電視背光COB模塊的生產(chǎn)特點決定了治具的設(shè)計方向：
大尺寸與高精度并存：治具的尺寸可能超過1米，但需要保證整個平面范圍內(nèi)的超高平整度和對位精度，以應(yīng)對數(shù)千甚至上萬顆Mini LED的固晶和焊接。
生產(chǎn)節(jié)拍：電視是消費電子產(chǎn)品，產(chǎn)量巨大，治具必須支持高速、自動化生產(chǎn)，換型時間要極短。
均溫性要求：在回流焊和封裝固化過程中，大尺寸基板（如BT板、玻璃基板）上的溫差必須控制在極小的范圍內(nèi)（如±2°C以內(nèi)），否則會導(dǎo)致局部焊接不良或固化不均。
防翹曲與應(yīng)力控制：大尺寸薄型基板在高溫下極易翹曲，治具必須能有效抑制翹曲，并在夾持時避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
防塵：任何微米級的顆粒物掉落在基板上，都可能造成一顆或多顆Mini LED失效，形成暗點，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。
設(shè)計目標(biāo)：打造一個大尺寸、高剛性、高平整度、熱管理的治具平臺，以滿足Mini LED背光模塊的固晶、焊接、封裝、測試全流程自動化生產(chǎn)需求。
二、 治具關(guān)鍵設(shè)計與材料選擇
1. 治具基板材料：剛性與熱穩(wěn)定性的基礎(chǔ)
：碳纖維復(fù)合材料（CFRP）
超低熱膨脹系數(shù)（CTE）：可與玻璃基板匹配，從根本上解決熱過程導(dǎo)致的形變和對位偏移問題。這是其優(yōu)勢。
高比剛度：重量極輕（是鋁的1/2，鋼的1/5），但剛性，自身不易變形，保證了大尺寸下的平整度。
低熱容量：升溫和降溫更快，更節(jié)能，有利于提高生產(chǎn)節(jié)拍。
優(yōu)勢：
表面處理：需進(jìn)行精密打磨拋光并涂覆特殊涂層（如環(huán)氧樹脂涂層），以達(dá)到所需的平整度、硬度、耐磨性和防靜電特性。
次選：高強(qiáng)度鋁合金（如6061-T6）
優(yōu)勢：成本較低，易于加工，導(dǎo)熱性好。
劣勢：CTE較高（~23 ppm/°C），與玻璃（~4 ppm/°C）差異大，在高溫工藝中因熱膨脹不匹配可能導(dǎo)致問題。重量較大。
應(yīng)用：可用于尺寸較小、精度要求稍低的電視背光模塊，或用于治具的底層支撐框架。
2. 真空吸附系統(tǒng)：大面積均勻固定
多腔室獨立分區(qū)設(shè)計：這是大尺寸治具的核心技術(shù)。將治具的真空吸附區(qū)域劃分為多個獨立的腔室（例如3x3或4x4網(wǎng)格），每個分區(qū)有獨立的真空接口和閥門控制。
優(yōu)點：
可靠性：即使某個分區(qū)發(fā)生泄漏（如基板破裂），其他分區(qū)仍能保持真空，不會造成整板基板移位，僅損失局部區(qū)域。
適應(yīng)性：可適應(yīng)不同尺寸的基板，只需開啟對應(yīng)區(qū)域的真空即可。
強(qiáng)吸附力：分區(qū)設(shè)計可以更地抽取真空，快速獲得所需的吸附力。
微孔陣列：吸附孔為微米級小孔，均勻分布在治具表面，確保吸附力均勻，避免基板局部變形。
3. 熱管理系統(tǒng)：保證工藝均勻性
對于回流焊/固化治具：
內(nèi)置均熱板：在碳纖維或鋁基板內(nèi)埋設(shè)大面積加熱管和高精度PT100溫度傳感器陣列，實時監(jiān)控整個治具面的溫度分布。
閉環(huán)溫控：PLC系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋，動態(tài)調(diào)節(jié)各區(qū)域加熱管的功率，實現(xiàn)整個大尺寸工作面的超高溫度均勻性（±1~2°C）。
對于測試治具：
可能需要集成水冷系統(tǒng)來模擬電視實際工作時的散熱條件，并進(jìn)行長時間的老煉測試（Burn-in）。
4. 定位與防呆設(shè)計
機(jī)械定位：采用精密定位銷與基板上的工藝孔配合。對于大尺寸基板，通常采用“一面兩銷”加若干輔助支撐柱的方式。
視覺定位基準(zhǔn)點：在治具上加工高對比度的視覺標(biāo)記（Fiducial Mark），如陶瓷基準(zhǔn)點。自動化設(shè)備（固晶機(jī)、焊線機(jī)）的相機(jī)通過識別這些治具上的標(biāo)記，與基板上的標(biāo)記進(jìn)行綜合計算，補(bǔ)償機(jī)械誤差，實現(xiàn)超高精度對位。
防呆設(shè)計：治具和基板采用非對稱定位設(shè)計，防止操作員或機(jī)器人放錯方向。
三、 典型治具類型及應(yīng)用工位固晶治具 (Die Bonding Fixture)
核心：超高平整度、高精度真空吸附、視覺基準(zhǔn)。主要功能是固定基板，供固晶機(jī)高速、地貼裝數(shù)萬顆Mini LED芯片。
回流焊治具 (Reflow Soldering Fixture)
核心：超高熱均勻性、低CTE、防氧化。承載基板通過回流焊爐，完成芯片與基板的焊接。材料必須耐高溫，且熱變形極小。
封裝點膠與固化治具 (Dispensing & Curing Fixture)
核心：溫度均勻性、防粘性。用于固定基板進(jìn)行光學(xué)膜材（如量子點膜）的貼附或封裝膠的固化。工作面需有特氟龍等防粘涂層。
光學(xué)測試與老煉治具 (Test & Burn-in Fixture)
核心：電連接可靠性、散熱、屏蔽。
集成數(shù)萬點級的彈簧探針模塊，與背光模塊的電極接觸，進(jìn)行點亮測試、光電參數(shù)測試和可靠性考核。
治具通常需要遮光設(shè)計，防止測試時相互干擾。
四、 自動化與智能化集成自動化接口：治具需設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械定位接口（如錐形銷孔、卡槽）和氣路/電路快換接頭，以便被AGV（自動導(dǎo)引車）或六軸機(jī)器人自動抓取和定位到不同設(shè)備上。
RFID追溯：嵌入高溫RFID標(biāo)簽，記錄治具ID、使用壽命、維護(hù)記錄以及當(dāng)前承載的產(chǎn)品信息，與MES系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)全流程追溯。
狀態(tài)監(jiān)控：集成真空傳感器、溫度傳感器，實時監(jiān)控治具工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)上傳MES，實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。
總結(jié)與建議
電視背光COB治具是典型“大而精”的裝備，其技術(shù)核心在于解決尺寸、精度和熱管理之間的矛盾。
材料是王道：碳纖維復(fù)合材料（CFRP）因其無可替代的低CTE、高剛度、輕量化特性，已成為高端大尺寸Mini LED背光治具的之選，盡管其成本較高。
分區(qū)真空是必需：對于大尺寸面板，多腔室獨立真空系統(tǒng)是保障生產(chǎn)良率和設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計。
均勻性是關(guān)鍵：無論是溫度場還是真空吸附力場，其均勻性直接決定了終產(chǎn)品的均勻性和良率。
自動化集成：治具必須是自動化產(chǎn)線中的一個智能節(jié)點，而不僅僅是一個簡單的托盤。