0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

高品质LED显示屏器件封装实际经验

LED显示屏之家 来源:未知 作者:李倩 2018-03-21 17:01 次阅读

LED 器件占 LED 显示屏成本约 40%~70%,LED 显示屏成本的大幅下降得益于 LED 器件的成本降低。LED 封装质量的好坏对 LED 显示屏的质量影响较大。封装可靠性的关键包括芯片材料的选择、封装材料的选择及工艺管控。另外,严格的可靠性标准也是检验高品质 LED 器件的关键。

随着 LED 显示屏逐渐向着高端市场的渗透,对 LED 显示屏器件的品质要求也越来越高。本文就高品质 LED 显示屏器件封装实际经验,探讨实现高品质 LED 显示屏器件的关键技术。

优质LED显示屏

LED 显示屏器件封装的现状

SMD(Surface Mounted Devices) 指表面贴装型封装结构 LED,主要有 PCB 板结构的 LED(ChipLED)和 PLCC 结构的 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 显示屏器件封装所用的主要材料组成包括支架、芯片、固晶胶、键合线和封装胶等。下面从封装材料方面来介绍目前国内的一些基本发展现状。

1

LED 支架

(1) 支架的作用。PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)支架是 SMD LED 器件的载体,对 LED 的可靠性、出光等性能起到关键作用。

(2) 支架的生产工艺。PLCC 支架生产工艺主要包括金属料带冲切、电镀、PPA(聚邻苯二酰胺)注塑、折弯、五面立体喷墨等工序。其中,电镀、金属基板、塑胶材料等占据了支架的主要成本。

(3) 支架的结构改进设计。PLCC 支架由于 PPA 和金属结合是物理结合,在过高温回流炉后缝隙会变大,从而导致水汽很容易沿着金属通道进入器件内部从而影响可靠性 。

为提高产品可靠性以满足高端市场需求的高品质的 LED 显示器件,部分封装成厂改进了支架的结构设计,如佛山市国星光电股份有限公司采用先进的防水结构设计、折弯拉伸等方法来延长支架的水汽进入路径,同时在支架内部增加防水槽、防水台阶、放水孔等多重防水的措施 ,如图 1 所示。该设计不仅节省了封装成本,还提高了产品可靠性,目前已经大范围应用于户外 LED 显示屏产品中。通过SAM(Scanning Acoustic Microscope)测试折弯结构设计的 LED 支架封装后和正常支架的气密性,结果可以发现采用折弯结构设计的产品气密性更好,如图 2 所示。

优质LED显示屏158-1558-9234

2

芯片

LED 芯片是 LED 器件的核心,其可靠性决定了 LED 器件乃至 LED 显示屏的寿命、发光性能等。LED 芯片的成本占LED 器件总成本也是最大的。随着成本的降低,LED 芯片尺寸切割越来越小,同时也带来了一系列的可靠性问题。LED蓝绿芯片的结构如图 3 所示。

由图 3 可知,随着尺寸的缩小,P 电极和 N 电极的 pad也随之缩小,电极 pad 的缩小直接影响焊线质量,容易在封装过程和使用过程中导致金球脱离甚至电极自身脱离,最终失效。同时,两个 pad 间的距离 a 也会缩小,这样会使得电极处电流密度的过度增大,电流在电极处局部聚集,而分布不均匀的电流严重影响了芯片的性能,使得芯片出现局部温度过高、亮度不均匀、容易漏电、掉电极、甚至发光效率低等问题,最终导致 LED 显示屏可靠性降低。

3

键合线

键合线是 LED 封装的关键材料之一,它的功能是实现芯片与引脚的电连接,起着芯片与外界的电流导入和导出的作用。LED 器件封装常用键合线包括金线、铜线、镀钯铜线以及合金线等。

(1) 金线。金线应用最广泛,工艺最成熟,但价格昂贵,导致 LED 的封装成本过高。

(2) 铜线。铜线代替金丝具有廉价、散热效果好,焊线过程中金属间化合物生长数度慢等优点 。缺点是铜存在易氧化、硬度高及应变强度高等。尤其在键合铜烧球工艺的加热环境下,铜表面极易氧化,形成的氧化膜降低了铜线的键合性能,这对实际生产过程中的工艺控制提出更高的要求。

(3) 镀钯铜线。为了防止铜线氧化,镀钯键合铜丝逐渐受到封装界的关注。镀钯键合铜丝具有机械强度高、硬度适中、焊接成球性好等优点非常适用于高密度、多引脚集成电路封装 。

4

胶水

目前,LED 显示屏器件封装的胶水主要包括环氧树脂和有机硅两类。

(1) 环氧树脂。环氧树脂易老化、易受湿、耐热性能差,且短波光照和高温下容易变色,在胶质状态时有一定的毒性,热应力与 LED 不十分匹配,会影响 LED 的可靠性及寿命。所以通常会对环氧树脂进行攻性。

(2) 有机硅。有机硅相比环氧树脂具有较高的性价比、优良的绝缘性、介电性和密着性。但缺点是气密性较差,易吸潮。所以很少被使用在 LED 显示屏器件的封装应用中。

另外,高品质 LED 显示屏对显示效果也提出特别的要求。有些封装厂采用添加剂的方式来改善胶水的应力,同时达到哑光雾面的效果。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • led
    led
    +关注

    关注

    240

    文章

    23091

    浏览量

    657426
  • 封装
    +关注

    关注

    126

    文章

    7745

    浏览量

    142635
  • 显示屏
    +关注

    关注

    28

    文章

    4442

    浏览量

    74075

原文标题:LED显示屏表贴灯珠的1、2、3、4

文章出处:【微信号:ledxspzj,微信公众号:LED显示屏之家】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    LED显示屏专用器件选择

    LED是全彩LED显示屏的最关键器件。如果未能选择好LED,显示屏的其他部件再好也无法弥补
    发表于 11-02 15:10 545次阅读

    LED显示屏专用器件选择

    LED是全彩LED显示屏的最关键器件LED的选择已经决定了整个显示屏50%以上的质量。
    发表于 12-28 09:30 727次阅读

    2012广州LED展:倍森电子高品质显示屏

    2012广州国际LED展览会将于2012年2月20日至23日在琶洲展馆正式举行。其中倍森电子带来了高品质显示屏
    发表于 02-22 16:23 955次阅读

    国内LED显示屏器件封装的现状如何

    LED器件LED显示屏成本约40%~70%,LED显示屏成本的大幅下降得益于
    发表于 10-03 10:06 4488次阅读
    国内<b class='flag-5'>LED</b><b class='flag-5'>显示屏</b><b class='flag-5'>器件</b><b class='flag-5'>封装</b>的现状如何

    如何了解LED显示屏封装技术

    LED 器件LED 显示屏成本约 40%~70%,LED 显示屏成本的大幅下降得益于
    的头像 发表于 01-23 17:06 6814次阅读
    如何了解<b class='flag-5'>LED</b><b class='flag-5'>显示屏</b><b class='flag-5'>封装</b>技术

    如何控制和提高LED全彩显示屏品质

    全彩LED显示屏显示效果直接关联着用户、受众,要想获得完美的使用体验,需要控制和提高LED显示屏品质
    发表于 01-06 15:43 899次阅读

    led显示屏cob

    器件完全封闭在PCB板,在人为直接触摸、运输安装过程中,不会因为用力过度或不可控力度碰撞而出现磨损、掉灯、损坏等不良现象,在防护层面,拥有比SMD封装led显示屏更好的能力,承受力度是
    发表于 05-06 10:01 2026次阅读

    cob封装led显示屏结合SMD封装led显示屏的优点

    led显示屏中,cob封装的屏幕是比led小间距显示屏显示更加精密、且防护更强的,下面粗略了解下
    发表于 07-15 11:21 2674次阅读

    如何辨别LED显示屏灯珠

    LED器件LED显示屏成本约40%~70%,LED显示屏成本的大幅下降得益于
    的头像 发表于 12-24 11:51 1955次阅读

    影响LED显示屏品质的关键因素有哪些

    影响LED显示屏品质的关键因素,要生产出高质量的LED显示屏,需在从以下几方面技术指标开展工作。
    发表于 03-16 10:13 3433次阅读

    显示屏LED封装技术有哪些要求?

    不同应用位置将使用不同规格的显示屏,不同的显示屏又需要不同技术要求的LED器件,那么显示屏LED
    的头像 发表于 04-07 15:51 3885次阅读

    高品质LED显示屏为什么要校正

    高品质LED显示屏为了达到最佳的显示效果,一般需要进行亮度与颜色的校正,使得LED显示屏点亮后
    的头像 发表于 11-29 15:53 1425次阅读

    室内LED显示屏都有哪些工厂

    LED显示屏LED全彩单元板各种LED异形的综合性led
    的头像 发表于 05-11 09:14 3298次阅读
    室内<b class='flag-5'>LED</b><b class='flag-5'>显示屏</b>都有哪些工厂

    LED显示屏质量好坏的判断依据

    高品质LED显示屏应该具有:高品质显示效果、稳定可靠的性能、良好的可视角度和节能环保性能,这是判断一个
    的头像 发表于 07-17 15:11 1053次阅读
    <b class='flag-5'>LED</b><b class='flag-5'>显示屏</b>质量好坏的判断依据

    如何控制和提高LED全彩显示屏品质

    LED全彩显示屏作为一种高级显示技术,其品质对于显示效果和使用寿命至关重要。以下是几个控制和提高LED
    的头像 发表于 10-23 14:33 524次阅读
    如何控制和提高<b class='flag-5'>LED</b>全彩<b class='flag-5'>显示屏</b><b class='flag-5'>品质</b>