LED显示屏作为一种新型的显示终端,自面世以来,其使用寿命长的优点一直是大家关注的重点之一。
但在LED显示屏的使用过程中,还是碰到不少“死灯”现象,特别是小间距产品(由于单位面积内使用的LED灯珠数量极多,产生”死灯“的概率更高),这也是让生产厂家头痛的难题,既要面对产品不良带来的损失,也影响了客户对企业的信心。通过对LED全彩显示屏“死灯“的原因分析后发现,导致”死灯“的原因有很多,从芯片、封装、应用到使用的各个环节都有可能出现”死灯“现象,而源头在于LED灯珠自身。
我们对构成LED灯珠的五大原料研究(芯片、支架、荧光粉、固晶胶、封装胶和连接线)后发现:连接线采用哪种材质是影响LED灯珠寿命的因素之一。
在LED封装中,目前的连接线材主要有铜线和金线:
铜线工艺因其降低成本而被LED灯厂家研究开发,并得到众多厂家的采纳,但是实际应用中相对金线焊接而言,铜线工艺存在着不少待解决的问题:
1、铜线容易被氧化,造成金球变形,影响产品合格率;
2、焊接铜线时,开头的焊点铝层更容易损坏,对于<1um的铝层厚度尤其严重;
3、第二焊点缺陷,主要是由于铜线不易与支架结合,造成的月牙裂开或者损伤,导致二焊焊接不良,客户使用过程中存在可靠性风险;
4、打完线后出现氧化,没有标准判断风险,容易造成接触不良,增加不良率;
5、操作人员和技术员的培训周期比较长,对员工的技能素养要求相对金线焊接要高;
6、来自客户的阻力,铜线工艺对于一些对可靠性要求较高的客户还是比较难于接受,更可能因此失去客户信任。
而金线具有电导率大、导热性好、耐腐蚀、韧性好、化学稳定性极好等优点,金线的价格相对较贵,封装成本较高。
在元素周期表中,过渡金属元素中金、银、铜和铝四种金属元素具有较高的导电性能。
很多LED厂商试图开发诸如铜合金、金包银合金线、银合金线材来代替昂贵的金线。虽然这些替代方案在某些特性上优于金线,但是在化学稳定性方面却差很多,比如银线和金包银合金线容易受到硫/氯/溴化腐蚀,铜线容易氧化等。
在类似于吸水透气海绵的封装硅胶来说,这些替代方案使键合丝易受到化学腐蚀,光源的可靠性降低,使用时间长了,LED灯珠容易断线死灯。