1. 核心设计目标与挑战

电视背光COB治具主要用于固晶（Die Bonding）、焊线（Wire Bonding）、点荧光胶（Phosphor Coating）、老化测试（Burn-in）及光学测试（LOP/BIN）等工序。

超大尺寸下的平整度：治具的尺寸可能超过1米，但整个工作面的平面度必须极小（例如<0.1mm/m），否则会导致芯片高度不一、胶水厚度不均，造成终屏幕出现亮度不均（Mura）。

热管理的均匀性：在老化测试中，需要同时点亮数千甚至上万颗Mini LED芯片，总功***，发热巨大。治具必须能均匀地将热量带走，避免局部过热。

微米级定位精度：对于Mini LED背光，芯片间距很小，治具需要为固晶和焊线设备提供稳定且***的基准。

与自动化：治具需要支持快速上下料，与自动化生产线无缝集成，以提高产能。

洁净度与防刮伤：治具不能产生颗粒，且不能刮伤或污染昂贵的COB基板（通常是陶瓷或金属基板）。

2. 关键设计要素与技术方案

2.1 材料选择：稳定性的基石

花岗岩（Granite）或聚合物花岗岩（Epoxy Granite）：

材料。用于超大尺寸治具的底座。具有***优异的尺寸稳定性、高阻尼特性（减振）、低热膨胀系数且***。

聚合物花岗岩（由花岗岩碎料和环氧树脂混合浇铸）性能类似，更容易加工出复杂结构，成本***。

铝合金：用于制作上层的夹具体和模块。推荐6061-T651并经深冷处理和时效处理以释放应力。表面进行硬质阳极氧化以增加硬度。

殷钢（Invar）：用于对局部热变形***敏感的场合，如固晶工位的基准模块，但其成本和重量较高。

2.2 平整度与应力控制

精密加工工艺：

底座在恒温车间（20±1°C）内，使用大型龙门式加工中心进行粗加工、半精加工和精加工。

每步加工后都需进行自然时效或振动时效，充分释放加工应力。

终的精加工（磨削或精铣）必须在与使用环境一致的恒温条件下完成。

模块化设计：

将大尺寸治具设计成由多个精密模块拼装在稳定底座上的结构。

每个模块可以单独调平，从而化解超大平面难以加工的问题，也便于维护和更换。

2.3 热管理：均匀散热的艺术

分区控温的水冷系统：

在治具内部集成多路独立的冷却流道，而不是一条长流道。

“一进多出”或“蛇形并行”布局，确保冷却液流经所有区域时的温升和压降一致，从而实现整个治具的温度均匀性（如±1°C以内）。

高性能导热界面：

使用导热硅胶垫（Gap Pad）或相变材料（PCM）。对于背光测试，硅胶垫更常用，因其可重复使用，便于维护。

治具工作面（与COB接触面）需精密磨削，确保平整。

2.4 真空吸附与固定

多区域独立真空控制系统：

将大尺寸治具的真空吸附区划分为多个小型独立区域，每个区域有单独的真空通道和开关阀。

优点：

即使COB基板尺寸不同，也可只开启对应区域，节约能源。

即使某个区域发生泄漏（如基板破裂），不影响其他区域的吸附，***生产。

柔性密封：使用嵌入式硅胶或聚氨酯密封条，而非直接钻孔吸附，以适应基板的微小形变，确保密封可靠性。

2.5 基准与对位系统

全球面基准：在治具的底座上加工高精度的基准网格，包含基准孔和光学对位标记（Fiducial Mark）。

视觉对位：固晶机、焊线机的视觉系统通过识别治具上的标记，建立全局坐标系，再通过识别基板上的标记进行补偿对位，确保所有芯片和焊线的精度。

2.6 自动化接口

机器人导向机构：设计导向槽、定位销等，便于AGV小车或机械手进行对接和上下料。

电气快换接头：集成气动快换接头（用于控制压臂）、电连接器（用于供电和信号传输）和冷却液快换接头，实现治具与生产线的快速连接与分离。

3. 典型应用场景工作流程（以老化测试为例）

上料：机械手将电视背光COB面板放入治具的定位框内。

吸附与压紧：真空系统启动，将面板吸附平整；周边压臂（可选）下压，固定面板。

连接：治具上的弹针模组（Pogo Pin Module）与面板的电极接触，实现通电。

测试：

冷却系统启动，循环恒温冷却液。

通入大电流，点亮所有LED芯片，模拟长时间工作状态。

系统监测每个面板的电压、电流、亮度及色度参数。

下料：测试完成后，破真空、抬起压臂，机械手将面板取出，根据测试数据进行分选。

清洁与维护：定期清洁治具工作面，检查密封条和弹针的磨损情况。

4. 总结：电视背光治具的特殊性

电视背光COB治具是精密机械工程、材料科学和热力学在大尺度上的***结合。

特性普通COB治具电视背光COB治具尺寸小 - 中超大（可达1m以上）核心挑战精度、散热超大尺寸下的平整度、均匀散热基础材料铝合金花岗岩/聚合物花岗岩底座 + 铝合金模块热管理单路水冷多路并行、分区控温的水冷系统真空系统单区域多区域独立可控真空精度保障加工精度应力控制、模块化调平、恒温加工

结论：

这类治具的设计和制造是一项系统工程，必须从材料、结构、热力、控制等多方面进行统筹规划。热仿真（CFD）和结构仿真（FEA）是设计过程中***的环节，用于预测和优化温度场、应力分布和变形情况。通常需要与具备大型精密工装制造经验的供应商合作，才能确保治具满足电视制造业苛刻的良率和效率要求。