LED 장치는 LED 디스플레이 화면 비용의 약 40 % ~ 70 %를 차지합니다. LED 디스플레이 스크린 비용의 현저한 감소는 LED 장치의 비용 감소로부터 이익을 얻는다. LED 패키지의 품질은 LED 디스플레이의 품질에 더 큰 영향을 미칩니다. 패키지 신뢰성의 핵심에는 칩 재료 선택, 포장 재료 선택 및 프로세스 제어가 포함됩니다. 또한 엄격한 신뢰성 표준이 고품질 LED 장치를 테스트하는 핵심입니다.
LED 디스플레이 화면이 점차 고급 시장에 보급됨에 따라 LED 디스플레이 장치의 품질 요구 사항이 점점 높아지고 있습니다. 이 기사에서는 고품질 LED 디스플레이 장치 패키징의 실제 경험을 바탕으로 고품질 LED 디스플레이 장치를 달성하기위한 핵심 기술에 대해 설명합니다.
LED 디스플레이 장치 포장 상태
SMD (Surface Mounted Devices)는 주로 PCB 보드 구조 LED (ChipLED) 및 PLCC 구조 LED (TOP LED)를 포함하는 표면 실장 패키지 구조 LED를 나타냅니다. 이 기사는 TOP LED에 중점을 둡니다. 아래 언급 된 SMD LED는 TOP LED를 나타냅니다.
LED 디스플레이 장치 패키징에 사용되는 주요 재료에는 브래킷, 칩, 다이 본딩 접착제, 본딩 와이어 및 포장 접착제가 포함됩니다. 다음은 포장 재료의 관점에서 중국의 몇 가지 기본 개발 사항입니다.
LED 브라켓
(1) 대괄호의 역할. PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) 브래킷은 SMD LED 장치의 캐리어이며 LED의 안정성과 광 출력에서 중요한 역할을합니다.
(2) 브래킷의 생산 과정. PLCC 스텐트의 제조 공정에는 주로 금속 스트립 절단, 전기 도금, PPA (폴리 프탈 아미드) 사출 성형, 굽힘 및 5면 3 차원 잉크젯과 같은 공정이 포함됩니다. 그 중에서도 도금, 금속 기판, 플라스틱 재료 등이 브래킷의 주요 비용을 차지합니다.
(3) 브래킷 구조의 디자인이 개선되었습니다. PLCC 브래킷은 PPA와 금속의 물리적 조합입니다. 고온 리플 로우 퍼니스 후, 갭이 커져 수증기가 금속 채널을 따라 장치로 쉽게 유입되어 신뢰성에 영향을 미치게됩니다.
제품의 신뢰성을 높이고 고품질 LED 디스플레이 장치에 대한 고급 시장 수요를 충족시키기 위해 일부 포장 공장은 브래킷의 구조 설계를 개선했습니다. 예를 들어, Foshan Guoxing Optoelectronics Co., Ltd.는 고급 방수 구조 설계, 굽힘 및 스트레칭 등을 사용합니다. 브래킷의 수증기 유입 경로를 확장하고 동시에 방수 그루브, 방수와 같은 여러 방수 조치를 추가하는 방법 그림과 같이 계단, 배출 구멍 등 이 디자인은 포장 비용을 절약 할뿐만 아니라 제품 신뢰성을 향상시킵니다. 옥외 LED 디스플레이 제품에 널리 사용되었습니다. SAM (Scanning Acoustic Microscope)은 패키징 구조 설계 및 일반 브래킷 이후 LED 브래킷의 기밀성을 테스트하는 데 사용되었습니다.
칩
LED 칩은 LED 장치의 핵심이며, 그 신뢰성에 따라 LED 장치 및 심지어 LED 디스플레이의 수명과 발광 성능이 결정됩니다. LED 칩의 비용은 LED 장치의 최대 총 비용을 차지합니다. 비용 절감으로 LED 칩 크기가 점점 작아지고 일련의 신뢰성 문제도 발생합니다.
크기가 감소함에 따라, P 전극 및 N 전극의 패드도 감소된다. 전극 패드의 감소는 본딩 와이어의 품질에 직접적인 영향을 미치며, 포장 공정 및 사용 중에 금 볼이 분리되거나 심지어 전극이 분리되기 쉬워 결국에는 실패하게된다. 동시에 두 패드 사이의 거리 a도 줄어 듭니다. 이는 전극에서의 전류 밀도가 과도하게 증가하게하고, 전류는 전극에서 국부적으로 축적 될 것이다. 불균일하게 분포 된 전류는 칩의 성능에 심각한 영향을 미치므로 칩이 로컬 온도로 나타납니다. 높은 밝기, 고르지 않은 밝기, 쉬운 누출, 전극 손실 및 낮은 발광 효율과 같은 문제는 결국 LED 디스플레이의 신뢰성을 떨어 뜨립니다.
본딩 와이어
본딩 와이어는 LED 패키징의 핵심 재료 중 하나입니다. 그 기능은 칩과 핀 사이의 전기적 연결을 실현하는 것이며 칩과 외부의 현재 도입 및 수출의 역할을합니다. LED 장치 패키지의 일반적인 본딩 와이어에는 금선, 구리선, 팔라듐 도금 구리선 및 합금 와이어가 포함됩니다.
(1) 금실. 금 와이어는 가장 널리 사용되고 가장 성숙한 기술이지만 비용이 많이 들기 때문에 LED의 과도한 포장 비용이 발생합니다.
(2) 구리선. 금 와이어 대신 구리 와이어는 와이어 본딩 프로세스 동안 저비용, 우수한 방열 및 금속 간 화합물의 느린 성장의 이점을 갖는다. 단점은 구리가 산화, 높은 경도 및 높은 변형 강도에 취약하다는 것입니다. 특히, 구리-구리 소결 공정의 가열 환경에서, 구리 표면은 쉽게 산화되고, 형성된 산화막은 구리 와이어의 접합 성능을 감소 시키므로, 실제 생산 공정에서 공정 제어에 대한 요구 사항이 높아진다.
(3) 팔라듐 도금 구리선. 구리 와이어의 산화를 방지하기 위해, 팔라듐-도금 본드 구리 와이어는 포장 산업에서 점차 주목을 받고있다. 팔라듐 도금 본드 구리 와이어는 높은 기계적 강도, 적당한 경도 및 우수한 납땜 특성의 장점을 가지며 고밀도 다중 핀 집적 회로 패키징에 매우 적합합니다.
접착제
현재, LED 디스플레이 장치 패키징 용 접착제는 주로 에폭시 수지 및 실리콘을 포함한다.
(1) 에폭시 수지. 에폭시 수지는 노화하기 쉽고, 습윤하기 쉽고, 내열성이 불량하다. 단파 광 및 고온에서 색상을 쉽게 변경할 수 있습니다. 겔 상태에서 특정 독성이 있습니다. 열 응력이 LED와 일치하지 않아 LED의 신뢰성과 수명에 영향을줍니다. 따라서 에폭시 수지는 일반적으로 공격합니다.
(2) 유기 실리콘. 에폭시 수지와 비교하여 실리콘은 더 높은 비용 성능, 우수한 절연성, 유전 특성 및 접착력을 가지고 있습니다. 그러나, 기밀성이 나쁘고 수분을 흡수하기 쉽다는 단점이있다. 따라서 LED 디스플레이 장치의 패키징 응용 프로그램에는 거의 사용되지 않습니다.
또한 고품질 LED 디스플레이에는 디스플레이 효과에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다. 일부 포장 공장에서는 무광택 매트의 효과를 달성하면서 접착제의 응력을 개선하기 위해 첨가제를 사용합니다.