Εξοπλισμός παραγωγής LED: Τεχνολογική καινοτομία και αναβάθμιση της βιομηχανικής αλυσίδας

Εξοπλισμός παραγωγής LED: Τεχνολογική καινοτομία και αναβάθμιση της βιομηχανικής αλυσίδας

Κλειδί κινητήρα
Ως ημιαγωγός φωτεινής πηγής τρίτης γενιάς, η διαδικασία κατασκευής των LED (Δηοδίων εκπομπής φωτός) περιλαμβάνει μια πολύπλοκη τεχνολογική αλυσίδα, η οποία καλύπτει πολλαπλούς κρίκους, όπως η προετοιμασία του υπόστρωμα,Τα τελευταία χρόνια, με την άνοδο των εφαρμογών υψηλής τεχνολογίας, όπως τα MicroLED και τα LED αυτοκινήτων,Ο εξοπλισμός παραγωγής LED έχει δει επαναστατικές ανακαλύψεις όσον αφορά την ακρίβειαΤο άρθρο αυτό θα διεξάγει ανάλυση από τρεις διαστάσεις: βασικό εξοπλισμό διαδικασίας, τεχνικές προκλήσεις και μελλοντικές τάσεις.

Ι. Τεχνολογική εξέλιξη του βασικού εξοπλισμού στην κατασκευή LED
Εξοπλισμός υποστρώματος και επιταξιακής ανάπτυξης
Η παρασκευή υλικών υποστρώματος (όπως ζαφείρι, καρβίδιο του πυριτίου και πυριτίου) αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της βιομηχανικής αλυσίδας των LED.Η τεχνολογία υποστρώματος πυριτίου έχει καταστεί ένα κέντρο έρευνας και ανάπτυξης τα τελευταία χρόνια λόγω του χαμηλού κόστους και της ισχυρής συμβατότηταςΓια παράδειγμα, η ομάδα του Jiang Fengyi από το Πανεπιστήμιο Nanchang ξεπέρασε την πρόκληση της καλλιέργειας νιτρικού γαλλίου σε υπόστρωμα πυριτίου με πάνω από 4.000 πειράματα.για την προώθηση της μαζικής παραγωγής LED τσιπ με βάση το πυρίτιο. 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 rateΈρευνα του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας της Νότιας Κίνας δείχνει ότι η βελτιστοποίηση της επιταξιακής διαδικασίας μπορεί να μειώσει τα ελαττώματα των κυψελών και να βελτιώσει την απόδοση των μικροπνευματωδών τσιπ MicroLED.

Εξοπλισμός κοπής κομματιών και μεταφοράς μάζας
Η κοπή τσιπ απαιτεί τη δημιουργία συστάσεων LED μικρομεγέθους μέσω διαδικασιών χαρακτικής, και η τεχνολογία μεταφοράς μάζας είναι το βασικό πρόβλημα για την μαζική παραγωγή των μικρολίντ.Η παραδοσιακή μηχανική μεταφορά είναι δύσκολο να ανταποκριθεί στο ± 1Απαιτείται σφάλμα 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 positioningΗ μηχανή συναρμολόγησης με ακρίβεια των οπτοηλεκτρονικών ενσωματωμένων μονάδων EP-310 που κυκλοφόρησε από την Yuanlisheng ενσωματώνει ενότητες αναγνώρισης εικόνας και θερμής πίεσης.και είναι κατάλληλο για σενάρια υψηλής ακρίβειας ζήτησης, όπως η συναρμολόγηση φακών LED.

Εξοπλισμός συσκευασίας και ελέγχου
Οι διεργασίες όπως η επικάλυψη με φωσφόρο και η σύνδεση με πετσέτα στο στάδιο της συσκευασίας επηρεάζουν άμεσα την φωτεινή απόδοση και τη διάρκεια ζωής των LED.Το πλήρως αυτόματο μηχάνημα διανομής Yuanlisheng OED-350 υιοθετεί μέτρηση ύψους λέιζερ και αυτόματο σύστημα καθαρισμού βελόνων για να εξασφαλίσει ομοιόμορφη επίστρωσηΟ εξοπλισμός ανίχνευσης εξελίσσεται προς την ευφυΐα.κωδικοποίηση των δεδομένων δοκιμής κάθε LED (όπως ένταση φωτός και συντεταγμένες χρώματος) στην επιφάνεια συσκευασίας, απλοποιώντας τη διαδικασία οπτικής ανίχνευσης και μειώνοντας το κόστος βαθμονόμησης κατά 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.

ΙΙ. Τεχνικές προκλήσεις και κατευθύνσεις καινοτομίας
Το μειονέκτημα της παραγωγής των MicroLED
Το MicroLED, λόγω του εξαιρετικά μικρού μεγέθους του τσιπ (<50μm), αντιμετωπίζει προκλήσεις όπως η επίτευξη τεράστιας απόδοσης μεταφοράς (που απαιτεί 99,9999%) και ο έλεγχος ελαττωμάτων πλευρικών τοιχωμάτων.Έρευνα δείχνει ότι η τεχνολογία με τη βοήθεια των νανοσωματιδίων και της αυτοσυναρμολόγησης μπορεί να μειώσει τη βλάβη των πλευρικών τοιχωμάτων, ενώ τα υποστρώματα QMAT και η τεχνολογία απολέπισης με λέιζερ (LLO) μπορούν να βελτιστοποιήσουν τη διαδικασία μεταφοράς 1.

Αυτοματοποίηση και αναβάθμιση πληροφοριών
Οι παραδοσιακές γραμμές παραγωγής LED βασίζονται στην χειροκίνητη λειτουργία, με αποτέλεσμα μεγάλες διακυμάνσεις στην απόδοση.Μια μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Nan-Tai στην Ταϊβάν έχει μειώσει το ποσοστό ελαττωμάτων της διαδικασίας παραγωγής σιτηρών με τη χρήση της διαδικασίας Six Sigma DMAIC (DefineΗ μηχανή τοποθέτησης Yuanlisheng EM-560 υιοθετεί ένα μοντέλο προσανατολισμού πτήσης, το οποίο χρησιμοποιείται για την ανάλυση και την ανάλυση των διακυμάνσεων.υποστήριξη υψηλής ταχύτητας τοποθέτησης εξαρτημάτων που κυμαίνονται από 0.6mm × 0,3mm έως 8mm × 8mm, προωθώντας την πλήρη αυτοματοποίηση της διαδικασίας.

Πράσινη παραγωγή και βελτιστοποίηση του κόστους
Η εκβιομηχάνιση της τεχνολογίας υποστρώματος πυριτίου (όπως το μοντέλο IDM της Jingneng Optoelectronics) μειώνει το κόστος των τσιπ μέσω της κάθετης ολοκλήρωσης,ενώ το βιομηχανικό κέντρο LED στη Ναντσάνγκ έχει σχηματίσει μια πλήρη οικολογική διάταξη από τα υποστρώματα έως τις συσκευασίες συμπληρώνοντας και επεκτείνοντας τη βιομηχανική αλυσίδαΕπιπλέον, η εξοικονόμηση ενέργειας στον σχεδιασμό των εξοπλισμούς (όπως τα κιβώτια εκτροπής αέρα και τα έξυπνα συστήματα ελέγχου της θερμοκρασίας) έχει γίνει τάση για την προστασία του περιβάλλοντος.

ΙΙΙ. Μελλοντικές τάσεις και προοπτικές της βιομηχανίας
Η διάδοση εξοπλισμού μεταφοράς μάζας υψηλής ακρίβειας
Η τεχνολογία μεταφοράς λέιζερ και μεταφοράς κυλίνδρων θα ενισχύσει περαιτέρω την ικανότητα μαζικής παραγωγής των Microleds.αναμένεται να διαπεράσει την αποδοτικότητα μεταφοράς βιομηχανικού επιπέδου (> 50M/h).

Ευφυής ανίχνευση και ολοκλήρωση δεδομένων
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.

Ανάπτυξη συνθετικού εξοπλισμού
Οι μελλοντικές συσκευές πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την πολυλειτουργική ολοκλήρωση, όπως οι ολοκληρωμένες μηχανές που συνδυάζουν την χαρακτική και τη συσκευασία,συσκευές εκτύπωσης ή μεταφοράς συμβατές με ευέλικτα υποστρώματα, για την κάλυψη των αναδυόμενων απαιτήσεων, όπως ο φωτισμός των αυτοκινήτων και οι φορητές οθόνες.

Συμπεράσματα
Η τεχνολογική καινοτομία στον εξοπλισμό παραγωγής LED είναι η βασική κινητήρια δύναμη για την αναβάθμιση της βιομηχανικής αλυσίδας.Από την αυτοματοποιημένη συσκευασία στην ευφυή ανίχνευσηΜε τις ανακαλύψεις της Κίνας στα LEDs με βάση το πυρίτιο και τα επιτεύγματα της AMS Osram στην επιθεώρηση με βάση τα δεδομένα,Η παγκόσμια παραγωγή LED επιταχύνει την εξέλιξή της προς την υψηλή αποδοτικότηταΣτο μέλλον, οι κατασκευαστές εξοπλισμού θα πρέπει συνεχώς να ξεπερνάνε τα όρια των διαδικασιών,και συνεργάζονται με την επιστήμη των υλικών και την τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης για την αντιμετώπιση των προκλήσεων των πιο περίπλοκων σενάριων εφαρμογής