設為首頁(yè)  |    |  廣告服務(wù)  |  客服中心
當前位置: 首頁(yè) » 顯示屏網(wǎng) » 技術(shù)方案 » 正文

技術(shù) | LED封裝可靠性受什么因素影響?

字體變大  字體變小 發(fā)布日期:2020-03-19  瀏覽次數:3354
核心提示:LED器件占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(zhì)量的好壞對LED顯示屏的質(zhì)量影響
 LED器件占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(zhì)量的好壞對LED顯示屏的質(zhì)量影響較大。封裝可靠性的關(guān)鍵包括芯片材料的選擇、封裝材料的選擇及工藝管控。隨著(zhù)LED顯示屏逐漸向著(zhù)高端市場(chǎng)滲透,對LED顯示屏器件的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。

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(xiàn)和封裝膠等。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,下文中所提及的SMD LED均指的是TOP LED。下面從封裝材料方面來(lái)介紹目前國內的一些基本發(fā)展現狀。

01

LED支架

(1)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(guān)鍵作用。

(2)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、塑膠材料等占據了支架的主要成本。

(3)支架的結構改進(jìn)設計。PLCC支架由于PPA和金屬結合是物理結合,在過(guò)高溫回流爐后縫隙會(huì )變大,從而導致水汽很容易沿著(zhù)金屬通道進(jìn)入器件內部從而影響可靠性。

為提高產(chǎn)品可靠性以滿(mǎn)足高端市場(chǎng)需求的高品質(zhì)的LED顯示器件,部分封裝成廠(chǎng)改進(jìn)了支架的結構設計,如佛山市某光電股份有限公司采用先進(jìn)的防水結構設計、折彎拉伸等方法來(lái)延長(cháng)支架的水汽進(jìn)入路徑,同時(shí)在支架內部增加防水槽、防水臺階、放水孔等多重防水的措施。

該設計不僅節省了封裝成本,還提高了產(chǎn)品可靠性,目前已經(jīng)大范圍應用于戶(hù)外led顯示屏產(chǎn)品中。

通過(guò)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)現采用折彎結構設計的產(chǎn)品氣密性更好。

02

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器件總成本也是很大的。隨著(zhù)成本的降低,LED芯片尺寸切割越來(lái)越小,同時(shí)也帶來(lái)了一系列的可靠性問(wèn)題。

隨著(zhù)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(xiàn)質(zhì)量,容易在封裝過(guò)程和使用過(guò)程中導致金球脫離甚至電極自身脫離,最終失效。

同時(shí),兩個(gè)pad間的距離a也會(huì )縮小,這樣會(huì )使得電極處電流密度的過(guò)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,使得芯片出現局部溫度過(guò)高、亮度不均勻、容易漏電、掉電極、甚至發(fā)光效率低等問(wèn)題,最終導致led顯示屏可靠性降低。 

03

鍵合線(xiàn)

鍵合線(xiàn)是LED封裝的關(guān)鍵材料之一,它的功能是實(shí)現芯片與引腳的電連接,起著(zhù)芯片與外界的電流導入和導出的作用。LED器件封裝常用鍵合線(xiàn)包括金線(xiàn)、銅線(xiàn)、鍍鈀銅線(xiàn)以及合金線(xiàn)等。

(1)金線(xiàn)。金線(xiàn)應用廣泛,工藝成熟,但價(jià)格昂貴,導致LED的封裝成本過(guò)高。

(2)銅線(xiàn)。銅線(xiàn)代替金絲具有廉價(jià)、散熱效果好,焊線(xiàn)過(guò)程中金屬間化合物生長(cháng)數度慢等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是銅存在易氧化、硬度高及應變強度高等。尤其在鍵合銅燒球工藝的加熱環(huán)境下,銅表面極易氧化,形成的氧化膜降低了銅線(xiàn)的鍵合性能,這對實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制提出更高的要求。

(3)鍍鈀銅線(xiàn)。為了防止銅線(xiàn)氧化,鍍鈀鍵合銅絲逐漸受到封裝界的關(guān)注。鍍鈀鍵合銅絲具有機械強度高、硬度適中、焊接成球性好等優(yōu)點(diǎn)非常適用于高密度、多引腳集成電路封裝。 

04

膠水

目前,LED顯示屏器件封裝的膠水主要包括環(huán)氧樹(shù)脂和有機硅兩類(lèi)。

(1)環(huán)氧樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂易老化、易受濕、耐熱性能差,且短波光照和高溫下容易變色,在膠質(zhì)狀態(tài)時(shí)有一定的毒性,熱應力與LED不十分匹配,會(huì )影響LED的可靠性及壽命。所以通常會(huì )對環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行攻性。

(2)有機硅。有機硅相比環(huán)氧樹(shù)脂具有較高的性?xún)r(jià)比、優(yōu)良的絕緣性、介電性和密著(zhù)性。但缺點(diǎn)是氣密性較差,易吸潮。所以很少被使用在LED顯示屏器件的封裝應用中。

另外,高品質(zhì)LED顯示屏對顯示效果也提出特別的要求。有些封裝廠(chǎng)采用添加劑的方式來(lái)改善膠水的應力,同時(shí)達到啞光霧面的效果。

無(wú)外觀(guān)破壞及標記損壞在IPA溶劑中浸泡5±0.5分鐘,室溫下干燥5分鐘,然后擦拭10次。

 

 

 

 

 
【免責聲明】本文僅代表作者個(gè)人觀(guān)點(diǎn),與搜搜LED網(wǎng)無(wú)關(guān)。本網(wǎng)站對文中所包含內容的真實(shí)性、準確性或完整性不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內容。所有投稿或約稿,一經(jīng)采用,即被視為完全授權,本網(wǎng)有權在不通知作者的情形下,在本傳媒旗下平臺選擇調用。
【版權聲明】「搜搜LED」網(wǎng)所刊原創(chuàng )內容之著(zhù)作權屬于「搜搜LED」網(wǎng)站所有,包括在標題后表明(本刊)字的均屬本刊原創(chuàng )并已刊登雜志的文章,本著(zhù)信息共享與尊重原創(chuàng )作者的原則,轉載必須注明來(lái)源:搜搜LED網(wǎng)或《LED照明世界》或《LED屏顯世界》,如有發(fā)現在未注明來(lái)源的情況下復制、轉載或出版,將追究其相關(guān)法律責任。
 
[ 顯示屏網(wǎng)搜索 ]  [ ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 
在線(xiàn)評論
 
推薦圖文
推薦顯示屏網(wǎng)
點(diǎn)擊排行
最新資訊
LED網(wǎng) | 微峰會(huì ) | 案例欣賞 | 微信 | 關(guān)于我們 | 聯(lián)系方式 | 使用協(xié)議 | 版權隱私 | 北京InfoComm China 2024展會(huì ) | 網(wǎng)站地圖 | 排名推廣 | 廣告服務(wù) | 積分換禮 | 網(wǎng)站留言 | RSS訂閱 | 粵ICP備09180418號

©2014搜搜LED網(wǎng)版權所有  >

購物車(chē)(0)    站內信(0)     新對話(huà)(0)
 
頂部微信二維碼微博二維碼
底部
掃描微信二維碼關(guān)注我為好友
掃描微博二維碼關(guān)注我為好友