노미터 규모에서도 높은 발광 효율을 유지하여 AR/VR 디스플레이 분야에 새로운 가능성을 제공합니다.

2. 지능형 생산 관리 시스템

QR 코드 데이터 추적: AMS Osram은 자동차 LED 표면에 Data Matrix QR 코드를 통합합니다. 각 칩의 테스트 데이터(예: 광도 및 색상 좌표)는 고유한 ID 코드에 바인딩되어 생산 라인에서 광학 보정 프로세스를 단순화하고 검사 시간을 30% 줄입니다.

디지털 트윈 기술: Voury Zhuohua는 LED 디스플레이 화면을 통해 공장 MES 시스템과 연결하여 생산 상태를 실시간으로 매핑하고, 동적 스케줄링 및 오류 조기 경보를 지원하며, 전체 장비 효율(OEE)을 15% 줄입니다.

3. 친환경 제조 기술

에너지 절약 소결 장비: 구역 온도 제어 및 폐열 회수 기술을 채택하여 은 접착제 소결의 에너지 소비를 20% 줄입니다.

무연 패키징 공정: SMD 및 COB 기술을 홍보하고, 중금속 사용을 줄이며, 동시에 방열 성능을 향상시킵니다.

고정밀 및 유연성 호환

Micro/Mini LED의 부상은 장치가 서브 마이크론 위치 지정 기능을 갖추고 다중 크기 칩의 혼합 생산을 지원해야 합니다. 예를 들어, 적응형 노즐 전환 시스템 및 AI 시각적 편차 보정 기술은 차세대 실장기의 표준 장비가 될 것입니다 39 줄입니다.

2. 전체 산업 체인 자동화 통합

에피택셜 성장부터 최종 테스트까지 완전 무인 생산 라인이 업계 목표입니다. 어려움은 MOCVD와 패키징 장비 간의 표준화된 인터페이스 개발과 상호 플랫폼 데이터 통신(예: SECS/GEM 프로토콜)에 있습니다 610 줄입니다.

3. 재료 및 장비의 협력 혁신

페로브스카이트 및 양자점과 같은 새로운 재료는 장비의 고온 저항 및 오염 방지 성능에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다. 예를 들어, 질화 알루미늄 세라믹 기판의 도입은 용접 장비의 내식성을 개선해야 합니다 34 줄입니다.