دستگاه های LED حدود ۴۰٪ تا ۷۰٪ از هزینه صفحه نمایش LED را به خود حساب می کنند. افت قابل توجه در هزینه صفحه نمایش LED به دلیل کاهش هزینه دستگاه های LED است. کیفیت بسته بندی LED تاثیر بیشتری بر کیفیت صفحه نمایش LED دارد. کلید قابلیت اطمینان بسته بندی شامل انتخاب مواد تراشه، انتخاب مواد بسته بندی، و کنترل فرایند است. همانطور که نمایش LED به تدریج به بازار بالا پایان نفوذ, الزامات کیفیت برای دستگاه های صفحه نمایش LED در حال گرفتن بالاتر و بالاتر
مواد اصلی مورد استفاده در بسته بندی دستگاه نمایش LED شامل پرانتز، چیپس، چسب پیوند مرگ، سیم های پیوندی و چسب بسته بندی است. SMD (دستگاه های نصب شده سطح) اشاره به یک ساختار بسته نصب شده سطح LED، عمدتا شامل ساختار تخته PCB LED (ChipLED) و ساختار PLCC LED (LED بالا).
چه عواملی بر قابلیت اطمینان بسته بندی مهره های لامپ LED تاثیر می گذارد
یک براکت LED
(1) نقش استنت. براکت PLCC (حامل تراشه سرب پلاستیکی) حامل دستگاه های SMD LED است که نقش کلیدی در قابلیت اطمینان و خروجی نور LED دارد.
(2) فرآیند تولید استنت. فرایند تولید براکت PLCC عمدتاً شامل پانچ نوار فلزی، آبکاری، قالب گیری تزریق PPA (پلی افتال آمید)، خم شدن، جوهرافشان سه بعدی پنج ضلعی و فرایندهای دیگر است. از جمله آبکاری، بسترهای فلزی، مواد پلاستیکی و غیره هزینه اصلی براکت را اشغال می کنند.
(3) بهبود طراحی ساختار پشتیبانی. از آنجا که براکت PLCC ترکیبی فیزیکی از PPA و فلز است، شکاف پس از فر جریان مجدد دمای بالا بزرگتر خواهد شد که باعث خواهد شد بخار آب به راحتی در طول کانال فلزی وارد دستگاه شود و بر قابلیت اطمینان تأثیر بگذارد.
به منظور بهبود قابلیت اطمینان محصول و پاسخگویی به تقاضای بازار بالا برای دستگاه های نمایش LED با کیفیت بالا، برخی از کارخانه های بسته بندی طراحی ساختاری براکت را بهبود بخشیده اند. به عنوان مثال، یک شرکت Optoelectronic، Ltd از روش های پیشرفته ساختار ضد آب، خم شدن و کشش برای گسترش بخار آب وارد مسیر براکت می شود و در عین حال اقدامات ضد آب متعددی مانند شیارهای ضد آب، مراحل ضد آب، و سوراخ های زهکشی آب به داخل براکت اضافه می شود.
این طراحی نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه های بسته بندی می شود، بلکه قابلیت اطمینان محصول را نیز بهبود می بخشد. این شده است به طور گسترده ای در محصولات نمایش LED در فضای باز استفاده می شود. از طریق SAM (اسکن میکروسکوپ AcousTIc) برای آزمایش تنگی هوا از استنت LED با طراحی ساختار خم پس از بسته بندی و استنت طبیعی، می توان دریافت که محصول با طراحی ساختار خم دارای تنگی هوا بهتر است.
تراشه های LED تراشه هسته اصلی دستگاه های LED هستند، و قابلیت اطمینان آن ها زندگی و عملکرد نورانی دستگاه های LED و حتی نمایشگرهای LED را تعیین می کند. هزینه تراشه LED مقدار زیادی از کل هزینه دستگاه LED را تشکیل می دهد. با کاهش هزینه، اندازه تراشه های LED در حال کوچکتر شدن و کوچکتر شدن است و همچنین یک سری مشکلات قابلیت اطمینان را به ارمغان می آورد.
با کوچک شدن اندازه، پدهای الکترودهای P و N نیز کوچک می شوند. کوچک شدن پدهای الکترود به طور مستقیم بر کیفیت سیم پیوند تأثیر می گذارد که به راحتی باعث جدا شدن توپ طلا می شود و حتی خود الکترود در طول فرایند بسته بندی و استفاده از آن جدا می شود و در نهایت با شکست مواجه می شود.
در عین حال فاصله a بین دو پد نیز کاهش خواهد یافت که باعث افزایش بیش از حد چگالی جریان در الکترود خواهد شد و جریان به صورت محلی در الکترود متمرکز خواهد شد و جریان توزیع نشده به طور جدی بر عملکرد تراشه تأثیر خواهد گذارد و باعث می شود تراشه دمای محلی داشته باشد. بیش از حد بالا، روشنایی ناهموار، نشت آسان، افت الکترود، و حتی کارایی نورانی پایین، در نهایت منجر به کاهش قابلیت اطمینان صفحه نمایش led می شود.
سیم پیوند سیم یکی از مواد کلیدی برای بسته بندی LED است. عملکرد آن تحقق اتصال الکتریکی بین تراشه و سنجاق، و ایفای نقش معرفی و مشتق گیری جریان بین تراشه و دنیای خارج است. سیم های پیوندی که معمولاً برای بسته بندی دستگاه LED استفاده می شوند شامل سیم های طلا، سیم های مسی، سیم های مسی اندود شده با پالادیوم و سیم های آلیاژی است.
چه عواملی بر قابلیت اطمینان بسته بندی مهره های لامپ LED تاثیر می گذارد
(1) موضوع طلا. سیم طلا به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و تکنولوژی بالغ است، اما قیمت گران قیمت است که منجر به هزینه بالای بسته بندی LED می شود.
(2) سیم مسی. سیم مسی به جای سیم طلا دارای مزایای کم هزینه، اثر از بین رفتن حرارت خوب، و رشد آهسته ترکیب بین فلزی در طول پیوند سیم است. نقطه ضعف این است که مس آسان به اکسید کردن، سختی بالا و قدرت کرنش بالا است. به ویژه در محیط گرمایشی فرایند شلیک توپ مسی پیوندی، اکسید کردن سطح مس بسیار آسان است و فیلم اکسید تشکیل شده عملکرد پیوند سیم مسی را کاهش می دهد که الزامات بالاتری را برای کنترل فرایند در فرایند تولید واقعی مطرح می کند.
(3) پالادیوم اندود سیم مسی. به منظور جلوگیری از اکسیداسیون سیم مسی، سیم مسی پیوندی اندود پالادیوم به تدریج توجه صنعت بسته بندی را به خود جلب کرده است. سیم مسی پیوندی پالادیوم اندود شده دارای مزایای قدرت مکانیکی بالا، سختی متوسط، و خواص خوب تشکیل توپ است. برای بسته بندی مدار مجتمع با چگالی بالا، چند پین بسیار مناسب است.
چسب در حال حاضر، چسب برای بسته بندی دستگاه نمایش LED عمدتاً شامل رزین اپوکسی و سیلیکون است:
(1) رزین اپوکسی. رزین اپوکسی آسان است به سن, آسان به مرطوب, ضعیف در مقاومت در برابر گرما, و آسان برای تغییر رنگ تحت نور موج کوتاه و درجه حرارت بالا. دارای درجه خاصی از سمیت در حالت کلوئیدی است. استرس حرارتی به خوبی LED مطابقت ندارد, که قابلیت اطمینان و زندگی LED تاثیر می گذارد. . بنابراین معمولاً به رزین اپوکسی حمله می شود.
(2) سیلیکون. در مقایسه با رزین اپوکسی، سیلیکون عملکرد هزینه بالاتر، عایق عالی، دی تریک و چسبش دارد. اما نقطه ضعف این است که تنگی هوا ضعیف است و جذب رطوبت آسان است. بنابراین به ندرت در کاربردهای بسته بندی دستگاه های نمایش LED استفاده می شود.
علاوه بر این، نمایشگرهای LED با کیفیت بالا نیز الزامات ویژه ای برای جلوه های نمایشی دارند. برخی از کارخانه های بسته بندی از مواد افزودنی برای بهبود استرس چسب و رسیدن به اثر سطح مات مات در همان زمان استفاده می کنند.
