澳门威尼斯人-LED器件占到LED显示屏成本大约40%~70%,LED显示屏成本的大幅度上升归功于LED器件的成本减少。LEDPCB质量的优劣对LED显示屏的质量影响较小。PCB可靠性的关键还包括芯片材料的自由选择、PCB材料的自由选择及工艺管控。另外,严苛的可靠性标准也是检验高品质LED器件的关键。

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随着LED显示屏渐渐向着高端市场的渗入,对LED显示屏器件的品质拒绝也更加低。本文就高品质LED显示屏器件PCB实际经验,探究构建高品质LED显示屏器件的关键技术。LED显示屏器件PCB的现状SMD(SurfaceMountedDevices)指表面张贴装型PCB结构LED,主要有PCB板结构的LED(ChipLED)和PLCC结构的LED(TOPLED)。

本文主要研究TOPLED,下面文中所提到的SMDLED皆所指的是TOPLED。LED显示屏器件PCB所用的主要材料构成还包括支架、芯片、固晶胶、键合线和PCB胶等。下面从PCB材料方面来讲解目前国内的一些基本发展现状。

LED支架(1)支架的起到。PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)支架是SMDLED器件的载体,对LED的可靠性、出光等性能起着关键作用。(2)支架的生产工艺。

PLCC支架生产工艺主要还包括金属料带上冲切、电镀、PPA(凝邻苯二酰胺)塑料、折弯、五面立体喷墨等工序。其中,电镀、金属基板、塑胶材料等占有了支架的主要成本。(3)支架的结构改良设计。

PLCC支架由于PPA和金属融合是物理融合,在过高温转往炉后缝隙不会变小,从而造成水汽很更容易沿着金属地下通道转入器件内部从而影响可靠性。为提升产品可靠性以符合高端市场需求的高品质的LED显示器件,部分PCB成厂改良了支架的结构设计,如佛山市国星光电股份有限公司使用先进设备的透气结构设计、折弯剪切等方法来缩短支架的水汽转入路径,同时在支架内部减少透气槽、透气台阶、抽孔等多重透气的措施,如图所示。该设计不仅节省了PCB成本,还提升了产品可靠性,目前早已大范围应用于户外LED显示屏产品中。通过SAM(ScanningAcousticMicroscope)测试折弯结构设计的LED支架PCB后和长时间支架的气密性,结果可以找到使用折弯结构设计的产品气密性更佳,如图所示。

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芯片LED芯片是LED器件的核心,其可靠性要求了LED器件乃至LED显示屏的寿命、闪烁性能等。LED芯片的成本占到LED器件总成本也是仅次于的。随着成本的减少,LED芯片尺寸切割成更加小,同时也带给了一系列的可靠性问题。

LED蓝绿芯片的结构如图所示。由上图由此可知,随着尺寸的增大,P电极和N电极的pad也随之增大,电极pad的增大直接影响焊接线质量,更容易在PCB过程和用于过程中造成金球瓦解甚至电极自身瓦解,最后过热。同时,两个pad间的距离a也不会增大,这样不会使得电极处电流密度的过度减小,电流在电极处局部挤满,而产于不均匀分布的电流严重影响了芯片的性能,使得芯片经常出现局部温度过低、亮度不均匀分布、更容易漏电、掉电极、甚至闪烁效率低等问题,最后造成LED显示屏可靠性减少。键合线键合线是LEDPCB的关键材料之一,它的功能是构建芯片与插槽的电相连,起着芯片与外界的电流引入和给定的起到。

LED器件PCB常用键合线还包括金线、铜线、镀上钯铜线以及合金线等。(1)金线。金线应用于最普遍,工艺最成熟期,但价格昂贵,造成LED的PCB成本过低。

(2)铜线。铜线替换金丝具备廉价、风扇效果好,焊线过程中金属间化合物生长数度慢等优点。

缺点是铜不存在不易水解、硬度低及突发事件强度高等。特别是在在键合铜烧球工艺的冷却环境下,铜表面不易水解,构成的水解膜减少了铜线的键合性能,这对实际生产过程中的工艺掌控明确提出更高的拒绝。(3)镀上钯铜线。

为了避免铜线水解,镀上钯键通铜丝渐渐受到PCB界的注目。镀上钯键通铜丝具备机械强度低、硬度高、焊成球性好等优点十分限于于高密度、多插槽集成电路PCB。

胶水目前,LED显示屏器件PCB的胶水主要还包括环氧树脂和有机硅两类。(1)环氧树脂。环氧树脂不易老化、易受滑、耐热性能差,且短波光照和高温下更容易变色,在胶质状态时有一定的毒性,热应力与LED不十分给定,不会影响LED的可靠性及寿命。所以一般来说不会对环氧树脂展开攻性。

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(2)有机硅。有机硅比起环氧树脂具备较高的性价比、优良的绝缘性、介电性和契着性。但缺点是气密性较好,不易吸潮。所以很少被用于在LED显示屏器件的PCB应用于中。

另外,高品质LED显示屏对表明效果也明确提出尤其的拒绝。有些PCB厂使用添加剂的方式来提高胶水的形变,同时超过哑光雾面的效果。

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