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LED显示屏封装技术和结构

随着更新的LED显示芯片的性能,光色,尺寸和安装的进度,以及应用程序的需求不断增加,LED封装技术不断涌现。LED显示屏一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)、氮(N)、铟(In)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。全彩LED显示屏LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关 ,灯球刚开始全是蓝光的,后面再加上荧光粉,根据用户的不同需要,调节出不同的光色,广泛使用的有红、绿、蓝、黄四种。

所谓封装,就是用绝缘的塑料或陶瓷材料将LED显示芯片与外界隔离,防止空气中的杂质腐蚀芯片电路,造成电性能下降。封装后的芯片更便于安装和运输。包装技术是非常重要的,因为只有包装好的产品才能成为终端产品并被用户使用,而包装技术的好坏直接影响到产品本身的性能。可靠的包装技术是产品走向实用化和市场化的必由之路。

自代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构以及商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝光LED产品相继问市。近年来,LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动了下游封装技术及产业的发展。采用不同封装结构与尺寸、不同发光颜色的管芯及其双色或三色组合方式,可生产出多种系列、品种、规格的产品。

单个管芯一般构成点光源,多个管芯组装一般可构成面光源和线光源,作信息、状态指示及显示用。发光显示器也是用多个管芯,通过管芯的适当连接(包括串联和并联)与合适的光学结构组合而成的,构成发光显示器的发光段和发光点。表面贴装LED可逐渐替代引脚式LED,应用设计更灵活,己在LED显示市场中占有一定的份额,有加速发展的趋势。固体照明光源己有部分产品上市,成为今后LED的中、长期发展方向。

经过几十年的发展,LED显示屏封装技术和结构发生了很大的变化,常规的LED封装形式主要有直插式(DIP)LED、表面贴装式(SMD)LED、食人鱼LED和PCB集成化封装。功率型LED是未来半导体照明的核心。

引脚式封装

LED引脚式封装是最先研发成功并投放市场的封装结构。以前,引脚式封装是LED封装采用的主要技术。引脚式封装就是常用的封装结构,一般用于电流较小(20~30mA)、功率较低(小于0.1W)的LED。它采用引线架作为各种封装外形的引脚,典型的传统LED安置在能承受0.1W输入功率的包封内,其90%的热量由负极的引脚架散发至PCB板,再散发到空气中。

目前引脚式LED显示屏的设计己相对成熟,品种繁多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进,被大多数客户认为是巨前显示行业中最方便、最经济的解决方案,但在衰减寿命、光学匹配、失效率等方面存在一定的问题,从而制约了它的发展。

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