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LED全彩顯示屏SMD封裝的一些技術問題淺析

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2018-05-04  瀏覽次數(shù):1028
核心提示:隨著LED全彩顯示屏逐漸向著高端市場的滲透,對LED全彩顯示屏器件的品質要求也越來越高。本文就高品質LED顯示屏器件封裝實際經(jīng)驗,
隨著LED全彩顯示屏逐漸向著高端市場的滲透,對LED全彩顯示屏器件的品質要求也越來越高。本文就高品質LED顯示屏器件封裝實際經(jīng)驗,探討實現(xiàn)高品質LED全彩顯示屏器件的關鍵技術。

 
室內(nèi)全彩LED顯示屏案例-山東岳北電子
封裝可靠性的關鍵包括芯片材料的選擇、封裝材料的選擇及工藝管控。另外,嚴格的可靠性標準也是檢驗高品質LED器件的關鍵。LED器件占全彩LED顯示屏成本約40%~70%,LED顯示屏成本的大幅下降得益于LED器件的成本降低。LED封裝質量的好壞對LED顯示屏的質量影響較大
  LED顯示屏器件封裝的現(xiàn)狀
SMD(Surface Mounted Devices)指表面貼裝型封裝結構LED,主要有PCB板結構的LED(ChipLED)和PLCC結構的LED(TOP LED)。本文主要研究TOP LED,下面文中所提及的SMD LED均指的是TOP LED。
LED顯示屏器件封裝所用的主要材料組成包括支架、芯片、固晶膠、鍵合線和封裝膠等。下面從封裝材料方面來介紹目前國內(nèi)的一些基本發(fā)展現(xiàn)狀。
芯片
 LED芯片是LED器件的核心,其可靠性決定了LED器件乃至LED顯示屏的壽命、發(fā)光性能等。LED芯片的成本占LED器件總成本也是最大的。隨著成本的降低,LED芯片尺寸切割越來越小,同時也帶來了一系列的可靠性問題。
隨著尺寸的縮小,P電極和N電極的pad也隨之縮小,電極pad的縮小直接影響焊線質量,容易在封裝過程和使用過程中導致金球脫離甚至電極自身脫離,最終失效。同時,兩個pad間的距離a也會縮小,這樣會使得電極處電流密度的過度增大,電流在電極處局部聚集,而分布不均勻的電流嚴重影響了芯片的性能,使得芯片出現(xiàn)局部溫度過高、亮度不均勻、容易漏電、掉電極、甚至發(fā)光效率低等問題,最終導致LED顯示屏可靠性降低。
 LED支架
(1)支架的生產(chǎn)工藝。PLCC支架生產(chǎn)工藝主要包括金屬料帶沖切、電鍍、PPA(聚鄰苯二酰胺)注塑、折彎、五面立體噴墨等工序。其中,電鍍、金屬基板、塑膠材料等占據(jù)了支架的主要成本。
(2)支架的結構改進設計。PLCC支架由于PPA和金屬結合是物理結合,在過高溫回流爐后縫隙會變大,從而導致水汽很容易沿著金屬通道進入器件內(nèi)部從而影響可靠性。
(3)支架的作用。PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)支架是SMD LED器件的載體,對LED的可靠性、出光等性能起到關鍵作用。
通過SAM(Scanning Acoustic Microscope)測試折彎結構設計的LED支架封裝后和正常支架的氣密性,結果可以發(fā)現(xiàn)采用折彎結構設計的產(chǎn)品氣密性更好。為提高產(chǎn)品可靠性以滿足高端市場需求的高品質的LED全彩顯示器件,部分封裝成廠改進了支架的結構設計,如山東岳北電子技術有限公司采用先進的防水結構設計、折彎拉伸等方法來延長支架的水汽進入路徑,同時在支架內(nèi)部增加防水槽、防水臺階、放水孔等多重防水的措施,如圖1所示。該設計不僅節(jié)省了封裝成本,還提高了產(chǎn)品可靠性,目前已經(jīng)大范圍應用于室內(nèi)全彩LED顯示屏產(chǎn)品中。

 

 
 
 
 
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