Equipamento de fabrico de LEDs: o motor central da manufatura de precisão e da produção inteligente

Equipamento de fabrico de LEDs: o motor central da manufatura de precisão e da produção inteligente

Introdução
Com a ampla aplicação do LED em campos como iluminação, exibição e eletrônica automotiva, sua tecnologia de fabricação está se desenvolvendo rapidamente para alta precisão, alta eficiência,e inteligênciaComo suporte central da cadeia industrial de LED, os equipamentos de fabricação de LED não só determinam o desempenho e o rendimento do produto,Mas também promove a inovação da tecnologia optoelectrónica de semicondutoresEste artigo aprofundará os principais equipamentos, desafios técnicos e tendências futuras na fabricação de LED,e analisá-los em combinação com os últimos avanços na indústria 3610.

I. Equipamento básico e fluxo de processos da fabricação de LED
A fabricação de LEDs abrange três grandes elos: preparação de chips, embalagem e testes.

1Equipamento de crescimento epitaxial: reator MOCVD
A deposição de vapor químico metalo-orgânico (MOCVD) é um equipamento central na fabricação de chips LED, usado para cultivar camadas de materiais semicondutores, como nitreto de gálio (GaN), em substratos.A ascensão dos equipamentos MOCVD domésticos (como os modelos desenvolvidos de forma independente pelo Instituto de Semicondutores da Academia Chinesa de Ciências) reduziu significativamente os custos de fabricaçãoAs principais tecnologias incluem o controlo da uniformidade de temperatura,regulação precisa do caudal de gás e otimização da estabilidade da estrutura epitaxial de várias camadas.

2Equipamento de processamento de chips
O expansor de chip: Ele estende o espaçamento de chips LED bem dispostos de 0,1 mm para 0,6 mm para evitar colisões de chips em processos subsequentes.

Máquina de montagem automática: adota bocas de sucção a vácuo e bocas de sucção de bakelita, e transfere com precisão as fichas para o suporte através de um sistema de posicionamento visual,com uma precisão de ± 10 μmO chip de luz azul-verde requer um material especial de bocal para evitar danos na superfície 58.

Máquina de soldagem sob pressão: O eletrodo de chip é conectado ao suporte através de soldagem de esferas de fio de ouro ou tecnologia de soldagem sob pressão de fio de alumínio.A forma e a força de tração do ponto de solda devem ser monitorizadas em tempo real para garantir a fiabilidade da condutividade elétrica. 58

3Equipamento de embalagem e inspecção
Máquina de distribuição: controlar com precisão a quantidade de cola de prata ou cola isolante (por exemplo, para LEDs brancos,É necessário evitar diferenças de cor causadas pela precipitação de fósforo) 28.

Máquina de embalagem moldada: adota a tecnologia de injeção de vácuo hidráulico para eliminar bolhas e melhorar a hermeticidade da embalagem.

Tester fotoelétrico: integrando funções de análise espectral e teste de resistência térmica, classifica parâmetros como intensidade de luz, comprimento de onda e temperatura de cor,e suporta padrões de classificação personalizados 810.

II. Inovações tecnológicas e avanços industriais
Descobertas nos equipamentos de fabrico em nanoescala
A tecnologia de fabricação de LEDs de perovskita desenvolvida pela equipa da Universidade de Zhejiang alcançou um avanço no tamanho de 90 nanómetros de pixels.Excedendo em muito o limite de micrões dos LEDs inorgânicos tradicionaisEsta tecnologia baseia-se na litografia de ultra-precisão e no equipamento de deposição de camadas atómicas (ALD), que pode manter uma elevada eficiência luminosa numa escala de 180 nanómetros.Proporcionar novas possibilidades para o campo de exibição AR/VR.

2Sistema de controlo de produção inteligente
Código QR Rastreamento de dados: A AMS Osram integra códigos QR Data Matrix na superfície dos LEDs automotivos.Os dados de ensaio de cada chip (como a intensidade da luz e as coordenadas de cor) estão ligados a um código de identificação único, simplificando o processo de calibração óptica na linha de produção e reduzindo o tempo de inspecção em 30%.

Tecnologia digital gêmea: Voury Zhuohua se conecta ao sistema MES da fábrica através de telas de exibição LED para mapear o status da produção em tempo real, suportar agendamento dinâmico e alerta precoce de falha,e melhorar a eficiência global do equipamento (OEE) em mais de 15%.

3Tecnologia verde de fabrico
Equipamento de sinterização de poupança de energia: através da adoção do controlo de temperatura de zona e da tecnologia de recuperação de calor residual, o consumo de energia da sinterização por adesivos de prata é reduzido em 20%.

Processo de embalagem sem chumbo: promover as tecnologias SMD e COB, reduzir o uso de metais pesados e, simultaneamente, melhorar o desempenho da dissipação de calor.

III. Tendências e desafios futuros
Alta precisão e flexibilidade são compatíveis
A ascensão dos Micro/Mini LEDs exige que os dispositivos tenham capacidades de posicionamento sub-micron e suportem a produção mista de chips de vários tamanhos.O sistema adaptativo de comutação de bocal e a tecnologia de correcção de desvio visual com IA tornar-se-ão equipamento de série para a próxima geração de máquinas de montagem 39.

2Integração completa da automatização da cadeia industrial
Uma linha de produção totalmente não tripulada do crescimento epitaxial ao teste terminal é o objetivo da indústria.A dificuldade reside no desenvolvimento de interfaces normalizadas entre MOCVD e equipamento de embalagem, bem como intercomunicação de dados entre plataformas (como os protocolos SECS/GEM) 610.

3- Inovação colaborativa de materiais e equipamentos
Os novos materiais, como a perovskita e os pontos quânticos, impõem exigências mais elevadas à resistência a altas temperaturas e ao desempenho antipoluição dos equipamentos.A introdução de substratos cerâmicos de nitruro de alumínio exige uma melhoria da resistência à corrosão dos equipamentos de solda 34.

IV. Sugestões de selecção e aplicação
Quando as empresas escolhem equipamentos de fabrico de LED, devem considerar de forma abrangente:

Requisitos de precisão: grau de consumo (± 50 μm) versus grau de semicondutores (± 5 μm)

Compatibilidade de capacidade: Linha de alta velocidade (> 30.000 CPH) versus linha de pequenos lotes de várias variedades;

Grau de inteligência: se suporta acesso à IoT e manutenção preditiva;

Conformidade ambiental: conformidade com as normas RoHS e REACH, reduzindo as emissões de compostos orgânicos voláteis (COV) em 6810.

Conclusão
A evolução tecnológica dos equipamentos de fabrico de LED não é apenas uma manifestação microscópica dos processos de semicondutores, mas também uma prática macroscópica de fabricação inteligente.Do processamento de chips em nanoescala ao empoderamento de dados de cadeia completa, a inovação dos equipamentos está a conduzir a indústria LED para um futuro mais eficiente, mais ecológico e mais inteligente.Espera-se que a China tenha mais voz no campo global de equipamentos LED de ponta.