去年12月23日,在2020高工機器人&高工移動機器人年會閉幕式上,兆馳光電自動化項目負責人吳健忠圍繞“光電產業封裝智能制造的探索”為主題做了分享。
兆馳光電于2011年成立,LED封裝產品線正式投產,兆馳股份液晶電視ODM產品全面導入自產LED。歷經近十年的沉淀和發展,現在兆馳股份液晶電視ODM業務市場份額已由2020年初的全球第五上升至前三季度的全球第二。
吳健忠介紹,LED封裝行業發展到現在,整合趨勢明顯,大廠持續擴產,小廠逐步淘汰。“大廠之間也面臨同質化產品競爭局面,精益制造、降本增效成為必然趨勢。”
為此,眾多LED封裝企業紛紛尋求在制造工序實現高端智能化,在生產線自動化改造上投入了巨資,結果收效卻很不理想。吳健忠分析,造成這種現象的原因在于這些企業缺乏系統性調研,對自動化的理解不夠全面透徹,導致功能性配套過于復雜且不符合實際生產需求,難以投入使用進而實現良性運行。
因此,在LED封裝流水中,兆馳光電“從自動化概念的樹立到調撥系統邏輯如何實現,兆馳光電都對其進行了反復模擬和驗證,在成本控制上也做到了精細化管理。我們制定了藍圖,明確封裝智能制造要達到的效果,即線上實現無紙化,數據統計自動化;分檢不再靠人工,智能調度很輕松;線上物料自動送,機械手臂幫你搬……一直到兆馳封裝自動化。”
看完兆馳光電未來的發展方向,我們再來講一講等離子清洗機在LED封裝行業的應用趨勢。
等離子清洗在LED行業是不可缺少的一環,等離子清洗機在LED行業中的應用主要包含3個方面:
一,點銀膠前:基板上的污染物會導致銀膠呈圓球狀,不利于芯片粘貼,而且容易造成芯片手工刺片時損傷,使用射頻等離子清洗可以使工件表面粗糙度及親水性大大提高,有利于銀膠平鋪及芯片粘貼,同時可大大節省銀膠的使用量,降低成本。
二, 引線鍵合前:芯片粘貼到基板上后,經過高溫固化,其上存在的污染物可能包含有微顆粒及氧化物等,這些污染物從物理和化學反應使引線與芯片及基板之間焊接不完全或粘附性差,造成鍵合強度不夠。在引線鍵合前進行射頻等離子清洗,會顯著提高其表面活性,從而提高鍵合強度及鍵合引線的拉力均勻性。鍵合刀頭的壓力可以較低(有污染物時,鍵合頭要穿透污染物,需要較大的壓力),有些情況下,鍵合的溫度也可以降低,因而提高產量,降低成本。
三, LED封膠前:在LED注環氧膠過程中,污染物會導致氣泡的成泡率偏高,從而導致產品質量及使用壽命低下,避免封膠過程中形成氣泡同樣是人們關注的問題。通過射頻等離子清洗后,芯片與基板會更加緊密的和膠體相結合,氣泡的形成將大大減少,同時也將顯著提高散熱率及光的出射率。
不過目前整個LED行業封裝用的多的基本都是離線式真空等離子清洗機,究其原因,無非是因為同樣的成本下,離線式真空等離子清洗機產能大,效率高,性價比要比在線式的清洗機高出好幾倍。但是從整個行業趨勢里面來看,在線式等離子清洗機才是趨勢。
因為離線式等離子清洗機需要人工上下料,但是在線式等離子清洗機可以和整個自動化生產線銜接起來,全自動的操作。
以兆馳光電LED封裝為例,兆馳光電未來的目標是線上實現無紙化,數據統計自動化;分檢不再靠人工,智能調度很輕松;線上物料自動送,機械手臂幫你搬……一直到兆馳封裝自動化,其它行業大致如此。整個封裝過程不可能再安排幾個人去上料下料清洗。使用在線式等離子清洗機,就可以和兆馳光電整個封裝流水線結合起來,全程實現無人工全自動化操作。
雖然現在在線式等離子清洗機的成本相對比較高,但是隨著科技的發展,在不久的將來在線式等離子清洗機的成本也將會進一步的降低,從而使等離子清洗機真正成為全自動流水組裝生產線里面的一部分。