دليل كامل لعملية تصنيع شاشات العرض LED

تحضير المواد الخام

يبدأ تصنيع كل شاشة عرض LED بالأجزاء المناسبة. يجب أن تختار جودة عالية:

• رقائق الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)
• دارات متكاملة للسائق
• لوحات الدوائر الكهربائية
• الموصلات

تتحكم هذه الأجزاء في سطوع شاشتك ودقة الألوان وطول العمر الافتراضي للشاشة. إذا اخترت أجزاء رخيصة الثمن، فقد تتعطل شاشتك أو يكون أداؤها سيئاً.

انتبه أيضاً إلى المكان الذي تحصل منه على هذه مواد شاشة LED لأن الجودة تختلف بين الموردين. اسأل دائماً عن بيانات الاختبار والشهادات قبل الالتزام. عندما تستثمر في مواد عالية الجودة، فهذا يعني أن شاشتك ستدوم لفترة أطول وتحتاج إلى إصلاحات أقل. وهذا بدوره يوفر لك الوقت والمال.

تشكل الرطوبة تهديدًا كبيرًا لمكونات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)، وبالتالي، يجب إزالة الرطوبة من الأجزاء قبل المضي قدمًا. تسمى هذه العملية معالجة إزالة الرطوبة من الأجزاء حتى لا تتلف الرطوبة المكونات أثناء اللحام.

يمكنك استخدام فرن خاص لتسخين المكونات على درجة حرارة مضبوطة لتجفيف الرطوبة دون التأثير على الرقائق الحساسة. إذا فاتتك هذه الخطوة، فقد تغلي الرطوبة المحتبسة أثناء عملية اللحام وتتلف اللوح.

عملية تقنية التثبيت على السطح (SMT)

- تطبيق معجون اللحام

ابدأ تشغيل تقنية التركيب على السطح (SMT) عن طريق وضع معجون اللحام على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). وتتألف العجينة من كرات لحام صغيرة معلقة في التدفق، وهي مادة كيميائية تضمن لحاماً جيداً عن طريق تنظيف الأسطح المعدنية.

يساعد الاستنسل المحاذي للوحة PCB على ترسيب المعجون مباشرة على وسادات اللحام.

الدقة هي المفتاح في هذه المرحلة. يمكن أن يؤدي عدم المحاذاة الخاطئة إلى عيوب مثل جسور اللحام أو الدوائر المفتوحة. لتحقيق نتائج موحدة وتحديد دقيق، يجب استخدام طابعات الاستنسل عالية الدقة. ينشر الاستنسل المعجون على اللوح بالتساوي باستخدام ممسحة معدنية.

وعلاوة على ذلك، تلعب سماكة طبقة المعجون دورًا مهمًا في جودة الوصلات. فالكثير منها يمكن أن يتسبب في حدوث دوائر كهربائية قصيرة، بينما يؤدي القليل منها إلى وصلات ضعيفة. تتحكم الماكينات الحديثة تلقائيًا في السُمك وكذلك الضغط من أجل التوحيد في جميع الوسادات.

بعد التطبيق، يجب إجراء فحص. يتحقق الفحص البصري الآلي (AOI) من مكان وحجم وتغطية العجينة على اللوحة. إذا تم اكتشاف الأخطاء في هذه المرحلة، فقد يجنبك ذلك الأخطاء المكلفة في المراحل اللاحقة من العملية.

- وضع المكونات

بعد تطبيق اللصق، تمر الألواح بعملية وضع الأجزاء. تقوم ماكينات الالتقاط والوضع عالية السرعة بوضع الأجهزة المثبتة على السطح (SMDs) على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تستخدم هذه الماكينات فوهات تفريغ الهواء لالتقاط ووضع كل مكون بدقة في المكان الذي وضعت فيه العجينة.

يجب أن يتماشى كل اتجاه للمكونات مع مواصفات تصميم شاشة العرض LED. تستخدم الماكينات الحديثة أنظمة رؤية تساعد على فحص المحاذاة قبل وبعد الوضع. وذلك لضمان القطبية والوضع المناسب، خاصةً بالنسبة للمكونات المستقطبة مثل الثنائيات والمكثفات.

تكون المكوّنات في بكرات أو صواني أو أنابيب ويتم تلقيمها تلقائيًا في الماكينة. تقرأ الماكينة بيانات المكوّنات وتقوم بمحاذاة المكونات باستخدام الكاميرات وتضعها في غضون أجزاء من الثانية. يمكن أن يكون هناك الآلاف من عمليات الوضع في دقيقة واحدة.

بمجرد وضعها، تظل المكونات في موضعها بسبب عجينة اللحام الملصقة. ومع ذلك، فهي ليست متصلة كهربائياً بعد.

- إعادة تدفق اللحام

اللحام بإعادة التدفق هي المرحلة التي تقوم فيها بتثبيت المكونات على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل دائم. هنا، تقوم بتمرير اللوحة من خلال فرن إعادة التدفق الذي يتم التحكم في درجة حرارته، وعادةً ما يتم تقسيمه إلى عدة مناطق، وهي التسخين المسبق والنقع وإعادة التدفق والتبريد.

في مرحلة إعادة التدفق، يخضع معجون اللحام للذوبان، مما يتسبب في تكوين اتصال ميكانيكي وكهربائي بين خيوط المكونات ووسادات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يجب عليك زيادة التسخين تدريجيًا لضمان ذوبان العجينة تمامًا ولكن دون إتلاف اللوحة أو المكونات.

وعلاوة على ذلك، تحتاج إلى برمجة درجات حرارة الفرن بعناية بناءً على المواد وكثافة المكونات لكل لوحة. والهدف من ذلك هو تحقيق إعادة التدفق الكامل عبر جميع الوصلات مع تجنب تكوير اللحام أو سدّ أو إزاحة المكونات.

عندما تخرج اللوحة من الفرن، فإنها تبرد بسرعة. ونتيجة لذلك، يساعد هذا التبريد على تصلب اللحام والحفاظ على سلامة الأجزاء. إذا لم يتم تسخينها جيدًا، يمكن أن تحدث مشاكل مثل وصلات اللحام الباردة أو الثقوب أو ‘التقطيع’ (يمكن أن ينفصل أحد جانبي المكوّن عن اللوح).

- وضع رقاقة الصمام الثنائي الباعث للضوء LED

يُعد وضع رقائق LED جزءًا متخصصًا من SMT في تصنيع شاشات العرض. يتم وضع هذه الرقائق على ركيزة بعناية فائقة، حيث يؤثر وضعها بشكل مباشر على جودة العرض. تُستخدم آلات ذات دقة دون المليمتر لوضع كل رقاقة LED على اللبادات المحددة.

ستضمن مادة الربط أو المادة اللاصقة الموصّلة، حسب التصميم، تلامسًا كهربائيًا متينًا بين الصمام الثنائي الباعث للضوء واللوحة. يمكنك استخدام طرق المعالجة بالحرارة أو المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتقوية المادة اللاصقة بعد وضعها.

بمجرد التركيب، يجب إجراء اختبار تشغيل الضوء للتحقق من الوظيفة والسطوع واللون. يتم تمييز أي مصابيح LED معيبة أو إزالتها. نظرًا لأن شاشات العرض تحتوي على الآلاف من مصابيح LED الفردية، فإن الاكتشاف المبكر للرقائق المعيبة يساعد على تحسين الإنتاجية والكفاءة الإجمالية.

- الاختبار الأولي

يعقب عمليات إعادة اللحام بإعادة التدفق ووضع رقاقة LED مباشرةً اختبار أولي. هنا، تخضع اللوحة المجمّعة لفحوصات الوظائف الأساسية. الهدف هو اكتشاف العيوب الواضحة في هذه المرحلة قبل الانتقال إلى الخطوات التالية الأكثر تعقيدًا. ويشمل ذلك التحقق من وصلات اللحام ووضع المكونات والاستمرارية الكهربائية.

تبدأ الاختبار باستخدام نظام الفحص البصري الآلي (AOI). يتم فحص اللوحة بمساعدة كاميرات عالية الدقة في هذه الآلات، وتتم مقارنة الصورة التي تم الحصول عليها بالتصميم المرجعي. في حالة وجود أي انحراف عن التصميم المرجعي، سواء كان هناك أي انحراف عن التصميم المرجعي، سواء كان أحد المكونات في غير موضعه أو جسور اللحام أو وجود بعض الأجزاء المفقودة، فسيتم وضع علامة على المخرجات للمراجعة.

تقوم بعض الشركات المصنعة بإجراء اختبار داخل الدائرة (ICT) في هذه المرحلة أيضاً. وهي تتحقق مما إذا كان كل جزء يعمل بشكل صحيح من خلال الاستفادة من الإشارات الكهربائية من مسابر الاختبار. تساعد تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في اكتشاف الدوائر المفتوحة والدوائر القصيرة والأجزاء التي لا تعمل. وهي توفر الوقت أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها لاحقًا.

علاوة على ذلك، بالنسبة لشاشات LED، يمكنك إجراء اختبار الإضاءة. يمكنك تشغيل كل مصباح LED لفترة وجيزة للتحقق من سطوعه ولونه واستجابته. إذا لم يضيء أحد وحدات البكسل أو أظهر لونًا خاطئًا، يمكنك وضع علامة عليه لإصلاحه. كلما أسرعت في اكتشاف المشاكل، كلما كانت عملية التجميع أكثر سلاسة وكفاءة.

التغليف والحماية

يعد التغليف والحماية مرحلة أخرى حاسمة عند تصنيع شاشات العرض LED. تتضمن هذه العملية في عملية تصنيع شاشات العرض LED 3 مراحل رئيسية.

- تغليف AOB

يعد تغليف AOB أمرًا بالغ الأهمية في حماية رقائق LED الهشة والمكونات الموجودة على لوحة العرض. فهو يغطي مصابيح LED المجمّعة وكذلك مناطق الدوائر الكهربية بالراتنج الواقي أو الإيبوكسي. إنه يخلق الغلاف الذي بدوره يحمي الأجزاء الحساسة من التلف المادي والغبار وأي نوع من الملوثات البيئية.

يجب أن تكون المادة التي تستخدمها للتغليف شفافة للسماح بإخراج أقصى قدر من الضوء مع دعم ميكانيكي مناسب. كما يجب أن تعمل أيضاً كعازل ضد الرطوبة والتداخل الكهربائي الذي يمكن أن يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي أو تآكل.

يضمن تغليف AOB أن تحافظ مصابيح LED على السطوع واللون المنتظمين مع مرور الوقت.

بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك تطبيق التغليف بعناية بحيث لا توجد فقاعات أو فجوات هوائية لأن وجود هذه الفجوات سيقلل من التأثير الوقائي. يمكنك استخدام الموزعات الدقيقة وعمليات المعالجة المتحكم بها للحصول على طلاء سلس وموحد. هذه الخطوة ضرورية من حيث إطالة عمر الشاشة والحفاظ على تشغيلها على النحو الأمثل تحت أي ظروف معاكسة.

- الطلاء المطابق

الطلاء المطابق هو طبقة حماية إضافية فوق اللوحة المغلفة. وهي عبارة عن طبقة رقيقة من البوليمر وتتوافق بشكل وثيق مع السطح وتغطي جميع المكونات والآثار. وبهذه الطريقة، يصبح من الصعب على الرطوبة والغبار والملوثات الكيميائية الدخول والتسبب في التآكل أو أي عطل كهربائي.

هناك أنواع مختلفة من الطلاءات المطابقة بما في ذلك الأكريليك أو السيليكون أو البولي يوريثان مع وجود مزايا فريدة لكل منها. يعتمد اختيارك على الظروف التي ستعمل فيها الشاشة ومتطلبات المتانة. على سبيل المثال، طلاءات السيليكون مناسبة لشاشات العرض الخارجية نظرًا لمقاومتها العالية للحرارة والرطوبة.

يمكنك وضع الطلاء عن طريق الرش أو الغمس أو التنظيف بالفرشاة. بعد التطبيق، يعالج الطلاء في طبقة واقية صلبة مرنة. تضمن هذه الحماية الإضافية التشغيل الموثوق لشاشة LED في أي ظروف جوية وبيئة.

- العزل المائي

العزل المائي مهم لشاشات العرض LED، خاصةً شاشات LED خارجية. تتضمن إغلاق جميع الوصلات والحواف وأي منطقة ضعيفة لضمان عدم تسرب المياه إلى الداخل. تضمن هذه الحماية أن تكون الشاشة آمنة من الرطوبة أو حتى البقع العرضية.

تقوم بإغلاقها باستخدام حشوات السيليكون، أو مانعات التسرب المطاطية، أو المواد اللاصقة الخاصة المقاومة للماء. تُستخدم مواد الحشو هذه لملء الفجوات بين الوحدات ومكونات الخزانة مما يخلق غلافًا محكمًا. وهذا بدوره يمنع تغلغل الرطوبة في الإلكترونيات الحساسة.

يزيد العزل المائي أيضًا من قدرة الشاشة على إبعاد الأوساخ والجسيمات الأخرى. فهو يساعد في تصنيف IP الإجمالي، وهي طريقة قياسية لقياس مدى حماية شيء ما من المواد الصلبة والسوائل. تصنيف IP الأعلى يعني شاشة متينة حتى في الظروف الصعبة.

تجميع الوحدات

هناك العديد من أنواع وحدات LED. وكجزء من مراحل عملية تصنيع شاشات العرض LED، من المهم معرفة نوع الوحدة التي ستستخدمها.

في واقع الأمر، في إنتاج شاشات العرض LED، يتضمن تجميع الوحدة النمطية:

- تركيب الغلاف الخلفي والقناع

الآن تبدأ في بناء وحدة العرض. يتضمن ذلك إضافة القناع البلاستيكي والغطاء الخلفي. يغطي القناع سطح LED، ويشكل وحدات البكسل، وله خاصية مضادة للوهج. يعمل القناع الخلفي على تجميع كل شيء معًا ويعمل أيضًا كحماية للأجزاء الداخلية.

يجب محاذاة كل شيء بشكل صحيح. يجب أن يكون القناع مناسبًا بشكل جيد بحيث لا يحجب أي من مصابيح LED. استخدم براغي أو مشابك أو مشابك أو مشابك لربط الأجزاء معًا. إذا تسرعت في هذه المرحلة، فقد تظهر الشاشة غير متساوية على شاشتك أو قد تتفكك أثناء الاستخدام.

- اختبار الشيخوخة

بعد التجميع الكامل للوحدة، يجب إجراء اختبار تقادم. ويشمل ذلك إضاءة الشاشة لساعات أو في بعض الأحيان لأيام عند مستوى جهد وسطوع عالٍ جدًا لإجهاد المكونات والكشف عن أي أعطال خفية.

تجميع مجلس الوزراء

بعد أن أصبحت الوحدة جاهزة، حان الوقت الآن لتجميع خزانة شاشة العرض LED. وتشمل العمليات الرئيسية هنا التجميع واختبارات التقادم. دعونا نستكشف ما يحدث في مرحلة إنتاج LED هذه:

- عملية التجميع

في هذه المرحلة، تقوم بتجميع الخزانة التي تضم الوحدات ومصادر الطاقة والمراوح والكابلات. يجب عليك التأكد من ملاءمة كل شيء بشكل صحيح لضمان أداء الشاشة.

بعد ذلك، تقوم بتوصيل الوحدات بإطار معدني باستخدام البراغي أو الأقفال المغناطيسية ثم توصيلها بكابل إشارة ومصدر طاقة وبطاقة تحكم.

- اختبار الشيخوخة

قم بإجراء اختبار تقادم آخر، ولكن هذه المرة مع الخزانة الكاملة. تحقق من توزيع الطاقة، وتبديد الحرارة، وما إذا كانت تعمل حقًا كما ينبغي في حالة العمل الحقيقية، بحيث أنه في حالة حدوث خطأ ما، لا يزال هناك وقت للإصلاح.

المعايرة ومراقبة الجودة

- معايرة الألوان والسطوع

بعد الانتهاء من بناء الخزانة الخاصة بك، ركّز على المعايرة. تختلف رقائق LED قليلاً في اللون والسطوع، وبالتالي، فإن الغرض من المعايرة هو التأكد من أن جميع وحدات البكسل تعمل بشكل موحد. يمكنك استخدام الكاميرات والمستشعرات لقياس ناتج الضوء ثم ضبط الإشارة لمطابقة جميع مصابيح LED.

- الاختبارات البيئية

يجب إجراء اختبارات بيئية. وهذا يعني تعريض الخزانة للحرارة والبرودة والاهتزاز والرطوبة. هذه الاختبارات تحاكي ما يحدث في الحياة الواقعية وتساعدك على ضبط عيوب التصميم قبل شحن الشاشة.

الفحص النهائي

قبل التغليف، يجب فحص كل جزء قبل تعبئته. افحص الشاشة بحثاً عن وحدات البكسل الميتة أو أي تغير في اللون أو خدوش. تأكّد من أن كل برغي محكم وكل كابل متصل ثابت. إنها فرصة أخيرة لاكتشاف المشاكل.

قم أيضًا بإجراء فحص وظيفي شامل إذا تم عرض جميع مقاطع الفيديو والنصوص والصور لأنها تمنحك راحة البال. إذا اجتازت الشاشة هذه المرحلة، فهي جاهزة للتشغيل.

الخاتمة

كما ترى، يتضمن تصنيع شاشات العرض LED العديد من الخطوات. في معظم الحالات، قد يعتمد مصنعو شاشات العرض LED تقنيات فريدة لإنتاج شاشاتهم.

بصفتنا الشركة المصنعة لشاشات LED في الصين، فإننا نستخدم أحدث التقنيات لإنتاج شاشات العرض LED في السوق العالمية. لكل ما تبذلونه من شاشات LED من الصين, اتصل بنا الآن.