1. 核心設(shè)計(jì)目標(biāo)與挑戰(zhàn)
超大尺寸下的平整度:治具的尺寸可能超過(guò)1米,但整個(gè)工作面的平面度必須極。ɡ<0.1mm/m),否則會(huì)導(dǎo)致芯片高度不一、膠水厚度不均,造成終屏幕出現(xiàn)亮度不均(Mura)。
熱管理的均勻性:在老化測(cè)試中,需要同時(shí)點(diǎn)亮數(shù)千甚至上萬(wàn)顆Mini LED芯片,總功***,發(fā)熱巨大。治具必須能均勻地將熱量帶走,避免局部過(guò)熱。
微米級(jí)定位精度:對(duì)于Mini LED背光,芯片間距很小,治具需要為固晶和焊線設(shè)備提供穩(wěn)定且***的基準(zhǔn)。
高效與自動(dòng)化:治具需要支持快速上下料,與自動(dòng)化生產(chǎn)線無(wú)縫集成,以提高產(chǎn)能。
潔凈度與防刮傷:治具不能產(chǎn)生顆粒,且不能刮傷或污染昂貴的COB基板(通常是陶瓷或金屬基板)。
2. 關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素與技術(shù)方案
2.1 材料選擇:穩(wěn)定性的基石
花崗巖(Granite)或聚合物花崗巖(Epoxy Granite):
材料。用于超大尺寸治具的底座。具有***優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、高阻尼特性(減振)、低熱膨脹系數(shù)且***。
聚合物花崗巖(由花崗巖碎料和環(huán)氧樹(shù)脂混合澆鑄)性能類似,更容易加工出復(fù)雜結(jié)構(gòu),成本***。
鋁合金:用于制作上層的夾具體和模塊。6061-T651并經(jīng)深冷處理和時(shí)效處理以釋放應(yīng)力。表面進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化以增加硬度。
殷鋼(Invar):用于對(duì)局部熱變形***敏感的場(chǎng)合,如固晶工位的基準(zhǔn)模塊,但其成本和重量較高。
2.2 平整度與應(yīng)力控制
精密加工工藝:
底座在恒溫車間(20±1°C) 內(nèi),使用大型龍門式加工中心進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。
每步加工后都需進(jìn)行自然時(shí)效或振動(dòng)時(shí)效,充分釋放加工應(yīng)力。
終的精加工(磨削或精銑)必須在與使用環(huán)境一致的恒溫條件下完成。
模塊化設(shè)計(jì):
將大尺寸治具設(shè)計(jì)成由多個(gè)精密模塊拼裝在穩(wěn)定底座上的結(jié)構(gòu)。
每個(gè)模塊可以單獨(dú)調(diào)平,從而化解超大平面難以加工的問(wèn)題,也便于維護(hù)和更換。
2.3 熱管理:均勻散熱的藝術(shù)
分區(qū)控溫的水冷系統(tǒng):
在治具內(nèi)部集成多路獨(dú)立的冷卻流道,而不是一條長(zhǎng)流道。
“一進(jìn)多出” 或 “蛇形并行” 布局,確保冷卻液流經(jīng)所有區(qū)域時(shí)的溫升和壓降一致,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)治具的溫度均勻性(如±1°C以內(nèi))。
高性能導(dǎo)熱界面:
使用導(dǎo)熱硅膠墊(Gap Pad) 或相變材料(PCM)。對(duì)于背光測(cè)試,硅膠墊更常用,因其可重復(fù)使用,便于維護(hù)。
治具工作面(與COB接觸面)需精密磨削,確保平整。

