Виробництво світлодіодних екранів: процеси, стандарти та контроль якості

Вступ до технології світлодіодних дисплеїв

СучаснийСвітлодіодні екранипокладаються на напівпровідникову електролюмінесценцію, де чіпи InGaN/GaN випромінюють синє світло (450 нм), яке перетворюється на біле за допомогою люмінофорного покриття. Високоякісні дисплеї досягають 16-бітної градації сірого, частоти оновлення 3840 Гц та яскравості 5000 ніт для зовнішнього застосування.

Сировина та компоненти

1. Світлодіодні чіпи

• Тип: Фірмові виробники InGaN (корпуси 2835/1010)

• Специфікації:

• Довжина хвилі: 450±2 нм

• Пряма напруга: 2,8-3,4 В при 20 мА

• Світлова ефективність: ≥180 лм/Вт

2. Матеріали для інкапсуляції

3. Субстрати

• Алюмінієва друкована платаТеплопровідність ≥2,2 Вт/м·K, товщина міді 35±5 мкм

• Керамічна друкована платаПідкладки AlN (24 Вт/м·K) для потужних світлодіодних матриць

Робочий процес виробництва світлодіодних ламп

1. Склеювання штампами

• КлейСрібна епоксидна смола (80% вміст срібла)

• Затвердіння: 150℃/1 год, товщина лінії з'єднання 25±5 мкм

• ТочністьПохибка розміщення ≤±15 мкм

2. З'єднання дротів

• Дріт99,99% Au, діаметр 1,0 міл

• ПараметриУльтразвукова потужність 50 Вт, сила 30 г, час циклу 0,3 с

3. Інкапсуляція

• ПроцесВакуумне заливання (≤1 кПа, дегазація 30 хв)

• Затвердіння: 135℃/4 год, діаметр бульбашок ≤30 мкм

4. Остаточна збірка

• Формування штифтівДопуск різання на зсув ±0,1 мм

• БіннінгДовжина хвилі ±2 нм, сила світла ±5%

Процес виробництва SMD-світлодіодів

1. Друк паяльною пастою

• ТрафаретНержавіюча сталь, вирізана лазером, товщина 0,12 мм

• ПрипійСплав SAC305, об'єм 80-120 мкм (контроль SPI)

2. Розміщення компонентів

• МашинаВисокошвидкісне захоплення та розміщення (30 000 циклів/год)

• Точність: ±0,03 мм (X/Y), ±0,5° (θ)

3. Пайка оплавленням

• Профіль:

• Попередній розігрів: 1-2℃/с до 150℃

• Пік: 245℃ (60 секунд вище 217℃)

• АтмосфераАзот (O₂ <1000 ppm)

4. Формування та нарізання кубиками

• ЛиттяПроцес перенесення @8-12 МПа, 150℃/180 с

• Лазерне різання: УФ-лазер 355 нм, потужність 5 Вт, швидкість 100 мм/с

Розширені процеси міні/мікро світлодіодів

1. Технологія масопереносу

• Лазерний відрив (LLO):

• Коефіцієнт передачі: 99,99% (дослідження та розробки), 99,9% (виробництво)

• Точність: розміщення ±1,5 мкм

2. Чіп-он-Борд (COB)

• Щільність пікселів: 100-200 пікселів на дюйм

• ІнкапсуляціяЧорна епоксидна заливка (ΔE <1,5)

3. Стандарти автомобільного класу

• AEC-Q102Робоча температура від -40℃ до 125℃, 85℃/85% відносної вологості/1000 год

• Випробування на вібрацію: Ударостійкість 50G (метод MIL-STD-883 2002)

Системи контролю якості

1. Перевірка в процесі виробництва

• Зона інтересівВиявлення дефектів ≥99,9% (паяні містки, відсутні деталі)

• РентгенПорожнистість <15% у паяних з'єднаннях

2. Екологічні випробування

3. Фотометричне тестування

• Інтегруюча сфераДопуск CCT ±150K, CRI ≥80

• Кут огляду: ≥140° по горизонталі/вертикалі, падіння яскравості ≤50%

Упаковка та логістика

1. Захист від вологи

• Рівень MSLРівень 3 (термін служби підлоги 72 години при 30℃/60% відносної вологості)

• Суха упаковка<10% відносної вологості з осушувачем

2. Стійкість до ударів/вібрацій

• ІСТА 3АВитримує падіння з висоти 1,2 м, удари силою 50G

3. Документація щодо відповідності

• БезпекаUL/cUL, CE, CCC

• ЕкологічнийRoHS 2.0, REACH SVHC <0,1%