LED显示屏作为一种高效的显示技术,其成本主要受LED器件的影响,后者占据了总成本的40%至70%。随着LED器件成本的降低,LED显示屏的整体成本也随之下降。LED显示屏的质量和可靠性在很大程度上取决于其封装的质量和可靠性。关键因素包括芯片材料、封装材料的选择以及工艺的精细管控。随着LED显示屏逐渐向高端市场扩展,对器件品质的要求也在不断提升。 LED显示屏器件封装材料:LED显示屏器件的封装材料主要包括支架、芯片、固晶胶、键合线和封装胶等。本文将重点讨论表面贴装型封装结构LED(SMD LED),尤其是PLCC结构的LED(TOP LED)。 一、 LED支架 1.作用:PLCC支架作为SMD LED器件的载体,对LED的可靠性和出光性能起着至关重要的作用。 2.生产工艺:包括金属料带冲切、电镀、PPA注塑、折弯、五面立体喷墨等工序。电镀、金属基板和塑胶材料是支架成本的主要组成部分。 3.结构改进设计:为了提高产品可靠性,部分封装厂改进了支架的结构设计,如采用防水结构、折弯拉伸等方法延长水汽进入路径,并在支架内部增加防水槽、防水台阶和放水孔等多重防水措施。这些设计不仅降低了封装成本,还提高了产品的可靠性,并已广泛应用于户外LED显示屏产品中。 二、 LED芯片 1.核心地位:LED芯片是LED器件的核心,其可靠性直接影响LED器件和显示屏的寿命及发光性能。 2.成本与尺寸:随着成本的降低,LED芯片的尺寸越来越小,这虽然降低了成本,但也带来了可靠性问题。芯片尺寸的缩小导致电极pad缩小,影响焊线质量,可能导致金球脱离或电极自身脱离,最终失效。同时,pad间距离的缩小增加了电极处的电流密度,导致电流分布不均匀,影响芯片性能,降低LED显示屏的可靠性。 三、键合线 1.功能:键合线是实现芯片与引脚电连接的关键材料,起着电流导入和导出的作用。 2.材料选择: 金线:应用广泛,工艺成熟,但价格昂贵,增加了封装成本。 铜线:具有成本低廉、散热效果好等优点,但易氧化、硬度高,对工艺控制要求高。 镀钯铜线:防止铜线氧化,具有高机械强度、适中硬度和良好的焊接成球性,适用于高密度、多引脚集成电路封装。
四、 封装胶 主要类型: 五、测试与质量控制
为了确保LED显示屏器件的质量和可靠性,封装厂通常会进行严格的测试和质量控制。例如,通过SAM(扫描声学显微镜)测试折弯结构设计的LED支架封装后的气密性,以确保其优于普通支架。此外,封装厂还会采用添加剂改善胶水的应力,同时达到哑光雾面的效果,提升显示效果。
|