Équipement de fabrication de LED: innovation technologique et mise à niveau de la chaîne industrielle

Équipement de fabrication de LED: innovation technologique et mise à niveau de la chaîne industrielle

Moteur clé
En tant que source lumineuse à semi-conducteurs de troisième génération, le processus de fabrication des LED (diodes électroluminescentes) implique une chaîne technologique complexe, couvrant plusieurs maillons tels que la préparation du substrat.,Ces dernières années, avec la montée en puissance des applications haut de gamme telles que les micro-LED et les LED automobiles,Les équipements de fabrication de LED ont connu des percées révolutionnaires en matière de précisionDans cet article, nous analyserons trois dimensions: les équipements de base, les défis techniques et les tendances futures.

I. Évolution technologique des équipements de base dans la fabrication de LED
Équipement de croissance du substrat et de l'épitaxie
La préparation de matériaux de substrat (tels que le saphir, le carbure de silicium et à base de silicium) est la pierre angulaire de la chaîne industrielle des LED.La technologie des substrats de silicium est devenue un centre de recherche et de développement ces dernières années en raison de son faible coût et de sa forte compatibilitéPar exemple, l'équipe de Jiang Fengyi de l'Université de Nanchang a surmonté le défi de la culture du nitrure de gallium sur des substrats de silicium à travers plus de 4000 expériences.promouvoir la production de masse de puces LED à base de silicium. 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 rateUne recherche de l'Université de technologie de Chine méridionale indique que l'optimisation du processus épitaxial peut réduire les défauts des plaquettes et améliorer le rendement des puces MicroLED.

Équipement de découpe de copeaux et de transfert de masse
La découpe de puces nécessite la formation de panneaux LED de taille micron par le biais de processus de gravure, et la technologie de transfert de masse est le principal goulot d'étranglement pour la production de masse de micro-LED.Le transfert mécanique traditionnel est difficile à atteindre ± 1Exigence d'erreur 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 positioningLa machine d'assemblage de précision des modules optoélectroniques EP-310 lancée par Yuanlisheng intègre des modules de reconnaissance d'image et de pressage à chaud.et est adapté à des scénarios de demande de haute précision tels que l'assemblage de lentilles LED.

Équipement d'emballage et de contrôle
Les procédés tels que le revêtement au phosphore et le collage sous pression au stade de l'emballage ont une incidence directe sur l'efficacité lumineuse et la durée de vie des LED.La machine de distribution entièrement automatique Yuanlisheng OED-350 adopte une mesure de hauteur laser et un système de nettoyage automatique des aiguilles pour assurer un revêtement uniformeLes équipements de détection se développent vers l'intelligence.codant les données d'essai de chaque LED (telles que l'intensité lumineuse et les coordonnées de couleur) sur la surface de l'emballage, en simplifiant le processus de détection optique et en réduisant le coût d'étalonnage de 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. Défis techniques et orientations vers l'innovation
Le goulot d'étranglement de la fabrication de MicroLED
MicroLED, en raison de sa taille de puce extrêmement petite (< 50 μm), fait face à des défis tels que la réalisation d'un rendement de transfert énorme (requérant 99,9999%) et le contrôle des défauts de paroi latérale.La recherche montre que la technologie de gravure et d'auto-assemblage assistée par nanoparticules peut réduire les dommages aux parois latérales, tandis que les substrats QMAT et la technologie d'exfoliation au laser (LLO) peuvent optimiser le processus de transfert 1.

Automatisation et mise à niveau de l'intelligence
Les lignes de production traditionnelles de LED reposent sur un fonctionnement manuel, ce qui entraîne de fortes fluctuations de rendement.Une étude menée par l'Université de science et technologie de Nan-Tai à Taïwan a permis de réduire le taux de défauts du processus de fabrication de grains de pointe en utilisant le procédé Six Sigma DMAIC (DefineLa machine de placement Yuanlisheng EM-560 adopte un module d'orientation en vol, qui permet de mesurer, d'analyser, d'améliorer et de contrôler les données.supportant le placement à grande vitesse de composants allant de 0.6 mm × 0,3 mm à 8 mm × 8 mm, favorisant l'automatisation complète du processus.

Fabrication verte et optimisation des coûts
L'industrialisation de la technologie des substrats au silicium (comme le modèle IDM de Jingneng Optoelectronics) réduit les coûts des puces grâce à une intégration verticale,tandis que le pôle industriel LED de Nanchang a formé une disposition écologique complète des substrats aux emballages en complétant et en étendant la chaîne industrielleEn outre, la conception d'équipements économes en énergie (tels que les boîtes de déflecteurs d'air et les systèmes de contrôle de température intelligents) est devenue une tendance en matière de protection de l'environnement.

Les tendances futures et les perspectives de l'industrie
La popularisation des équipements de transfert de masse de haute précision
La technologie de transfert laser et de transfert de rouleaux permettra d'améliorer encore la capacité de production de masse des MicroLeds.il devrait atteindre l'efficacité de transfert de qualité industrielle (> 50 M/h).

Détection intelligente et intégration des données
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.

Développement d'équipements composites
Les futurs dispositifs devront tenir compte de l'intégration multifonctionnelle, comme les machines intégrées qui combinent gravure et emballage,ou des dispositifs d'impression par transfert compatibles avec des substrats souples, pour répondre aux demandes émergentes telles que l'éclairage automobile et les écrans portables.

Conclusion
L'innovation technologique dans les équipements de fabrication de LED est la force motrice principale de la mise à niveau de la chaîne industrielle.de l'emballage automatisé à la détection intelligenteLa précision et l'intelligence des équipements sont en train de remodeler le paysage de l'industrie.La fabrication mondiale de LED accélère son évolution vers une efficacité élevéeDans l'avenir, les fabricants d'équipements devront dépasser continuellement les limites des processus,et collaborer avec la science des matériaux et la technologie de l'IA pour relever les défis des scénarios d'application plus complexes