近三個(gè)月以來，將近75億的資金注入Mini/Micro LED領(lǐng)域，同時(shí)，也越來越多的應(yīng)用端品牌采用Mini LED技術(shù)，這勢(shì)必會(huì)推動(dòng)Mini LED供應(yīng)鏈快速成熟，大大拉動(dòng)市場(chǎng)Mini LED的需求。
2020年Q3 LED顯示投資情況 來源：行家說CEO/CMO季度內(nèi)參2020Q3
LED顯示朝著Mini LED發(fā)展意味著LED尺寸的縮小，而LED尺寸的縮小使得對(duì)工藝中切割環(huán)節(jié)產(chǎn)生誤差的容忍度越來越低，對(duì)精細(xì)度要求越來越高。此外，LED芯片與燈珠尺寸縮小，意味著同樣面積的晶圓或PCB板切割出來的顆粒越多，因此對(duì)劃片機(jī)的效率也提出了更高的要求。
然而傳統(tǒng)的半自動(dòng)砂輪式晶圓切割設(shè)備采用手工進(jìn)行上料及下料操作，加工技術(shù)因人工操作存在工件安裝位置不準(zhǔn)確，加工精度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，自動(dòng)化程度低，廢品率高，加工效率低。傳統(tǒng)半自動(dòng)砂輪式晶圓切割手段已經(jīng)無法滿足晶圓產(chǎn)品高效率、高精度生產(chǎn)需求。
產(chǎn)業(yè)需要全自動(dòng)高精度的劃片機(jī)以滿足生產(chǎn)需求。在國(guó)產(chǎn)設(shè)備商中，華騰是國(guó)內(nèi)最早從事LED相關(guān)設(shè)備制造的企業(yè)之一，業(yè)務(wù)涉及顯示屏、背光及照明領(lǐng)域。華騰劃片機(jī)事業(yè)部致力于劃片機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，幫助客戶解決精密切割工藝問題。
華騰劃片機(jī)設(shè)備采用HT- 1210軟件控制系統(tǒng), 具有單/雙向切割方式，可以按通道或按工件選擇切割模式，可以完成矩形和圓形等不同形狀的工件切割。此外，設(shè)備配備了高精度的DD馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，保證了轉(zhuǎn)角精度和加工平整度。同時(shí)，設(shè)備具備接觸式測(cè)高及非接觸式測(cè)高，可以實(shí)現(xiàn)切割深度自動(dòng)補(bǔ)償功能、刀片破損補(bǔ)償功能，有效保證了切割質(zhì)量。
目前華騰的劃片機(jī)設(shè)備有全自動(dòng)單軸劃片機(jī)和全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)兩大類型，全自動(dòng)單軸劃片機(jī)主推型號(hào)有FAD1210A劃片機(jī)，全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)主推型號(hào)有FAD1220A-雙刀有水切割劃片機(jī)和FAD1221A-雙刀無水切割劃片機(jī)。
● 全自動(dòng)單軸劃片機(jī)
全自動(dòng)單雙軸劃片機(jī)FAD1210A由湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院尹韶輝教授、陳逢軍副教授等與長(zhǎng)沙華騰智能裝備有限公司合作組成研發(fā)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)兩年刻苦攻關(guān)所完成。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)上下料應(yīng)用于LED基板的切割，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，并獲得專利許可。FAD1210A劃片機(jī)可實(shí)現(xiàn)LED芯片、集成電路芯片等硬脆材料切割加工。設(shè)備的接觸式測(cè)高精度達(dá)0.003mm，非接觸式測(cè)高精度可達(dá)0.005mm，同時(shí)設(shè)備具有自動(dòng)上下料功能，通過全自動(dòng)上下料配合自動(dòng)識(shí)別切割和自動(dòng)測(cè)高，可實(shí)現(xiàn)二十盤連續(xù)作業(yè)，單人可負(fù)責(zé)多達(dá)10臺(tái)劃片機(jī)，有效節(jié)省了人工成本。此外，F(xiàn)AD1210A的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)識(shí)別率高達(dá)99%，能保證全自動(dòng)作業(yè)的連續(xù)性。據(jù)客戶反饋，因?yàn)闄C(jī)臺(tái)具備上述優(yōu)點(diǎn)，華騰劃片機(jī)深受客戶喜愛，及其基層操作工人的喜愛。
FAD1210A單刀劃片機(jī)
● 全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)
華騰研制的雙軸劃片機(jī)也在2018年正式量產(chǎn)。全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)配備了兩根高精密空氣靜壓電主軸，徑向跳動(dòng)為1μ，Y軸進(jìn)給分辨率為0.25μ，全程定位精度小于1.5μ/300mm，X/Z軸進(jìn)給分辨率1μ。機(jī)臺(tái)配備了高分辨率的視覺系統(tǒng)，具備自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)校準(zhǔn)、特征自動(dòng)識(shí)別以及刀痕檢測(cè)等功能。此外，還配備了高精度DD馬達(dá)，有效保證了旋轉(zhuǎn)角精度和加工的平整度。為了節(jié)省人工成本，提升自動(dòng)化水平，整機(jī)具備自動(dòng)上下料功能，料盒可放置20片料盤，能實(shí)現(xiàn)4-6小時(shí)自動(dòng)上下料。操作方面，全自動(dòng)雙軸劃片機(jī)搭載了觸控屏幕，客戶可以通過點(diǎn)擊屏幕來控制設(shè)備運(yùn)行。設(shè)備初始時(shí)處于自動(dòng)切割模式，會(huì)自動(dòng)識(shí)別材料特征。由于機(jī)臺(tái)配備了雙軸劃片，雙軸聯(lián)動(dòng)會(huì)顯著提升切割工藝的效率。值得一提的是，雙軸同時(shí)切割效率最高可達(dá)單軸1.8倍。
值得一提的是，以1010為代表的LED小間距產(chǎn)品，由于環(huán)氧樹脂成型后，整塊基板翹曲度高，常規(guī)切割過程中，容易出現(xiàn)材料移位、切到焊盤的現(xiàn)象。為解決上述產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，華騰劃片機(jī)團(tuán)隊(duì)針對(duì)1010切割工藝的特殊性，專為機(jī)臺(tái)開發(fā)了視覺動(dòng)態(tài)識(shí)別，按照刀數(shù)補(bǔ)償?shù)纫幌盗泄δ埽晒?shí)現(xiàn)了1010的精密高效切割。目前多家上市光電企業(yè)，采用華騰FAD1220劃片機(jī)切割小間距和Mini LED產(chǎn)品。
FAD1220A-雙刀有水切割劃片機(jī)（左）/FAD1221A-雙刀無水切割劃片機(jī)（右）
據(jù)行家說產(chǎn)業(yè)研究中心調(diào)查，目前產(chǎn)業(yè)劃片機(jī)相關(guān)指標(biāo)的產(chǎn)業(yè)水平主要如下：
來源：小間距LED調(diào)研白皮書2020
➤ 工作臺(tái)規(guī)格。產(chǎn)業(yè)普遍的劃片機(jī)工作臺(tái)規(guī)格為12吋或275mm×275mm。
➤ X軸。X軸方面產(chǎn)品平均水平為行程650mm、0.1~500mm/s。
➤ Y軸。Y軸產(chǎn)業(yè)目前普遍可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，切割范圍達(dá)420mm，分辨率達(dá)0.00025mm，定位精度小于0.0015mm/420mm。
➤ Z軸。Z軸方面產(chǎn)品平均水平為行程60mm，行程分辨率達(dá)0.001mm，重復(fù)精度達(dá) 0.001mm。
據(jù)了解，華騰半導(dǎo)體的劃片機(jī)在滿足上述基本的性能指標(biāo)之外，還具備自動(dòng)上下料功能以及1010、Mini LED切割功能，順應(yīng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，滿足了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)追求高精度、高效率、全自動(dòng)以及LED尺寸微縮化的需求。
