การผลิตจอแสดงผล LED: กระบวนการ มาตรฐาน และการควบคุมคุณภาพ

บทนำสู่เทคโนโลยีจอแสดงผล LED

ทันสมัยจอแสดงผล LEDอาศัยเทคโนโลยีการเรืองแสงไฟฟ้าแบบเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งชิป InGaN/GaN จะปล่อยแสงสีน้ำเงิน (450 นาโนเมตร) ที่แปลงเป็นสีขาวผ่านการเคลือบฟอสเฟอร์ จอแสดงผลระดับไฮเอนด์ให้ภาพระดับสีเทา 16 บิต อัตราการรีเฟรช 3840 เฮิรตซ์ และความสว่าง 5,000 นิต สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

วัตถุดิบและส่วนประกอบ

1. ชิป LED

• พิมพ์:ชิปบลู InGaN (แพ็คเกจ 2835/1010)

• ข้อมูลจำเพาะ:

• ความยาวคลื่น: 450±2nm

• แรงดันไปข้างหน้า: 2.8-3.4V @20mA

• ประสิทธิภาพการส่องสว่าง: ≥180 lm/W

2. วัสดุหุ้ม

3. สารตั้งต้น

• แผงวงจรพิมพ์อลูมิเนียม: การนำความร้อน ≥2.2W/m·K, ความหนาของ Cu 35±5μm

• แผงวงจรพิมพ์เซรามิก:สารตั้งต้น AlN (24W/m·K) สำหรับอาร์เรย์ LED กำลังสูง

เวิร์กโฟลว์การผลิต LAMP LED

1. การยึดติดแม่พิมพ์

• กาว:อีพอกซีเงิน (ปริมาณ 80% Ag)

• การบ่ม: 150℃/1 ชม. ความหนาของเส้นพันธะ 25±5μm

• ความแม่นยำ: ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่ง ≤±15μm

2. การยึดด้วยลวด

• ลวด: 99.99% Au เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0 มิล

• พารามิเตอร์:พลังอัลตราโซนิก 50W, แรง 30g, เวลาในการทำงาน 0.3 วินาที

3. การห่อหุ้ม

• กระบวนการ:การเติมสุญญากาศ (≤1kPa, การไล่ก๊าซออก 30 นาที)

• การบ่ม: 135℃/4 ชม. เส้นผ่านศูนย์กลางฟอง ≤30μm

4. การประกอบขั้นสุดท้าย

• การขึ้นรูปพิน: การตัดเฉือน ความคลาดเคลื่อน ±0.1 มม.

• การทิ้งขยะ: ความยาวคลื่น ±2nm, ความเข้มของการส่องสว่าง ±5%

กระบวนการผลิต LED SMD

1. การพิมพ์ด้วยกาวบัดกรี

• สเตนซิล:สแตนเลสตัดด้วยเลเซอร์ ความหนา 0.12 มม.

• ประสาน:โลหะผสม SAC305 ปริมาตร 80-120μm (ตรวจสอบโดย SPI)

2. การจัดวางส่วนประกอบ

• เครื่องจักร:รับและวางความเร็วสูง (30,000 CPH)

• ความแม่นยำ: ±0.03มม. (X/Y), ±0.5° (θ)

3. การบัดกรีแบบรีโฟลว์

• ประวัติโดยย่อ:

• อุ่นล่วงหน้า: 1-2℃/วินาที ถึง 150℃

• สูงสุด: 245℃ (60 วินาทีเหนือ 217℃)

• บรรยากาศ:ไนโตรเจน (O₂ <1,000ppm)

4. การขึ้นรูปและการหั่น

• การขึ้นรูป:กระบวนการถ่ายโอน @8-12MPa, 150℃/180 วินาที

• การตัดด้วยเลเซอร์:เลเซอร์ UV 355 นาโนเมตร กำลังไฟ 5 วัตต์ ความเร็ว 100 มม./วินาที

กระบวนการขั้นสูงของ LED ขนาดเล็ก/ไมโคร

1. เทคโนโลยีการถ่ายเทมวล

• เลเซอร์ลิฟต์ออฟ (LLO):

• อัตราการถ่ายโอน: 99.99% (R&D), 99.9% (การผลิต)

• ความแม่นยำ: การวาง ±1.5μm

2. ชิปออนบอร์ด (COB)

• ความหนาแน่นของพิกเซล: 100-200 พิกเซลต่อนิ้ว

• การห่อหุ้ม:สารเติมอีพอกซีสีดำ (ΔE <1.5)

3. มาตรฐานระดับยานยนต์

• เออีซี-คิว102:การทำงานที่อุณหภูมิ -40℃ ถึง 125℃, 85℃/85%RH/1,000 ชม.

• การทดสอบการสั่นสะเทือน:แรงกระแทก 50G (MIL-STD-883 Method 2002)

ระบบควบคุมคุณภาพ

1. การตรวจสอบระหว่างกระบวนการ

• เอโอไอ:การตรวจจับข้อบกพร่อง ≥99.9% (สะพานบัดกรี ชิ้นส่วนที่หายไป)

• เอ็กซ์เรย์: การเกิดช่องว่าง <15% ในจุดบัดกรี

2. การทดสอบสิ่งแวดล้อม

3. การทดสอบโฟโตเมตริก

• การบูรณาการทรงกลม: ค่าความคลาดเคลื่อน CCT ±150K, CRI ≥80

• มุมมอง: แนวนอน/แนวตั้ง ≥140°, ความสว่างลดลง ≤50%

บรรจุภัณฑ์และโลจิสติกส์

1. การป้องกันความชื้น

• ระดับ MSL:ระดับ 3 (อายุการใช้งานพื้น 72 ชั่วโมงที่ 30℃/60%RH)

• บรรจุภัณฑ์แห้ง: <10% RH พร้อมสารดูดความชื้น

2. ความต้านทานแรงกระแทก/การสั่นสะเทือน

• ISTA 3A:ทนทานต่อการตกจากที่สูง 1.2 เมตร และแรงกระแทก 50G

3. เอกสารการปฏิบัติตาม

• ความปลอดภัย: UL/cUL, CE, CCC

• ด้านสิ่งแวดล้อม:RoHS 2.0, REACH SVHC <0.1%