OptoLux™ est une machine de soudage par ultrasons entièrement automatisée de K&S (Kulisofa) pour l'encapsulation de composants optoélectroniques LED. Plateforme classique pour la production à grande échelle de LED et de dispositifs optoélectroniques, elle a ensuite été mise à niveau vers la version OptoLux™ Plus. Cet équipement, conçu pour les LED d'éclairage, les Mini-LED et les dispositifs optoélectroniques infrarouges, offre une capacité d'équilibrage, un rendement de soudage et une compatibilité de processus optimaux, et est largement utilisé dans les lignes de production d'encapsulation optoélectronique du monde entier.
I. Positionnement des équipements
OptoLux™ est une machine de soudage par billes dédiée à l'optoélectronique, conçue pour les moyennes et hautes vitesses. Elle est principalement destinée à l'interconnexion de composants optoélectroniques discrets, grâce à un soudage par billes ultrasonique de fils d'or, d'alliage d'argent et de cuivre entre les pastilles de la puce et le substrat/support. Elle est idéale pour la production en grande série de LED CMS, de LED haute puissance, d'émetteurs et récepteurs infrarouges et de capteurs optoélectroniques. Facilitant également le débogage, elle convient aux petites et grandes unités de production de LED, mais n'est pas adaptée au conditionnement de circuits intégrés logiques haut de gamme.
II. Système matériel central
Plateforme de mouvement servo haute vitesse XYZ : le servomoteur en boucle fermée optimise la trajectoire de mouvement de la structure de support continue, réduit les pertes dues aux déplacements à vide et assure une capacité de production UPH de base ; le contrôle en boucle fermée de la pression de l’axe Z de haute précision réduit le risque d’endommager le PAD de la puce pour les électrodes LED minces.
Système de vision programmable à anticipation : le pré-scan et le pré-détermination du positionnement raccourcissent le temps d’attente pour l’acquisition d’images ; équipé d’un système d’éclairage vertical grand angle WAVI, de sources lumineuses programmables rouges et bleues + d’un éclairage oblique à faible angle, pour faire face aux réflexions des supports électroplaqués et aux interférences dues aux différences de couleur des supports, améliorant ainsi la stabilité du positionnement PRS.
La logique de récupération automatique des pannes SHTL et NSOL intégrée réessaie automatiquement lorsque des anomalies sont identifiées, réduisant ainsi les temps d'arrêt et améliorant le temps d'intervalle auxiliaire moyen du MTBA.
Système optique : Optique standard à grossissement 2×, permettant à la fois le balayage d'un large champ de vision et l'observation des pastilles, répondant aux besoins d'identification des pastilles LED conventionnelles et des premières mini-LED.
Kit de traitement spécifique LED Quick-LED Suite
K&S propose une base de données de procédés personnalisée pour l'encapsulation optoélectronique, intégrant des paramètres éprouvés pour l'amorçage par arc électrique, l'allumage et le calibrage par ultrasons. Associée à la technologie de guidage des billes de soudure ACCUBMP, elle garantit l'homogénéité des billes, permettant une mise en service rapide des nouvelles machines et simplifiant la configuration des procédés.
Doté de l'algorithme d'auto-optimisation Auto-BITS, il apprend et corrige automatiquement et dynamiquement les paramètres de liaison pendant le fonctionnement de l'équipement, compensant la dérive du processus causée par l'usure du cliveur et les fluctuations du matériau du fil, stabilisant ainsi le rendement du lot.
III. Spécifications clés du processus
Fils compatibles : fil d’or, fil en alliage d’argent, fil en cuivre-palladium ; un kit de protection microenvironnementale optionnel prend en charge la production de fil de cuivre et supprime les arcs électriques et l’oxydation du fil de cuivre.
Diamètre de fil applicable : 20-50 µm, couvrant les diamètres de fil courants pour l’éclairage conventionnel et les LED haute puissance.
Précision de collage : ±3μm@3σ, répondant aux exigences de collage des petites et moyennes pastilles.
Zone de traitement de collage effective : 56×80 mm, compatible avec les supports de cascade LED conventionnels et les substrats en céramique.
Capacité de soudage à l'arc avec fil : Prend en charge les arcs bas, les arcs standard et les arcs hauts, compatible avec des supports de différentes profondeurs de cavité.
Compatibilité d'alimentation : Prend en charge les plateaux et les supports en cascade ; peut être intégré aux systèmes de chargement et de déchargement automatisés ; prend en charge la traçabilité des données MES.
IV. Principaux domaines d'application
Conditionnement des LED : LED CMS 2835, 3030, 5050 et autres, LED céramiques haute puissance, puces COB, câblage de production en série de Mini-LED (première génération).
Dispositifs optoélectroniques : tubes émetteurs/récepteurs infrarouges (IR), capteurs photoélectriques, optocoupleurs (composants discrets).
Dispositif optoélectronique grand public, emballage de dispositif discret
V. Principaux avantages de l'équipement
Adaptation poussée aux procédés optoélectroniques : spécifiquement optimisé pour résoudre des problèmes tels que la réflectivité des supports de galvanoplastie des LED et la sensibilité aux dommages causés par la pression des électrodes minces, ce qui permet d’obtenir une large plage de procédés et un rendement de production de masse stable.
Courbe d'apprentissage réduite : le processus préconfiguré de la suite Quick-LED permet des temps de configuration courts lors du passage à de nouveaux modèles, réduisant ainsi la dépendance à l'égard des ingénieurs de processus seniors.
Excellentes performances opérationnelles : la récupération automatique visuelle des pannes et la compensation adaptative Auto-BITS minimisent les temps d'arrêt dus à l'intervention humaine, ce qui la rend adaptée à une production de masse ininterrompue à long terme.
Alimentation extensible en fil : Les mises à niveau sur site vers un kit de microenvironnement permettent de passer des lignes de production de fil d'or à l'alliage d'argent ou au fil de cuivre, contribuant ainsi à la réduction des coûts pour les usines.
Maintenance aisée : La conception modulaire permet un montage et un démontage faciles du séparateur, du percuteur et du mécanisme d’alimentation du fil, réduisant ainsi le temps de maintenance.
VI. Principales différences entre OptoLux™ et OptoLux™ Plus
OptoLux™ (Version de base) : Une plateforme classique de production de masse de LED, éprouvée et stable, répondant aux besoins de capacité de production des LED SMD conventionnelles et des LED haute puissance, orientée vers la production de masse standard de LED.
OptoLux™ Plus (Version améliorée) : Comprend un mouvement servo amélioré, des algorithmes de vision itérés, un UPH (Upgrade Per Hour) encore amélioré et une robustesse accrue pour le câblage de fils de cuivre et les processus de petits plots Mini-LED, ce qui le rend adapté aux lignes de production à grand volume avec des exigences plus élevées.
VII. Résumé : K&S OptoLux™ est une référence en matière d'équipement de soudage par billes pour l'encapsulation de LED. Ses atouts majeurs sont sa fiabilité, sa stabilité, sa facilité d'utilisation et sa maintenance aisée. Il résout efficacement les problèmes liés aux supports de LED traditionnels : réflexion, irrégularité des billes de soudure et dérive de processus à long terme. Il s'impose comme la solution de choix pour les lignes de production de LED d'éclairage traditionnelles et de dispositifs optoélectroniques infrarouges.
