Zařízení LED představují asi 40% až 70% nákladů na obrazovky LED. Významné snížení nákladů na zobrazovací obrazovky LED přináší snížení nákladů na zařízení LED. Kvalita balíčku LED má větší vliv na kvalitu LED displeje. Klíčem k spolehlivosti balení je výběr čipových materiálů, výběr obalových materiálů a řízení procesů. Kromě toho jsou přísné standardy spolehlivosti klíčem k testování vysoce kvalitních LED zařízení.
Vzhledem k tomu, že obrazovka displeje LED postupně proniká na špičkový trh, jsou požadavky na kvalitu zobrazovacích zařízení LED stále vyšší a vyšší. Tento článek popisuje klíčové technologie k dosažení vysoce kvalitních zobrazovacích zařízení LED na základě praktických zkušeností s vysoce kvalitním balením zobrazovacích zařízení LED.
Stav balení zobrazovacího zařízení LED
SMD (Surface Mounted Devices) označuje povrchové montážní LED diody, které zahrnují především LED struktury PCB desky (ChipLED) a PLCC struktury LED (TOP LED). Tento článek se zaměřuje na TOP LED. Níže uvedené LED SMD se vztahují na TOP LED.
Mezi hlavní materiály, které se používají při balení zobrazovacích zařízení LED, patří držáky, čipy, lepidlo na lepení, lepicí dráty a lepidlo na balení. Zde je několik základních vývojů v Číně z pohledu obalových materiálů.
LED držák
(1) Role závorky. Držák PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) je nosičem zařízení SMD LED a hraje klíčovou roli ve spolehlivosti a světelném výkonu LED.
(2) Proces výroby držáku. Výrobní proces stentu PLCC zahrnuje zejména procesy, jako je řezání kovových pásů, galvanické pokovování, vstřikování plastů PPA (polyftalamid), ohýbání a pětistranné trojrozměrné inkoustové trysky. Mezi nimi patří pokovování, kovové substráty, plastové materiály atd. Hlavní náklady držáku.
(3) Vylepšená konstrukce struktury držáku. Konzola PLCC je fyzická kombinace PPA a kovu. Po vysokoteplotní zpětné peci se mezera zvětšuje, což způsobí, že vodní pára snadno vstoupí do zařízení podél kovového kanálu a ovlivní spolehlivost.
Za účelem zvýšení spolehlivosti produktu a uspokojení špičkové poptávky trhu po vysoce kvalitních zobrazovacích zařízeních LED zlepšily některé továrny na balení konstrukční podobu držáku. Například společnost Foshan Guoxing Optoelectronics Co., Ltd. používá pokročilý design nepromokavé struktury, ohýbání a protahování atd. Metody pro prodloužení cesty vstupu vodních par do držáku a současně přidání více vodotěsných opatření, jako jsou vodotěsné drážky, vodotěsné kroky, vypouštěcí otvory atd., jak je znázorněno na obrázku. Tento design nejen šetří náklady na balení, ale také zvyšuje spolehlivost produktu. To bylo široce používáno ve venkovních LED zobrazovacích produktech. SAM (Scanning Acoustic Microscope) byl použit k testování vzduchotěsnosti držáku LED po návrhu struktury balení a normálním držáku.
čip
LED čip je jádrem LED zařízení a jeho spolehlivost určuje životnost a světelný výkon LED zařízení a dokonce i LED displeje. Náklady na LED čipy představují největší celkové náklady na LED zařízení. Díky snížení nákladů se zmenšování a zmenšování velikosti LED čipů zmenšuje a přináší také řadu problémů se spolehlivostí.
Když se velikost zmenší, podložky P elektrody a N elektrody se také zmenší. Redukce elektrodové podložky přímo ovlivňuje kvalitu spojovacího drátu a je snadné způsobit, že zlaté koule se během procesu balení a použití odpojí nebo dokonce oddělí elektrody, a nakonec selžou. Současně se také zmenší vzdálenost mezi oběma polštářky. To způsobí nadměrné zvýšení proudové hustoty na elektrodách a proud se lokálně akumuluje na elektrodách. Nerovnoměrně distribuovaný proud bude mít vážný vliv na výkon čipu, což způsobí, že se čip objeví jako lokální teplota Problémy, jako je vysoký jas, nerovnoměrný jas, snadné úniky, ztráta elektrod a dokonce nízká světelná účinnost, nakonec sníží spolehlivost LED displeje.
Lepicí drát
Lepicí drát je jedním z klíčových materiálů LED balení. Jeho funkcí je realizovat elektrické spojení mezi čipem a kolíky a hraje roli současného zavedení a exportu čipu a vnější strany. Mezi běžné spojovací dráty pro balíčky zařízení LED patří zlaté dráty, měděné dráty, měděné dráty s palladiem a slitinové dráty.
(1) Zlatá nit. Zlatý drát je nejčastěji používanou a nejvyspělejší technologií, ale je to drahé, což vede k nadměrným nákladům na balení LED.
(2) Měděný drát. Měděný drát místo zlatého drátu má výhody nízké ceny, dobrého rozptylu tepla a pomalého růstu intermetalických sloučenin během procesu vázání drátu. Nevýhody spočívají v tom, že měď je citlivá na oxidaci, vysokou tvrdost a vysokou pevnost v tahu. Zejména v topném prostředí slinovacího procesu měď-měď je měděný povrch snadno oxidován a vytvořený oxidový film snižuje vazebný výkon měděného drátu, což klade vyšší nároky na řízení procesu ve skutečném výrobním procesu.
(3) Měděný drát pokrytý palladiem. Aby se zabránilo oxidaci měděných drátů, měděné dráty spojené palladiem postupně přitahovaly pozornost obalového průmyslu. Měděný drát spojený palladiem má výhody vysoké mechanické pevnosti, mírné tvrdosti a dobrých pájecích vlastností a je velmi vhodný pro balení s více póly integrovaného obvodu s vysokou hustotou.
lepidlo
V současné době lepidlo pro balení zobrazovacích zařízení LED obsahuje hlavně epoxidovou pryskyřici a silikon.
(1) Epoxidová pryskyřice. Epoxidová pryskyřice je snadno stárnutelná, snadno mokrá a má nízkou tepelnou odolnost. Je snadné změnit barvu za krátkovlnného světla a vysoké teploty. Má určitou toxicitu v gelovém stavu. Tepelné namáhání neodpovídá LED, což ovlivní spolehlivost a životnost LED. Proto je epoxidová pryskyřice obvykle napadena.
(2) Organický křemík. Ve srovnání s epoxidovou pryskyřicí má silikon vyšší náklady, vynikající izolaci, dielektrické vlastnosti a přilnavost. Nevýhodou je však to, že vzduchotěsnost je špatná a je snadné absorbovat vlhkost. Proto se jen zřídka používá v obalových aplikacích zobrazovacích zařízení LED.
Kromě toho mají vysoce kvalitní LED displeje speciální požadavky na efekty zobrazení. Některé továrny na balení používají aditiva ke zlepšení namáhání lepidla a zároveň k dosažení účinku matného matu.