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LED顯示屏封裝技術和結構

隨著更新的LED顯示芯片的性能,光色,尺寸和安裝的進度,以及應用程序的需求不斷增加,LED封裝技術不斷涌現。LED顯示屏一種通過控制半導體發光二極管的顯示方式,由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物制成的二極管,當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發光二極管。全彩LED顯示屏LED的發光顏色和發光效率與制作LED的材料和工藝有關 ,燈球剛開始全是藍光的,后面再加上熒光粉,根據用戶的不同需要,調節出不同的光色,廣泛使用的有紅、綠、藍、黃四種。

所謂封裝,就是用絕緣的塑料或陶瓷材料將LED顯示芯片與外界隔離,防止空氣中的雜質腐蝕芯片電路,造成電性能下降。封裝后的芯片更便于安裝和運輸。包裝技術是非常重要的,因為只有包裝好的產品才能成為終端產品并被用戶使用,而包裝技術的好壞直接影響到產品本身的性能??煽康陌b技術是產品走向實用化和市場化的必由之路。

自代以來,LED芯片及材料制作技術的研發取得多項突破,透明襯底梯形結構、紋理表面結構、芯片倒裝結構以及商品化的超高亮度(1cd以上)紅、橙、黃、綠、藍光LED產品相繼問市。近年來,LED的上、中游產業受到前所未有的重視,進一步推動了下游封裝技術及產業的發展。采用不同封裝結構與尺寸、不同發光顏色的管芯及其雙色或三色組合方式,可生產出多種系列、品種、規格的產品。

單個管芯一般構成點光源,多個管芯組裝一般可構成面光源和線光源,作信息、狀態指示及顯示用。發光顯示器也是用多個管芯,通過管芯的適當連接(包括串聯和并聯)與合適的光學結構組合而成的,構成發光顯示器的發光段和發光點。表面貼裝LED可逐漸替代引腳式LED,應用設計更靈活,己在LED顯示市場中占有一定的份額,有加速發展的趨勢。固體照明光源己有部分產品上市,成為今后LED的中、長期發展方向。

經過幾十年的發展,LED顯示屏封裝技術和結構發生了很大的變化,常規的LED封裝形式主要有直插式(DIP)LED、表面貼裝式(SMD)LED、食人魚LED和PCB集成化封裝。功率型LED是未來半導體照明的核心。

引腳式封裝

LED引腳式封裝是最先研發成功并投放市場的封裝結構。以前,引腳式封裝是LED封裝采用的主要技術。引腳式封裝就是常用的封裝結構,一般用于電流較小(20~30mA)、功率較低(小于0.1W)的LED。它采用引線架作為各種封裝外形的引腳,典型的傳統LED安置在能承受0.1W輸入功率的包封內,其90%的熱量由負極的引腳架散發至PCB板,再散發到空氣中。

目前引腳式LED顯示屏的設計己相對成熟,品種繁多,技術成熟度較高,封裝內結構與反射層仍在不斷改進,被大多數客戶認為是巨前顯示行業中最方便、最經濟的解決方案,但在衰減壽命、光學匹配、失效率等方面存在一定的問題,從而制約了它的發展。

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