Mini LED 需求升級,視覺檢測設備如何助企業一臂之力?

當下,Mini LED正不斷推進商業化進程,而市場的欣欣向榮對於產業鏈上的企業而言,機遇與風險並存。

從設備端來看,一方面Mini LED的發展為設備企業帶來了爆發式增長的機遇,但另一方面,Mini LED對設備的要求高於傳統LED顯示,能否實現高品質交付也成為考驗設備企業實力的一道門檻。在2023集邦諮詢新型顯示產業研討會現場,明銳理想科技產品經理胡鐵城(下圖)便介紹了視覺反饋設備對Mini LED製程品質水平的提升方案。



 

視覺檢測方案,為Mini LED生產護航

憑藉著在對比度、解析度、亮度、可視角度、色彩表現、壽命等方面的優異性能,Mini/Micro LED成為未來顯示技術的有力競爭者。其中,Mini LED在近年來已進入電視、顯示器、筆記本電腦、車載、VR、商業顯示等領域,但Mini LED產品在廣受消費者好評的同時,也由於成本過高,一時未能實現大規模出貨。因此,如何降本成為Mini LED當下的一大重要課題。

胡鐵城指出,Mini LED的降本途徑主要包括規模效應、創新性解決方案、成熟的產業鏈、方案及配置的標準化。其中,後兩者可以通過視覺檢測設備進行推動。

具體而言,視覺檢測設備可以通過把控不良、分析並提升製程,提高產線的良率,進而促進產業鏈各環節的成熟,推動方案及配置的標準化。

明銳理想做為一家專注於工業視覺檢查設備研發、生產、銷售及服務的高新技術企業,於2018年開始便深度參與到Mini LED行業中。目前,明銳理想可提供的檢測方案涵蓋了背光和直顯的全生產流程,包括3D SPI、爐前及爐後AOI、點膠後AOI等。會議現場,胡鐵城介紹了明銳理想對以下場景的檢測。

一是不良檢測。Mini LED產品在生產過程中容易發生多種不良,比如晶片部分,可能出現漏固、固反、固偏、浮高等不良現象;在Lens膠部分,可能出現偏轉、偏心、晶粒缺失、氣泡、褶皺、剝離、塌陷等不良現象。

明銳理想在細節上不斷完善,目前已實現對諸多不良的高精度檢測,可為客戶提供成熟的解決方案。其中,針對Mini LED背光產品,明銳理想推出了標準方案,解析度可達6.3μm,直徑精度可達10μm;針對Mini LED直顯產品,明銳理想推出的標準方案,解析度可達3.4μm,定位精度可達5μm。除此之外,明銳理想的高精度Mini LED方案可支持3*5mil的燈珠檢測,鏡頭解析度則覆蓋2.3um-6.3μm,客戶可以根據晶片尺寸進行定制。

二是超量數據處理。據悉,Mini LED直顯檢測過程中需要對大量數據進行處理,這對檢測設備的運算速度和數據處理能力提出了更高的要求。明銳理想透過編程措施實現超量數據的自動檢測,可支持超10萬顆元件的燈珠處理,且程序無卡頓。

三是特殊光源處理。當檢測對像不明顯時,常規光源難以完成高精度檢測。為此,明銳理想設計出多種光源,客戶可根據不同的檢測對象針對性地進行靈活搭配,提升檢出能力。

四是板彎變形矯正。板彎會造成檢測窗偏離檢測位置,進而導致檢測不精準。明銳理想的解決方案是先定位焊盤位置,在此基礎上對其他檢測窗進行移動矯正,以此規避板彎變形對檢測結果的影響。

五是異物檢測。明銳理想的檢測方案可以實現一窗完成編程、自動識別檢測區域,且無檢測死角或間隙,即使本體偏位也不會造成誤報,大大降低了誤報的概率和編程難度。

六是Lens膠外觀檢測。Lens膠是一種透明的、形態不固定的流體,明銳理想採用異形輪廓切割算法,以精確檢測Lens膠的直徑、圓形匹配度、偏心距離等數據。

值得一提的是,明銳理想的這一解決方案還適用於對多種製程進行檢測,包括雙層膠、圍壩膠、面膠等。

七是Lens膠高度檢測。明銳理想採用光譜共焦的方式對Lens膠進行高度檢測,這一方式的優點包括:不受膠的材質限制、角度特性更強、可實時測試膠最高點高度、高度重複精度可達2μm等。

但這一方式的缺點在於單點測試時間約為100ms,測試速度較慢。對此,明銳理想的解決方案是根據實際效率設置抽檢頻率,以此彌補速度問題。

八是點亮檢測。明銳理想的產品可實現一機兩用,外觀、點亮檢測一站式完成,且靜態點亮、動態點亮均可滿足。

九是錫膏檢測。與傳統設備相比,明銳理想在錫膏檢測上的特殊之處在於:可提供20-50μm厚度的錫膏檢測;可支持20萬級焊盤的檢測,且程序無卡頓;通過2D結合3D的方式雙層把控,可有效檢出小間距或Mini LED的連錫不良現象,防止錫絲短路。

十是AI應用。在發現誤報或發現不良時,明銳理想的設備可通過AI的深度學習功能提取不良特徵並進行自動分類收集,最後生成或優化模型,讓模型庫不斷迭代更新,持續提升檢出率、降低誤報率。

最後是分段測試。分段測試是通過將一片整版拆分成幾段進行測試,以完成超長板檢測。這一方式的優勢是不受被測產品的板長限制、不必增添新設備即可完成檢測。

製程提升方案,讓Mini LED生產更智慧

如何以檢測數據為基礎幫助客戶分析和改進生產製程,也是明銳理想的重要工作內容。為此,明銳理想設計出多個系統,幫助客戶實現智慧化升級。

首先是產線預警系統。該系統可監控生產流程,當檢測到異常時,設備將停機報警,並將產線的情況同步到離線複判人員或操作中心,在有效防止發生批量不良的同時,又能保證異常狀況得到及時處理,保質保量。

其次是製程分析系統。該系統可以在檢測設備之間形成聯動,包括SPI、爐前AOI、爐後AOI、點膠等,通過多點照合進行製程分析,系統可以快速分析發生不良的原因,進而提出改善建議。

胡鐵城指出,檢測設備還可以與生產設備進行聯動,從而形成整線閉環反饋機制。在這一機制下,生產線各個設備之間的數據可以互相反饋,進而形成全產線設備之間的數據交換和智慧調參的工廠,帶動Mini LED產線的智慧化升級。

明銳理想:與終端需求共振

Mini LED市場前景廣闊。僅就背光領域而言,據TrendForce集邦諮詢統計,2022年全球搭載Mini LED背光的各應用裝置出貨規模為1,700萬台;隨著成本的下降與多元應用的開展,預期將在2027年發展成為近7,500萬台的市場規模。

而設備是決定廠商產能上限的決定性因素之一。目前,明銳理想基於十多年工業視覺檢查經驗,深度參與Mini LED製程製程改善,為行業客戶提供專業的Mini LED視覺檢查解決方案,助力客戶加快達成零缺陷目標、完成數字化工廠落地。

終端市場的火熱帶動了設備環節的繁榮。乘著這股東風,明銳理想也將繼續發力Mini LED,助力客戶實現提升產品品質、突破產能。

(文:LEDinside Lynn)

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