什么因素影响着LED封装可靠性？

LED显示屏作为一种高效的显示技术，其成本主要受LED器件的影响，后者占据了总成本的40%至70%。随着LED器件成本的降低，LED显示屏的整体成本也随之下降。LED显示屏的质量和可靠性在很大程度上取决于其封装的质量和可靠性。关键因素包括芯片材料、封装材料的选择以及工艺的精细管控。随着LED显示屏逐渐向高端市场扩展，对器件品质的要求也在不断提升。

LED显示屏器件封装材料：LED显示屏器件的封装材料主要包括支架、芯片、固晶胶、键合线和封装胶等。本文将重点讨论表面贴装型封装结构LED（SMD LED），尤其是PLCC结构的LED（TOP LED）。

一、 LED支架

1.作用：PLCC支架作为SMD LED器件的载体，对LED的可靠性和出光性能起着至关重要的作用。

2.生产工艺：包括金属料带冲切、电镀、PPA注塑、折弯、五面立体喷墨等工序。电镀、金属基板和塑胶材料是支架成本的主要组成部分。

3.结构改进设计：为了提高产品可靠性，部分封装厂改进了支架的结构设计，如采用防水结构、折弯拉伸等方法延长水汽进入路径，并在支架内部增加防水槽、防水台阶和放水孔等多重防水措施。这些设计不仅降低了封装成本，还提高了产品的可靠性，并已广泛应用于户外LED显示屏产品中。

二、 LED芯片

1.核心地位：LED芯片是LED器件的核心，其可靠性直接影响LED器件和显示屏的寿命及发光性能。

2.成本与尺寸：随着成本的降低，LED芯片的尺寸越来越小，这虽然降低了成本，但也带来了可靠性问题。芯片尺寸的缩小导致电极pad缩小，影响焊线质量，可能导致金球脱离或电极自身脱离，最终失效。同时，pad间距离的缩小增加了电极处的电流密度，导致电流分布不均匀，影响芯片性能，降低LED显示屏的可靠性。

三、键合线

1.功能：键合线是实现芯片与引脚电连接的关键材料，起着电流导入和导出的作用。

2.材料选择：

金线：应用广泛，工艺成熟，但价格昂贵，增加了封装成本。

铜线：具有成本低廉、散热效果好等优点，但易氧化、硬度高，对工艺控制要求高。

镀钯铜线：防止铜线氧化，具有高机械强度、适中硬度和良好的焊接成球性，适用于高密度、多引脚集成电路封装。

四、 封装胶

主要类型：

环氧树脂：易老化、易受湿、耐热性能差，可能在短波光照和高温下变色。通常需要进行改性以提高其性能。

有机硅：具有较高的性价比、优良的绝缘性和介电性，但气密性较差，易吸潮，较少用于LED显示屏器件封装。

五、测试与质量控制

为了确保LED显示屏器件的质量和可靠性，封装厂通常会进行严格的测试和质量控制。例如，通过SAM（扫描声学显微镜）测试折弯结构设计的LED支架封装后的气密性，以确保其优于普通支架。此外，封装厂还会采用添加剂改善胶水的应力，同时达到哑光雾面的效果，提升显示效果。