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LED LED芯片自动检测和分选设备项目商业计划书 东莞华中科技大学制造工程争论院 东莞市华科制造工程争论院 LED芯片自动检测设备，LED芯片自动分选设备 商业打算书 工程简介 本工程来源于广东省教育部产学研结合“产业共性技术”重大科 技专项工程一-数字化制造装备产业共性技术〔工程编号： 2023A090300006）课题3“管芯、器件的检测及分选成套装备研制” 〔工程文件编号：粵科计字[2023] 135号〕，工程已结题。 成果名称：LED芯片自动检测设备，LED芯片自动分选设备。 应用领域：LED芯片的自动检测和分选。 成果现状：目前，成果已经经过试用，进入小批量生产阶段。 本工程是针对上述成果产业化的进展规划。当前，国内外LED半 导体制造产业进展迅猛，相关制造装备的需求量猛增，过去10年， 高亮度LED芯片产能保持平均40%的年增长率。 国内LED制造进展较晩，尤其是制造装备进展水平明显落后于国 外，关键的制造装备如外延制造装备MOCVD,晶圆切割机，芯片检测 分选机，高速固晶机，高速引线键合机等几乎完全依靠进口，直接导 致半导体制造本钱居高不下，成为半导体制造行业进展最大的障碍。 芯片制造行业有两大瓶颈，外延制造和芯片检测与分选。外延制造设 备工艺简洁，价格格外昂贵，更换代很快，国内企业引入该类设备遇 到很大的困难，直接导致蓝光芯片产能瓶颈。目前，虽然国内已经先 后有多家单位间续开发岀了MOCVD样机，但是与国外设备相比，仍存 在很大差距，这种状况在今后很长一段时间内都难以解决，直接购置 设备成为当前唯一的解决手段。 芯片制造行业另一个瓶颈是芯片的测试与分选。LED芯片通常按 照主波长、发光强度、光通亮、色温、工作电压、反向击穿电压等几 个关键参数进展测试与分选。当LED作为阵列显示和显示屏器件时， 由于人眼对于颜色波长和亮度的敏感性，用没有分选过的LED芯片会 产生波长和亮度不均匀的现象，这种现象会让人产生不舒适的感觉， 影响人们的视觉效果。大型显示屏或其他高档应用客户，对LED的质 量要求较高，特别是在波长与亮度全都性的要求上很严格，要求芯片 在销售前必需进展严格的测试与分选。解决芯片检测与分选的根本解 决方法在于提高芯片制造水平，保持芯片光电特性的全都性。但是， 由于芯片制备工艺简洁，衬底材料〔蓝宝石，碳化硅〕格外坚硬，打 磨难度很大，目前的工艺水平还不能解决这一问题，因此，芯片的检 测与分选照旧是必定需求。LED芯片尺寸一般都很小，从7mil到 45mil。芯片检测需要探针快速准确的接触芯片外表电极，对设备定 位精度要求很高，难度较大。另外，芯片检测需要逐颗进展，因此对 效率要求很高，对设备量需求量很大。这是芯片检测与分选成为芯片制 造瓶颈的根本缘由。 当前，国产的芯片检测与分选设备市场上还没有见到，高速的测 试与分选机几乎完全依靠进口，直接导致测试与分选本钱居高不下， 成为芯片制造产业的另一个瓶颈。随着国内各项单元技术的应用成 熟，测试与分选设备国产化成为可能。本工程成果正是在这样的形势和 条件下进展成熟的，国产LED芯片测试与分选设备的成功产业化将直 接降低芯片制造本钱，促进芯片产业乃至LED应用产业的快速进展。 1.1技术状况 LED芯片检测机主要用于LED芯片的光电特性采集与分类，简称 prober。LED芯片分选机主要用于LED芯片的物理分片，即依据检测 结果和彩图将芯片分类排列，简称sorter., 设备主要应用技术： ＞高周密视觉与运动联动把握 ＞高精度视觉标定以及全景扫描 ＞芯片测试与运动把握并行调度 ＞芯片高效匹配 ＞厚膜粘片高速剥离 ＞基于高速回转机械手臂的芯片移送 ＞双回路微动探测 ＞芯片角度自校正算法与实现装置 ＞基于类别优先级的分选路径规划 ＞分选节拍多轴并行调度 芯片测试分选是将无类别的圆片转换为有类别的方片，业内也称 “圆转方。圆片如图1-1 (a)所示，方片如图1-1 (b)所示。 图2.1 LED芯片载膜 LED LED芯片自动检测和分选设备项目商业计划书 LED芯片分拣过程如以以下图1.2所示，将LED芯片从供给 Wafer载膜片上顺当转移至布置好的对应类别的接收膜片上。而且芯 片分类后不能任凭放置，需按挨次整齐排列，以便后续加工使用。 完成分拣的LED 完成分拣的LED芯片 待分拣的LED芯片〔已检测完） 图22m?芯片分拣过程示意图 1.1.1 LED芯片分选机状况:  产品主要技术参数 序号 名称 单位 参数值 1 平均分选速度 ms/颗 450 2 每小时产量 K/h 8 3 主导轨行程精度 卩m/mm ±5/200 4 CCD Pixel 640*480 5 单颗芯片识别时间 Ms =10 6 消耗功率 KW 3 7 晶粒放置块数量 32 8 排列精度 士