LED封装的可靠性和LED显示屏灯珠选用有很大的关系 深度解读!

LED设备约占LED显示器成本的40%至70%，并且LED显示成本的显着降低是由于LED设备的成本低。LED封装的质量极大地影响了LED显示屏的质量。封装可靠性的关键包括芯片材料的选择，封装材料的选择和过程控制。随着LED显示器逐渐渗透到高端市场，对LED显示设备的质量要求也在提高。

用于LED显示设备包装的主要材料成分包括支架，芯片，芯片粘接剂，接合线和密封剂。表面贴装器件(SMD)是指表面贴装封装的LED，主要是具有PCB结构的LED和具有PLCC结构的LED。本文重点介绍TOPLED，下面提到的SMDLED均代表TOPLED。以下是包装材料在中国的一些基本发展的简要介绍。

1，LED支架

(1)支架的作用。PLCC(塑料引线芯片载体)支架是SMDLED器件的载体，在LED的可靠性和光输出方面起着重要的作用。

(2)支架生产过程。PLCC支架的生产工艺主要包括金属带冲孔，电镀，PPA(聚邻苯二甲酰胺)注塑，折弯，三维三维喷墨等工艺。其中，电镀，金属基底，塑料材料等构成支架的主要成本。

(3)改进了支架的结构设计。由于PLCC支架在物理上与PPA和金属结合在一起，因此过热回流炉后的间隙变大，这使得水蒸气容易沿着金属通道进入设备并影响其可靠性。

为了满足市场对高质量LED显示设备的先进需求，提高产品的可靠性，一些封装工厂已经改进了支架的结构设计(例如，佛山市光电有限公司)。采用设计和弯曲。除了拉伸和其他扩展支架水蒸气漏斗的方法外，支架内部还增加了一些防水措施，例如防水槽，防水台阶和排水孔。这种设计不仅节省了包装成本，而且提高了产品的可靠性，已被广泛用于户外LED显示产品中。设计弯曲结构后，使用扫描声显微镜(SAM)来测试LED支架包装和普通支架的气密性，结果，设计有弯曲结构的产品显示出更高的密封性。

2，芯片

LED芯片是LED设备的核心，其可靠性决定了LED设备甚至LED显示器的寿命和发光性能。就LED装置的总成本而言，LED芯片的成本也是最大的。随着成本降低，LED芯片尺寸变得更小，并且存在一系列可靠性问题。

由于P和N电极的焊盘尺寸减小，它们直接影响电线的质量，因此在包装过程和使用过程中容易分离支架或分离电极本身。同时，两个焊盘之间的距离a也减小了，这导致电极的电流密度过度增加，电极中电流的局部积累以及电流分布不均严重影响芯片的性能，从而导致芯片的局部温度升高。亮度过高和不均匀，容易泄漏，电极去除以及发光效率低最终使LED显示器可靠性降低。

3，键合线

键合线是LED封装的关键材料之一，它是实现芯片与引脚之间电连接的功能，是芯片与外部的电流流入和感应。LED器件封装中常见的键合线包括金线，铜线，镀钯铜线和合金线。

(1)黄金。金线是使用最广泛，最成熟的工艺，但价格昂贵，导致LED的封装成本高昂。

(2)铜线。铜线代替金线，具有成本低，散热效果好，引线键合过程中金属间化合物生长缓慢的优点。缺点是铜容易氧化，具有高硬度和高变形强度。特别地，在键合铜球燃烧过程的加热环境中，铜表面容易被氧化，并且形成的氧化膜降低了铜线的键合特性，因此在实际生产过程中对过程控制的需求很高。

(3)镀钯铜线。为了防止铜线的氧化，与钯结合的铜线在包装工业中越来越受到关注。钯键合铜线具有机械强度高，硬度适中，焊接和球形键合良好的优点，非常适合于高密度，多引脚集成电路封装。

4，胶粘剂

目前，用于包装LED显示装置的粘合剂主要包括环氧树脂和硅酮。

(1)环氧树脂。环氧树脂的老化性，润湿性，耐热性差，在短波照明和高温下易于变色，在胶体状态下具有一定的毒性，并且不适合具有热应力的LED，从而影响LED的可靠性和寿命。因此，环氧树脂通常会侵蚀。

(2)硅。与环氧树脂相比，有机硅具有较高的性价比，良好的绝缘性，介电性能和粘附性。但是缺点是气密性差并且容易吸收水分。因此，很少用于LED显示设备的封装应用。

此外，高质量的LED显示屏对显示效果有特殊要求。一些包装厂使用添加剂来改善粘合剂的应力，同时实现哑光哑光效果。