LED封裝可靠性受什么因素影響？

2020年03月24日 11:06$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：919

　　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(duì)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LED顯示屏逐漸向著市場(chǎng)滲透，對(duì)LED顯示屏器件的品質(zhì)要求也越來越高。

　　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、鍵合線和封裝膠等。SMD(Surface Mounted Devices)指表面貼裝型封裝結(jié)構(gòu)LED，主要有PCB板結(jié)構(gòu)的LED(ChipLED)和PLCC結(jié)構(gòu)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介紹目前國內(nèi)的一些基本發(fā)展現(xiàn)狀。

　　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(duì)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(jù)了支架的主要成本。

　　(3)支架的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)。PLCC支架由于PPA和金屬結(jié)合是物理結(jié)合，在過高溫回流爐后縫隙會(huì)變大，從而導(dǎo)致水汽很容易沿著金屬通道進(jìn)入器件內(nèi)部從而影響可靠性。

　　為提高產(chǎn)品可靠性以滿足市場(chǎng)需求的高品質(zhì)的LED顯示器件，部分封裝成廠改進(jìn)了支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如佛山市某光電股份有限公司采用*的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、折彎拉伸等方法來延長支架的水汽進(jìn)入路徑，同時(shí)在支架內(nèi)部增加防水槽、防水臺(tái)階、放水孔等多重防水的措施。

　　該設(shè)計(jì)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(yīng)用于戶外led顯示屏產(chǎn)品中。

　　通過SAM(Scanning Acoustic Microscope)測(cè)試折彎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的LED支架封裝后和正常支架的氣密性，結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)采用折彎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品氣密性更好。

　　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。隨著成本的降低，LED芯片尺寸切割越來越小，同時(shí)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(zhì)量，容易在封裝過程和使用過程中導(dǎo)致金球脫離甚至電極自身脫離，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度增大，電流在電極處局部聚集，而分布不均勻的電流嚴(yán)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，終導(dǎo)致led顯示屏可靠性降低。

　　鍵合線

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

　　(1)金線。金線應(yīng)用廣泛，工藝成熟，但價(jià)格昂貴，導(dǎo)致LED的封裝成本過高。

　　(2)銅線。銅線代替金絲具有廉價(jià)、散熱效果好，焊線過程中金屬間化合物生長數(shù)度慢等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是銅存在易氧化、硬度高及應(yīng)變強(qiáng)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的鍵合性能，這對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝控制提出更高的要求。

　　(3)鍍鈀銅線。為了防止銅線氧化，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(jī)械強(qiáng)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。

　　膠水

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

　　(1)環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂易老化、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(yīng)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(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行攻性。

　　(2)有機(jī)硅。有機(jī)硅相比環(huán)氧樹脂具有較高的性價(jià)比、優(yōu)良的絕緣性、介電性和密著性。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(yīng)用中。

　　另外，高品質(zhì)LED顯示屏對(duì)顯示效果也提出特別的要求。有些封裝廠采用添加劑的方式來改善膠水的應(yīng)力，同時(shí)達(dá)到啞光霧面的效果。

　　無外觀破壞及標(biāo)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。

上一篇：防雷元件測(cè)試儀使用方法有哪些？

下一篇：無線傳輸設(shè)備為大型會(huì)議立體化防控系統(tǒng)提供通信保障

版權(quán)與免責(zé)聲明： 凡本網(wǎng)注明“來源：智慧城市網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-智慧城市網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：智慧城市網(wǎng)m.aiynx.com”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非智慧城市網(wǎng)m.aiynx.com）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。

免費(fèi)注冊(cè)后，你可以
了解安防行業(yè)更多資訊查看安防行業(yè)供求信息凸顯安防行業(yè)自身價(jià)值馬上注冊(cè)會(huì)員
想快速被買家找到嗎
只需要發(fā)布一條商機(jī)，被買家找到的機(jī)會(huì)高達(dá)90%！還等什么？馬上發(fā)布信息

編輯精選

安徽亳州人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)、人行通道擺閘/

在安徽亳州，隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)與人行通道閘機(jī)的應(yīng)用正逐
NTP時(shí)間服務(wù)器的應(yīng)用原理

在現(xiàn)代社會(huì)中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的精確時(shí)間同步對(duì)于許多應(yīng)用至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這
新能源行業(yè)家儲(chǔ)儲(chǔ)能計(jì)量設(shè)備有哪些要求

家用儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展前景向好，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷成熟，有望在全球能源
電費(fèi)糾紛說再見！安科瑞DJSF1352-D直流電能

在新能源快速發(fā)展的今天，光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車充電樁、儲(chǔ)能系統(tǒng)等直流應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電
山西臨汾車位引導(dǎo)解決方案、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)、

打開手機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用，附近三公里內(nèi)的空閑泊位導(dǎo)航信息清晰可見；進(jìn)入地下停車場(chǎng)，智
水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備—全面準(zhǔn)確地掌握水庫水質(zhì)

水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備是保護(hù)水資源的關(guān)鍵工具，它們能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)水庫水質(zhì)狀況
河北廊坊車位引導(dǎo)解決方案、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)、

為有效緩解這一狀況，提升市民的出行便捷度，一系列先進(jìn)的車位引導(dǎo)解決方案、停車
政策東風(fēng)助力能源轉(zhuǎn)型，安科瑞ACCU-100微電

安科瑞電氣股份有限公司推出的ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，憑借其卓*的性能和智能

本站精選

智慧城市一周熱點(diǎn)回顧｜工信部等三部門印發(fā)

2025年3月24日-3月30日，智慧城市領(lǐng)域有哪些動(dòng)態(tài)變化發(fā)生？一起來看看！
地方工信快報(bào)來了｜上海、福建、重慶......

科技進(jìn)步在重塑著我們的日常。最近，城市發(fā)展有哪些動(dòng)態(tài)呢？小編在本文中做了整理
交通領(lǐng)域動(dòng)態(tài)速覽｜山東臨淄3輛無人快遞車

小編在本文中對(duì)交通領(lǐng)域最近資訊做了整理，一起來看！
智慧城市一周熱點(diǎn)回顧｜我國首個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)注產(chǎn)

2025年3月17日-3月23日，智慧城市領(lǐng)域有哪些動(dòng)態(tài)變化發(fā)生？一起來看看！
地方工信快報(bào)來了｜四川、上海、湖北......

智慧城市提升資源利用效率，改善居民生活質(zhì)量的城市發(fā)展模式。作為與智慧城市行業(yè)
交通領(lǐng)域動(dòng)態(tài)速覽｜北京亦莊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技

交通建設(shè)不斷為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)力，交通領(lǐng)域不斷革新，小編在本文中對(duì)交通領(lǐng)域最
一文回顧近期安防要聞（3月9日-3月17日）

隨著技術(shù)進(jìn)步，安防在城市發(fā)展中的作用將更加突出。近期有哪些大事發(fā)生？一起來看
智慧城市一周熱點(diǎn)回顧｜工信部安全生產(chǎn)委員

2025年3月10日-3月16日，智慧城市領(lǐng)域有哪些動(dòng)態(tài)變化發(fā)生？一起來看看！