led燈珠封裝知識_封裝led燈珠用支架材質(zhì)

led燈珠封裝知識_封裝led燈珠用支架材質(zhì)

LED顯示屏用于珠包的主要材料組成包括支架、芯片、固晶膠、鍵合線和封裝膠等。SMDSurfaceMounted Devices）指表面粘貼型封裝結(jié)構(gòu)led燈珠，主要有PCB板結(jié)構(gòu)的led燈珠ChipLED和PLCC結(jié)構(gòu)的led燈珠TOPLED。在本說明書中，主要對TOPled燈珠進(jìn)行說明，以下說明SMDled燈珠都是指TOPled燈珠。以下，從包裝材料方面介紹目前國內(nèi)的基本發(fā)展現(xiàn)狀。

led燈珠支架

（1）led燈珠支架的作用。PLCC（plastic Leaded Chip Carrier）支架是SMDled燈珠的載體，對led燈珠的可靠性、出光等性能發(fā)揮重要作用。

（2）led燈珠支架的制造工序。PLCC支架生產(chǎn)工藝主要包括金屬帶沖孔、電鍍、PPA聚鄰苯二酰胺）注塑、折彎、五面立體噴墨等工序。其中鍍層、金屬基板、塑膠材料等占支架的主要成本。

（3）led燈珠支架的結(jié)構(gòu)改良設(shè)計(jì)。PLCC支架由于PPA與金屬的結(jié)合在物理上結(jié)合，通過高溫回流爐時間隙變大，水蒸氣容易沿著金屬通路進(jìn)入元件內(nèi)部，影響可靠性。為了提高產(chǎn)品可靠性，滿足高端市場需求的高品質(zhì)LED顯示器設(shè)備，一些包裝廠采用了改進(jìn)支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、先進(jìn)的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、折彎延伸等方法延長支架水蒸氣的進(jìn)入路徑，同時在支架內(nèi)部設(shè)置防水槽、增加了防水樓梯、放水孔等多重防水措施。該設(shè)計(jì)不僅節(jié)省了包裝成本，還提高了產(chǎn)品的可靠性，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于戶外led顯示屏產(chǎn)品。SAM）通過（Scanning Acoustic Microscope）對彎曲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的led燈珠支架封裝后和普通支架的密封性進(jìn)行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用彎曲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的密封性更好。芯片是led燈珠的核心，其可靠性決定led燈珠～LED顯示屏的壽命、發(fā)光性能等。芯片的成本占led燈珠總成本的情況也很大。隨著成本的降低，芯片尺寸的切斷越來越小，同時也帶來了一系列可靠性問題。隨著尺寸縮小，P電極以及N電極的pad也縮小，電極pad的縮小直接影響焊接線的質(zhì)量，在包裝過程和使用中容易導(dǎo)致金球的脫離，甚至電極自身的脫離，最終失效。

同時，兩個pad之間的距離a也縮小，電極中的電流密度過度增大，電流局部聚集在電極上，分布不均勻的電流對芯片的性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，芯片局部溫度過高，亮度不均勻，容易漏電，電極容易掉落進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)光效率低等問題，最終LED顯示屏可靠性降低。鍵合線是led燈珠封裝的重要材料之一，實(shí)現(xiàn)芯片和銷的電連接，起到引進(jìn)和導(dǎo)出芯片和外部電流的作用。

ed燈珠包裝的一般鍵合線包括金線、銅線、鍍錫銅線和合金線等。

（1）led燈珠金線。金線的應(yīng)用廣泛，工藝成熟，但價格昂貴，led燈珠的包裝成本太高。

（2）led燈珠銅線。銅線代替金線價格便宜，散熱效果好，焊接線中金屬間化合物的成長數(shù)慢等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是銅容易氧化，硬度高，應(yīng)變強(qiáng)度高。特別是鍵合在銅燒球過程的加熱環(huán)境中，銅表面容易氧化，形成的氧化膜降低了銅線的鍵合性能，這對實(shí)際生產(chǎn)過程中的過程控制提出了更高的要求。

（3）led燈珠鍍金鈀銅線。為了防止銅線氧化，鈀電鍍鍵合銅線逐漸引起包裝界的關(guān)注。鍍金鍵合銅線具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度適當(dāng)、焊接球形性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合高密度、多引腳集成電路封裝。

LED顯示屏嵌入珠的粘接劑主要包括環(huán)氧樹脂和硅酮兩種。

（1）環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂易老化、易受潮、耐熱性能差，因短波光和高溫容易變色，膠體狀態(tài)下具有一定毒性，熱應(yīng)力和led燈珠不完全一致，影響led燈珠的可靠性和壽命。因此，環(huán)氧樹脂通常具有攻擊性。

（2）硅。硅酮與環(huán)氧樹脂相比具有更高的性能比、優(yōu)異的絕緣性、介電性和附著性。但是缺點(diǎn)是氣密性差，容易吸濕。因此，LED顯示屏不太用于珠的封裝應(yīng)用。

另外，對于顯示效果也特別要求高質(zhì)量LED顯示屏。有些包裝工廠為了改善粘接劑的應(yīng)力采用了添加劑，同時達(dá)到了啞光霧面的效果。