Equipamento de fabrico de LED: Inovação tecnológica e modernização da cadeia industrial

Equipamento de fabrico de LED: Inovação tecnológica e modernização da cadeia industrial

Motor chave
Como fonte de luz semicondutora de terceira geração, o processo de fabrico de LED (diodo emissor de luz) envolve uma cadeia tecnológica complexa, que abrange múltiplos elos, como a preparação do substrato,Nos últimos anos, com a ascensão de aplicações de ponta como MicroLED e LED automotivo,Os equipamentos de fabrico de LEDs testemunharam avanços revolucionários em termos de precisãoEste artigo conduzirá uma análise a partir de três dimensões: equipamento de processo básico, desafios técnicos e tendências futuras.

I. Evolução tecnológica dos equipamentos essenciais na fabricação de LED
Equipamento de crescimento de substrato e epitaxial
A preparação de materiais de substrato (tais como safira, carburo de silício e à base de silício) é a pedra angular da cadeia industrial de LED.A tecnologia do substrato de silício tornou-se um ponto de interesse da investigação e desenvolvimento nos últimos anos devido ao seu baixo custo e à sua forte compatibilidadePor exemplo, a equipe de Jiang Fengyi da Universidade de Nanchang superou o desafio de cultivar nitreto de gálio em substratos de silício através de mais de 4.000 experimentos.Promoção da produção em massa de chips LED à base de silício. Epitaxial growth equipment such as MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) machines directly affect the crystal quality of the epitaxial layer by precisely controlling parameters such as temperature and gas flow rateUma pesquisa da Universidade de Tecnologia do Sul da China indica que a otimização do processo epitaxial pode reduzir os defeitos das wafers e melhorar o rendimento dos chips MicroLED.

Equipamento de corte de chips e transferência de massa
O corte de chips requer a formação de matrizes de LEDs de tamanho micrométrico através de processos de gravação, e a tecnologia de transferência de massa é o gargalo chave para a produção em massa de MicroLEDs.A transferência mecânica tradicional é difícil de cumprir o ± 1Requisito de erro de 0,5 μm. Laser-assisted transfer technology (such as the collaborative design of wedge-shaped push blocks and positioning rods in patented technology) significantly improves transfer efficiency and yield through automated clamping and precise positioningA máquina de montagem de precisão de módulos optoelectrónicos EP-310 lançada pela Yuanlisheng integra módulos de reconhecimento de imagem e de impressão a quente.e é adequado para cenários de demanda de alta precisão, como montagem de lentes LED.

Equipamento de embalagem e inspecção
Os processos tais como revestimento por fósforo e ligação por matriz na fase de embalagem afetam diretamente a eficiência luminosa e a vida útil dos LEDs.A máquina de distribuição totalmente automática Yuanlisheng OED-350 adota uma medição de altura a laser e um sistema automático de limpeza de agulhas para garantir um revestimento uniformeOs equipamentos de detecção estão a evoluir para a inteligência.codificação dos dados de ensaio de cada LED (como a intensidade luminosa e as coordenadas de cor) na superfície da embalagem, simplificando o processo de detecção óptica e reduzindo o custo de calibração em 26. The team from South China University of Technology also proposed the AOI (Automatic Optical Inspection) and EL (Electroluminescence) combined technology to achieve efficient identification and repair of MicroLED dead pixels.

II. Desafios técnicos e orientações para a inovação
O gargalo de fabricação do MicroLED
O MicroLED, devido ao seu tamanho de chip extremamente pequeno (<50μm), enfrenta desafios como alcançar um enorme rendimento de transferência (requerendo 99,9999%) e controlar defeitos de parede lateral.A investigação mostra que a tecnologia de auto-montagem e gravação assistida por nanopartículas pode reduzir os danos nas paredes laterais, enquanto os substratos QMAT e a tecnologia de esfoliação a laser (LLO) podem otimizar o processo de transferência 1.

Automatização e melhoria da inteligência
As linhas de produção tradicionais de LED dependem de operação manual, o que resulta em grandes flutuações no rendimento.Um estudo realizado pela Universidade de Ciência e Tecnologia Nan-Tai, em Taiwan, reduziu a taxa de defeitos do processo de fabricação de grãos front-end, utilizando o processo Six Sigma DMAIC (Define, Medir, Analisar, Melhorar, Controlar) em combinação com ferramentas estatísticas.com um comprimento de travagem superior a 50 mm,.6 mm × 0,3 mm a 8 mm × 8 mm, promovendo a automação completa do processo.

Fabricação ecológica e otimização de custos
A industrialização da tecnologia do substrato de silício (como o modelo IDM da Jingneng Optoelectronics) reduz os custos dos chips através da integração vertical,enquanto o aglomerado industrial de LED em Nanchang formou um layout ecológico completo de substratos a embalagens, complementando e estendendo a cadeia industrialAlém disso, a concepção de equipamentos de poupança de energia (como caixas de defletores de ar e sistemas inteligentes de controlo de temperatura) tornou-se uma tendência de protecção do ambiente.

III. Tendências futuras e perspectivas do sector
A popularização de equipamentos de transferência de massa de alta precisão
A tecnologia de transferência de laser e transferência de rolos aumentará ainda mais a capacidade de produção em massa de Microleds.Espera-se que ultrapasse a eficiência de transferência de nível industrial (> 50M/h).

Detecção e integração de dados inteligentes
The integration of Data Matrix QR codes and Internet of Things (IoT) technology will enable data traceability throughout the entire life cycle of leds and promote digitalization and customized production in factories.

Desenvolvimento de equipamentos compósitos
Os futuros dispositivos devem ter em conta a integração multifuncional, como máquinas integradas que combinam gravação e embalagem,ou dispositivos de impressão de transferência compatíveis com substratos flexíveis, para satisfazer demandas emergentes, como a iluminação automóvel e os ecrãs portáteis.

Conclusão
A inovação tecnológica nos equipamentos de fabrico de LEDs é a principal força motriz para a modernização da cadeia industrial.da embalagem automatizada à detecção inteligente, a precisão e a inteligência dos equipamentos estão a remodelar o panorama da indústria.A fabricação global de LED está acelerando a sua evolução para a alta eficiênciaNo futuro, os fabricantes de equipamentos terão de ultrapassar continuamente os limites dos processos,e colaborar com a ciência dos materiais e a tecnologia de IA para enfrentar os desafios de cenários de aplicação mais complexos