Standardowa w branży linia produkcyjna Mini COB z chipem typu flip-chip składa się z pięciu głównych etapów z 13 podstawowymi procesami, obejmującymi pełny przepływ pracy obejmujący wstępną obróbkę podłoża, montaż i lutowanie chipów, montaż obwodów i wstępne testowanie, powlekanie i testy końcowe oraz montaż gotowego modułu.
Osuszanie, będące pierwszym procesem na całej linii produkcyjnej, stanowi podstawę stabilnej jakości lutowania. Podłoża PCB, takie jak FR-4, są higroskopijne. Jeśli wewnątrz płytek pozostanie wilgoć resztkowa, szybkie odparowanie w wysokiej temperaturze rozpływu spowoduje defekty wsadowe, w tym rozwarstwienie PCB, powstawanie pęcherzy na powierzchni, puste przestrzenie lutownicze i kulki lutownicze.
Proces ten usuwa zaadsorbowaną wilgoć wewnątrz i na powierzchni płyt poprzez wypalanie w stałej temperaturze w celu kontrolowania zawartości wilgoci w płycie, zapobiegając uszkodzeniom podłoża i połączeń lutowniczych spowodowanych lutowaniem w wysokiej temperaturze od źródła.
Zastosowano precyzyjne szablony i automatyczne maszyny drukarskie, aby równomiernie i dokładnie pokrywać pastę lutowniczą na podkładkach PCB odpowiadających pozycjom chipów. Pasta lutownicza to mieszanina proszku i topnika ze stopu cyny, służąca jako kluczowe medium zapewniające niezawodne połączenie wiórów z podłożami. Grubość, jednorodność i dokładność wyrównania drukowanej pasty lutowniczej bezpośrednio determinują późniejszą wydajność lutowania, co czyni ten proces jednym z najbardziej krytycznych pod względem precyzji procesów w technologii flip-chip.
Sprzęt optyczny 3D SPI jest wdrażany natychmiast po wydrukowaniu pasty lutowniczej w ramach wcześniejszej procedury kontroli jakości. Na podstawie pomiaru triangulacji laserowej system automatycznie wykrywa grubość, objętość, obszar pokrycia, przesunięcie i stan formowania pasty lutowniczej na każdym polu, wstępnie sprawdzając defekty druku, takie jak brakujący nadruk, nadmiar lutu, przesunięcie wyrównania i mostkowanie pola. Dane branżowe pokazują, że 70% wad lutowniczych wynika z nieprawidłowego nadruku pasty lutowniczej. Inspekcja SPI znacznie zmniejsza koszty dalszych przeróbek i służy jako pierwsza krytyczna bariera stabilizująca wydajność produkcji.
Wysoce precyzyjne maszyny do klejenia matryc wyposażone w wizualne systemy pozycjonowania dokładnie wyrównują metalowe nierówności na chipach LED typu flip-chip za pomocą pasty lutowniczej na podkładkach PCB i stabilnie umieszczają chipy. Mini COB wymaga dokładności ustawienia mocowania matrycy w granicach ±10 μm, aby zapewnić pełny kontakt wszystkich nierówności z pastą lutowniczą, co stanowi podstawę do późniejszego lutowania termojądrowego.
Lutowanie rozpływowe to podstawowy proces zapewniający niezawodne połączenia mechaniczne i elektryczne pomiędzy chipami a podłożami. Płytki PCB z zamontowanymi chipami trafiają do pieca rozpływowego, przechodząc kolejno przez cztery strefy temperatur: wstępne podgrzewanie, namaczanie, rozpływ i chłodzenie.
Niezbędna jest precyzyjna kontrola parametrów krzywej temperatury. Zbyt wysoka temperatura powoduje spalanie wiórów, natomiast niewystarczająca temperatura prowadzi do zimnych lutów i słabego łączenia.
Po lutowaniu chipów LED stosowane są standardowe procesy SMT w celu montażu peryferyjnych komponentów elektronicznych, w tym układów scalonych sterownika, rezystorów i kondensatorów, w celu zbudowania kompletnego obwodu sterującego dla modułów wyświetlaczy. Zgodnie z konwencjonalną obróbką SMT płytek drukowanych, monterzy dokładnie umieszczają komponenty, a następnie wykonują wtórne lutowanie rozpływowe, aby zapewnić pełne przewodnictwo modułów.
Po lutowaniu pełnoobwodowym następuje pierwszy test po włączeniu zasilania. Inspektorzy kompleksowo mierzą parametry elektryczne (napięcie, prąd), wydajność oświetlenia (wygasłe lampy, przyciemnione lampy, przebarwienia) oraz monitorują defekty w postaci przerwy/zwarcia, aby z wyprzedzeniem wyeliminować wadliwe półprodukty.
Półprodukty oznaczone w testach wstępnych jako NG (Not Good) trafiają na stację naprawczą. Specjalistyczny sprzęt do naprawy naprawia uszkodzone złącza lutowane lub wymienia wadliwe chipy LED i komponenty elektroniczne. Naprawione produkty są ponownie testowane, aby zminimalizować straty złomu z desek.
Moduły, które przejdą wstępne testy, przed powlekaniem poddawane są długotrwałemu, przyspieszonemu starzeniu po włączeniu zasilania. Przy stałej temperaturze, wilgotności i standardowym prądzie zasilającym, ciągłe oświetlenie przyspiesza ujawnienie wczesnych, ukrytych uszkodzeń chipów i połączeń lutowanych. Wady wykryte po pokryciu będą wiązać się z drastycznie większymi trudnościami w przeróbkach i stratami materiału; dlatego też kontrola starzenia jest podstawową procedurą gwarantującą długotrwałe i stabilne działanie gotowych produktów.
Jest to charakterystyczny proces pakowania COB, nazywany również zalewaniem. Optyczna żywica epoksydowa lub kapsułka polimerowa jest równomiernie pokryta na całej powierzchni lampy, aby całkowicie owinąć wszystkie chipy LED i połączenia lutowane. Trzy główne funkcje powłoki są następujące:
Błyszczące lub matowe powierzchnie powłokowe można dostosować do wymagań aplikacji, aby dopasować je do różnych scenariuszy ekspozycji.
Po całkowitym utwardzeniu kapsułki przeprowadzana jest druga runda kompleksowych testów. Inspektorzy skupiają się na sprawdzaniu, czy proces powlekania powoduje uszkodzenie chipów i obwodów, a jednocześnie testują wskaźniki optyczne, w tym jasność, długość fali emisji i temperaturę barwową, aby zapewnić jednolitą zgodność parametrów optycznych we wszystkich modułach.
Standardowa w branży linia produkcyjna Mini COB z chipem typu flip-chip składa się z pięciu głównych etapów z 13 podstawowymi procesami, obejmującymi pełny przepływ pracy obejmujący wstępną obróbkę podłoża, montaż i lutowanie chipów, montaż obwodów i wstępne testowanie, powlekanie i testy końcowe oraz montaż gotowego modułu.
Osuszanie, będące pierwszym procesem na całej linii produkcyjnej, stanowi podstawę stabilnej jakości lutowania. Podłoża PCB, takie jak FR-4, są higroskopijne. Jeśli wewnątrz płytek pozostanie wilgoć resztkowa, szybkie odparowanie w wysokiej temperaturze rozpływu spowoduje defekty wsadowe, w tym rozwarstwienie PCB, powstawanie pęcherzy na powierzchni, puste przestrzenie lutownicze i kulki lutownicze.
Proces ten usuwa zaadsorbowaną wilgoć wewnątrz i na powierzchni płyt poprzez wypalanie w stałej temperaturze w celu kontrolowania zawartości wilgoci w płycie, zapobiegając uszkodzeniom podłoża i połączeń lutowniczych spowodowanych lutowaniem w wysokiej temperaturze od źródła.
Zastosowano precyzyjne szablony i automatyczne maszyny drukarskie, aby równomiernie i dokładnie pokrywać pastę lutowniczą na podkładkach PCB odpowiadających pozycjom chipów. Pasta lutownicza to mieszanina proszku i topnika ze stopu cyny, służąca jako kluczowe medium zapewniające niezawodne połączenie wiórów z podłożami. Grubość, jednorodność i dokładność wyrównania drukowanej pasty lutowniczej bezpośrednio determinują późniejszą wydajność lutowania, co czyni ten proces jednym z najbardziej krytycznych pod względem precyzji procesów w technologii flip-chip.
Sprzęt optyczny 3D SPI jest wdrażany natychmiast po wydrukowaniu pasty lutowniczej w ramach wcześniejszej procedury kontroli jakości. Na podstawie pomiaru triangulacji laserowej system automatycznie wykrywa grubość, objętość, obszar pokrycia, przesunięcie i stan formowania pasty lutowniczej na każdym polu, wstępnie sprawdzając defekty druku, takie jak brakujący nadruk, nadmiar lutu, przesunięcie wyrównania i mostkowanie pola. Dane branżowe pokazują, że 70% wad lutowniczych wynika z nieprawidłowego nadruku pasty lutowniczej. Inspekcja SPI znacznie zmniejsza koszty dalszych przeróbek i służy jako pierwsza krytyczna bariera stabilizująca wydajność produkcji.
Wysoce precyzyjne maszyny do klejenia matryc wyposażone w wizualne systemy pozycjonowania dokładnie wyrównują metalowe nierówności na chipach LED typu flip-chip za pomocą pasty lutowniczej na podkładkach PCB i stabilnie umieszczają chipy. Mini COB wymaga dokładności ustawienia mocowania matrycy w granicach ±10 μm, aby zapewnić pełny kontakt wszystkich nierówności z pastą lutowniczą, co stanowi podstawę do późniejszego lutowania termojądrowego.
Lutowanie rozpływowe to podstawowy proces zapewniający niezawodne połączenia mechaniczne i elektryczne pomiędzy chipami a podłożami. Płytki PCB z zamontowanymi chipami trafiają do pieca rozpływowego, przechodząc kolejno przez cztery strefy temperatur: wstępne podgrzewanie, namaczanie, rozpływ i chłodzenie.
Niezbędna jest precyzyjna kontrola parametrów krzywej temperatury. Zbyt wysoka temperatura powoduje spalanie wiórów, natomiast niewystarczająca temperatura prowadzi do zimnych lutów i słabego łączenia.
Po lutowaniu chipów LED stosowane są standardowe procesy SMT w celu montażu peryferyjnych komponentów elektronicznych, w tym układów scalonych sterownika, rezystorów i kondensatorów, w celu zbudowania kompletnego obwodu sterującego dla modułów wyświetlaczy. Zgodnie z konwencjonalną obróbką SMT płytek drukowanych, monterzy dokładnie umieszczają komponenty, a następnie wykonują wtórne lutowanie rozpływowe, aby zapewnić pełne przewodnictwo modułów.
Po lutowaniu pełnoobwodowym następuje pierwszy test po włączeniu zasilania. Inspektorzy kompleksowo mierzą parametry elektryczne (napięcie, prąd), wydajność oświetlenia (wygasłe lampy, przyciemnione lampy, przebarwienia) oraz monitorują defekty w postaci przerwy/zwarcia, aby z wyprzedzeniem wyeliminować wadliwe półprodukty.
Półprodukty oznaczone w testach wstępnych jako NG (Not Good) trafiają na stację naprawczą. Specjalistyczny sprzęt do naprawy naprawia uszkodzone złącza lutowane lub wymienia wadliwe chipy LED i komponenty elektroniczne. Naprawione produkty są ponownie testowane, aby zminimalizować straty złomu z desek.
Moduły, które przejdą wstępne testy, przed powlekaniem poddawane są długotrwałemu, przyspieszonemu starzeniu po włączeniu zasilania. Przy stałej temperaturze, wilgotności i standardowym prądzie zasilającym, ciągłe oświetlenie przyspiesza ujawnienie wczesnych, ukrytych uszkodzeń chipów i połączeń lutowanych. Wady wykryte po pokryciu będą wiązać się z drastycznie większymi trudnościami w przeróbkach i stratami materiału; dlatego też kontrola starzenia jest podstawową procedurą gwarantującą długotrwałe i stabilne działanie gotowych produktów.
Jest to charakterystyczny proces pakowania COB, nazywany również zalewaniem. Optyczna żywica epoksydowa lub kapsułka polimerowa jest równomiernie pokryta na całej powierzchni lampy, aby całkowicie owinąć wszystkie chipy LED i połączenia lutowane. Trzy główne funkcje powłoki są następujące:
Błyszczące lub matowe powierzchnie powłokowe można dostosować do wymagań aplikacji, aby dopasować je do różnych scenariuszy ekspozycji.
Po całkowitym utwardzeniu kapsułki przeprowadzana jest druga runda kompleksowych testów. Inspektorzy skupiają się na sprawdzaniu, czy proces powlekania powoduje uszkodzenie chipów i obwodów, a jednocześnie testują wskaźniki optyczne, w tym jasność, długość fali emisji i temperaturę barwową, aby zapewnić jednolitą zgodność parametrów optycznych we wszystkich modułach.
