Výroba LED obrazoviek: procesy, normy a kontrola kvality

Úvod do technológie LED displejov

ModernéLED displejespoliehajú sa na polovodičovú elektroluminiscenciu, kde čipy InGaN/GaN vyžarujú modré svetlo (450 nm) prevedené na biele pomocou fosforového povlaku. Špičkové displeje dosahujú 16-bitovú farbu v odtieňoch sivej, obnovovaciu frekvenciu 3840 Hz a jas 5 000 nitov pre vonkajšie použitie.

Suroviny a komponenty

1. LED čipy

• TypInGaN špičkové produkty (puzdrá 2835/1010)

• Špecifikácie:

• Vlnová dĺžka: 450±2nm

• Napätie v priamym smere: 2,8 – 3,4 V pri 20 mA

• Svetelná účinnosť: ≥180 lm/W

2. Zapuzdrovacie materiály

3. Substráty

• Hliníková doska plošných spojovTepelná vodivosť ≥2,2 W/m·K, hrúbka medi 35 ± 5 μm

• Keramická doska plošných spojovAlN substráty (24 W/m·K) pre vysokovýkonné LED polia

Pracovný postup výroby LED žiaroviek

1. Lepenie matricou

• LepidloStrieborný epoxid (80 % obsah Ag)

• Vytvrdzovanie: 150 ℃/1 hod, hrúbka spoja 25 ± 5 μm

• PresnosťChyba umiestnenia ≤±15μm

2. Spájanie drôtov

• Drôt99,99 % Au, priemer 1,0 mil

• ParametreUltrazvukový výkon 50 W, sila 30 g, doba cyklu 0,3 s

3. Zapuzdrenie

• ProcesVákuové zalievanie (≤1 kPa, 30 min. odplyňovanie)

• Vytvrdzovanie: 135 ℃/4 hod., priemer bublín ≤ 30 μm

4. Záverečná montáž

• Tvarovanie kolíkovTolerancia strihania ±0,1 mm

• BinningVlnová dĺžka ±2 nm, svietivosť ±5 %

Výrobný proces SMD LED diód

1. Tlač spájkovacou pastou

• ŠablónaNerezová oceľ rezaná laserom, hrúbka 0,12 mm

• Spájkazliatina SAC305, objem 80 – 120 μm (monitorované SPI)

2. Umiestnenie komponentov

• StrojVysokorýchlostné umiestňovanie a umiestňovanie (30 000 kusov za hodinu)

• Presnosť: ±0,03 mm (X/Y), ±0,5° (θ)

3. Spájkovanie pretavením

• Profil:

• Predhriatie: 1-2 ℃/s na 150 ℃

• Vrchol: 245 ℃ (60 s nad 217 ℃)

• AtmosféraDusík (O₂ <1 000 ppm)

4. Tvarovanie a krájanie

• LisovanieProces prenosu pri tlaku 8-12 MPa, 150 ℃/180 s

• Rezanie laserom: 355nm UV laser, výkon 5W, rýchlosť 100mm/s

Pokročilé procesy Mini/Micro LED

1. Technológia prenosu hmoty

• Laserový štart (LLO):

• Miera prenosu: 99,99 % (výskum a vývoj), 99,9 % (výroba)

• Presnosť: umiestnenie ±1,5 μm

2. Čip na doske (COB)

• Hustota pixelov100 – 200 PPI

• ZapuzdrenieČierna epoxidová výplň (ΔE <1,5)

3. Normy automobilovej triedy

• AEC-Q102Prevádzková teplota -40 ℃ až 125 ℃, 85 ℃/85 % relatívnej vlhkosti/1 000 h

• Vibračná skúškaOdolnosť voči nárazom 50G (metóda MIL-STD-883 2002)

Systémy kontroly kvality

1. Kontrola počas procesu

• Oblasť záujmuDetekcia defektov ≥99,9 % (spájkovacie mostíky, chýbajúce časti)

• RöntgenPórovitosť <15% v spájkovaných spojoch

2. Testovanie vplyvov prostredia

3. Fotometrické testovanie

• Integrujúca sféraTolerancia CCT ±150K, CRI ≥80

• Pozorovací uhol: ≥140° horizontálne/vertikálne, pokles jasu ≤50 %

Balenie a logistika

1. Ochrana pred vlhkosťou

• Úroveň MSLÚroveň 3 (životnosť podlahy 72 hodín pri 30 ℃/60 % relatívnej vlhkosti)

• Suché balenie<10 % relatívnej vlhkosti s vysúšadlom

2. Odolnosť voči nárazom/vibráciám

• ISTA 3AOdoláva pádom z výšky 1,2 m a nárazom s preťažením 50 G

3. Dokumentácia o zhode

• BezpečnosťUL/cUL, CE, CCC

• Environmentálne: RoHS 2.0, REACH SVHC <0,1%