Die Leistung eines LED-Displays kann nicht von seiner LED-Gehäusetechnologie getrennt werden.
Durch die Wahl einer geeigneten LED-Verpackungstechnologie können Helligkeit, Farbleistung und Energieverbrauch des LED-Bildschirms erheblich verbessert werden.
Heute werden wir gemeinsam mit Ihnen durch diesen Artikel verstehen, was LED-Verpackungstechnologie letztendlich ist.
Das Konzept der LED-Verpackungstechnologie
Die LED-Verpackungstechnologie bezieht sich auf eine Reihe von Vorgängen in der Produktionsphase. Dabei werden LED-Chips, Elektroden und optische Komponenten in Schutzverpackungsmaterialien eingekapselt, um die Zusammensetzung des vollständigen LED-Geräts zu bestimmen und auch die elektrische Verbindung, Wärmeableitung und optische Funktion zu gewährleisten.
Mit der LED-Verpackungstechnologie wird die optische Umwandlungsrate der LED-Perle höher und das Gerät wird stabiler und zuverlässiger.
Kernschritte der LED-Verpackungstechnologie
Chip-Bindung
Waferreinigung und -inspektion
Bevor wir mit der LED-Verpackungstechnologie beginnen, müssen wir alle LED-Chips überprüfen, um sicherzustellen, dass sie den Abmessungen in den Zeichnungen und Elektrodengrößen entsprechen und dass die Elektrodenmuster der LED-Chips intakt sind und nicht fehlen.
Nachdem Sie die LED-Chips herausgesucht haben, die die Prozessanforderungen erfüllen, reinigen Sie sie, sodass sich kein Öl oder Staub auf ihrer Oberfläche befindet.
Waferpositionierung und -bonden
Platzieren Sie den LED-Chip nach Abschluss der Reinigungsarbeiten mithilfe der Waferfixiermaschine präzise an der ursprünglich vorgesehenen Position, tragen Sie eine Schicht leitfähigen Klebstoffs auf und fixieren Sie den LED-Chip auf dem Substrat.
Bei diesem Verfahren werden für die Platzierung der LED-Chips hohe Präzisionsanforderungen gestellt. Daher ist der Einsatz einer hochpräzisen Waferfixierungsmaschine erforderlich. Sobald die Position und der Winkel des platzierten LED-Chips abweichen, wird dies zu einer Beeinträchtigung des Lichtemissionseffekts und der Lichtemissionseffizienz der LED-Anzeige führen.
Metalldrahtlöten
Auswahl des Metalldrahts und Lötprozess
Als Verbindungsdraht wählen wir üblicherweise einen langsamer oxidierenden und reineren Metalldraht, um die Elektroden auf der Oberfläche der LED mit der Halterung zu verbinden.
Für diese Art von Verbindungsdraht verwenden wir Kupfer, Silber, Gold und andere stabilere Metalle. Kupferdraht ist dabei am kostengünstigsten und bietet das breiteste Anwendungsspektrum. Golddraht hat die beste Stabilität, ist aber auch teurer und wird daher weniger verwendet.
Beim Schweißprozess wird im Allgemeinen die thermische Ultraschall-Verbindungstechnologie verwendet. Bei dieser Technologie werden Metalldrähte, LED-Chips und Halterungen mithilfe von Hitze, Druck und Ultraschallwellen miteinander verschweißt.
Schweißqualitätsprüfung
Nach Abschluss des Schweißens muss die Schweißstelle überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine Schweißlecks vorhanden sind. Wenn Schweißlecks vorhanden sind, muss die Schweißnaht erneuert werden. Auch wenn Zinn oder Schweißschlacke austreten oder andere Mängel auftreten, muss dies entsprechend behoben werden.
Verkapselungsformung
Formenbau und -herstellung
Entsprechend den Designanforderungen des LED-Geräts wird eine geeignete Form entworfen und anschließend die Form hergestellt.
Injektion/Befüllung von Verkapselungsmaterialien
LED-Verkapselungsmaterialien haben einen großen Einfluss auf die Leistung und Lebensdauer von LED-Modulen. Die gängigsten Verkapselungsmaterialien sind Kunststoff, Metall und Glas.
Kunststoffkapselung ist das am häufigsten verwendete Kapselungsmaterial. Sie ist günstig, hat eine gute Lichtdurchlässigkeit und ist für alle möglichen Gelegenheiten geeignet. Bei Metallkapselungen werden üblicherweise Aluminium, Kupfer und andere Metalle verwendet. Sie weisen eine gute Wärmeableitung auf und verhindern, dass der LED-Chip durch Überhitzung beschädigt wird. Glaskapselungen haben eine hohe Lichtdurchlässigkeit und gute Stabilität, sind aber in der Produktion teurer.
Nach der Auswahl des geeigneten Verkapselungsmaterials wird der LED-Chip durch Spritzgießen oder Einfüllen des Verkapselungsmaterials abgedeckt, um eine vollständige Verkapselungsstruktur zu bilden.
Verarbeitung nach der Kapselung
Das gekapselte LED-Gerät muss strengen Qualitätstests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert, und anschließend Alterungstests unterzogen werden, um die Stabilität und Lebensdauer der LED zu verstärken.
Optische Verarbeitung
Linsendesign und -herstellung
Durch die Entwicklung einer geeigneten Linsenhalterung, die den Eigenschaften der LED entspricht, kann die Lichtbündelung erhöht und die Lichtausnutzung verbessert werden.
Optische Filmbeschichtung
Mit der LED-Verpackungstechnologie hergestellte LED-Geräte können die Helligkeit erhöhen und die Farbtemperatur senken, indem eine oder mehrere Schichten optischer Filmschichten auf die Oberfläche aufgetragen werden.
Optische Leistungstests
Bevor LED-Geräte das Werk verlassen, müssen sie außerdem mithilfe spezieller optischer Leistungsprüfgeräte prüfen, ob die Parameter Helligkeit, Farbtemperatur und Bildschirmgleichmäßigkeit den Designanforderungen entsprechen.
Merkmale der LED-Verpackungstechnologie
Hohe Genauigkeit
Die feste Position der LED-Lampenperlen beeinflusst die Auflösung und Gleichmäßigkeit des nachfolgenden LED-Bildschirms, die eng mit dem Anzeigeeffekt zusammenhängt. Durch den Einsatz der LED-Verpackungstechnologie kann sichergestellt werden, dass jede LED-Lampenperle genau an der entsprechenden Position fixiert wird, um die Helligkeit, Farbgleichmäßigkeit und Schönheit des LED-Bildschirms sicherzustellen.
Hohe Zuverlässigkeit
Nach der LED-Verpackungstechnologie, LED-Bildschirm kann das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und anderen Fremdstoffen aus der Umgebung verhindern, die zur Korrosion elektronischer Geräte führen können. Darüber hinaus kann die LED-Verpackungstechnologie auch eine gewisse Temperaturstabilität aufrechterhalten und so die Betriebszuverlässigkeit der LED-Anzeige verbessern.
Energieeinsparung und Umweltschutz
Mithilfe der LED-Verpackungstechnologie lässt sich die Ausnutzungsrate der Lichtenergie von LED-Lampenperlen erhöhen, die Ausnutzungsrate der Energieumwandlung steigern und dadurch der Energieverbrauch senken, was zu mehr Energieeinsparung und Umweltfreundlichkeit führt.
Vielseitigkeit
Die LED-Verpackungstechnologie verfügt seit ihrer Entwicklung über eine Vielzahl von Technologietypen. Wählen Sie die passende LED-Verpackungstechnologie entsprechend den Verwendungseigenschaften des LED-Bildschirms. Wenn Sie darüber hinaus besondere Anforderungen haben, können Sie sich auch an JYLED wenden, um eine maßgeschneiderte LED-Verpackungstechnologie zu erhalten, die für spezielle Szenarien geeignet ist.
Arten der LED-Verpackungstechnologie
DIP-Gehäuse (zweireihiges Inline-Gehäuse)
Das DIP-Gehäuse ist eine relativ frühe LED-Gehäusetechnologie. Sie müssen die LED-Lampenperlen manuell auf der Leiterplatte befestigen. Seine Vorteile sind einfacher Vorgang, niedrige Kosten, hohe Helligkeit, gute Schutzleistung und geringe Beschädigungsgefahr. Allerdings ist der feste Blickwinkel nicht genau zu beobachten und nur für LED-Anzeigen mit großem Abstand im Außenbereich geeignet.
SMD-Gehäuse (Oberflächenmontagegerät)
Das SMD-Gehäuse ist eine der gängigsten LED-Gehäusetechnologien auf dem Markt. Dabei wird zunächst der LED-Chip in eine Lampenperle eingekapselt und die LED-Lampenperle dann in großem Maßstab durch die SMD-Maschine auf das Substrat geschweißt.
Die SMD-Verpackungstechnologie ist seit langem entwickelt, der Prozess ist ausgereifter und der Skalenbetrieb reduziert die Herstellungskosten.
Der LED-Bildschirm mit SMD-Kapselungstechnologie weist eine gute Wärmeableitung auf und die LED-Lichtperlen zeigen unabhängig voneinander satte und lebendige Farben an, was in einer Vielzahl von Szenarien verwendet wird. Allerdings kann die SMD-Kapselungstechnologie den Pixelabstand von 1 mm unter dem der LED-Displays mit kleinem Abstand nicht vollständig erreichen.
GOB-Verkapselung (Board-Sticking)
Bei der GOB-Verkapselungstechnologie wird der LED-Chip auf dem Modul montiert, nachdem das gesamte Modul mit einer speziellen leitfähigen Klebstoffabdeckung versiegelt wurde, um einen wirksamen Schutz zu gewährleisten. Anschließend wird die Oberfläche mattiert und anschließend die zweite Oberfläche optisch behandelt. LED-Modul wird eine bessere Lichtdurchlässigkeit haben.
Durch den Einsatz der GOB-Kapselungstechnologie bleibt die Oberfläche der LED-Anzeige glatt und frei von sichtbaren Partikeln, außerdem ist sie wirksam wasserdicht, staubdicht und stoßfest.
Aufgrund der geringen Integration ist es jedoch nur für LED-Bildschirme mittlerer Leistung geeignet.
COB-Verpackung (Chip-on-Board)
Bei der COB-Verpackung werden mehrere LED-Chips direkt auf das Substrat geklebt, um einen einzigen LED-Block zu bilden. Diese LED-Verpackungstechnologie spart viel Platz und ermöglicht die Verpackung von LED-Displays mit einem kleinen Abstand von unter 1 mm. Außerdem verbessert sie die optische Leistung. Dank der COB-Verpackungstechnologie ist das Bild auf dem LED-Bildschirm klarer und weicher! Bei der COB-Verpackungstechnologie besteht der einzelne LED-Block jedoch nur aus einem einzigen Schaltkreis, sodass die Farbvielfalt der LED-Perlen nicht förderlich ist.
COB-Pakete machen derzeit etwa 45% des Marktes aus, da die COB-Pakettechnologie ausgereifter ist und aufgrund ihrer niedrigen Kosten und hohen Qualität auf dem Markt beliebter ist.
Flip-Chip-COB-Paket (Flip COB)
Beim Flip-Chip-COB-Gehäuse handelt es sich um LED-Chips, die direkt auf dem Substrat zusammengepresst werden. Diese Gehäusetechnologie erfordert keine Anschlussdrähte und macht auch die bisherige Verwendung leitfähiger Klebstofflaminierungen überflüssig.
Es bietet die Vorteile einer geringen Größe, hohen Leistung und großen Stabilität und erfüllt die Anforderungen für den Einsatz von Hochleistungs-LEDs. Allerdings ist die Flip-Chip-COB-Verpackungstechnologie im Vergleich zur COB-Verpackungstechnologie komplexer und der Herstellungsprozess der Flip-Chip-COB-Verpackungstechnologie komplexer.
WLP-Verpackung (Wafer Level Packaging)
Unter WLP-Verpackung versteht man die Verpackung und Prüfung direkt auf dem Wafer und das anschließende Schneiden in einzelne Komponenten. Diese LED-Verpackungstechnologie kann einiges an Prozess- und Kostenaufwand einsparen und die Größe einer großen Anzahl von LEDs reduzieren. Die Entwicklung dieser Technologie für LED-Anzeigen mit kleinem Abstand stellt einen qualitativen Technologiesprung dar.
COF-Verpackung (flexibler Chip)
Bei der COF-Verpackung handelt es sich um eine Anzahl von LED-Chips mittlerer Leistung, die zentral in einer flexiblen Leiterplatte gekapselt sind. Eine flexible Grundplatte bietet mehr Möglichkeiten für die Modellierung von LED-Bildschirmen, die sich an eine Vielzahl ungewöhnlicher Formen und Installationsumgebungen anpassen können. LED-Bildschirme mit COF-Verpackungstechnologie zeichnen sich normalerweise durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Lichtausbeute und Gleichmäßigkeit des Lichts usw. aus.
Der Entwicklungstrend der LED-Verpackungstechnologie
Miniaturisierung
Auch wenn das Bild auf LED-Bildschirmen mittlerweile eine ausreichend hohe Auflösung aufweist, ist eine klarere und detailliertere Bildqualität immer noch das vom Markt angestrebte Ziel. Dies bedeutet auch, dass das LED-Modul einen kleineren Pixelabstand und eine höhere Pixeldichte benötigt. Um dies zu erreichen, ist eine LED-Verpackungstechnologie erforderlich. Die LED-Verpackungstechnologie muss stärker miniaturisiert werden.
Und je höher die Integration der LED-Perlen, desto geringer der Energieverbrauch und desto energieeffizienter und umweltfreundlicher ist die LED-Anzeige.
Intelligent
Intelligenz ist heute der Entwicklungstrend aller elektronischen Geräte. Die Technologie der künstlichen Intelligenz wächst rasant, sodass elektronische Geräte immer intelligenter und praktischer werden.
Auch LED-Anzeigen müssen mit der Zeit gehen. Zukünftige LED-Verpackungstechnologien werden über mehr Funktionen verfügen, wie etwa Fernbedienung, automatische Anpassung der Anzeigehelligkeit an die Umgebung usw.
Grün
In der Vergangenheit wurden bei der LED-Verpackungstechnologie grundsätzlich umweltfreundliche und für den menschlichen Körper unschädliche Materialien verwendet. In Zukunft sollten darüber hinaus auch die Wege zum Materialrecycling erweitert werden, sodass wiederverwertbare Ressourcen immer wieder verwendet werden können, um Materialabfälle zu vermeiden.
Dadurch werden die Herstellungskosten gesenkt und gleichzeitig die Ressourcenverschwendung verringert, sodass LED-Anzeigen hinsichtlich Energieeinsparung und Umweltschutz größere Fortschritte erzielen.
Anpassung
Da die Nachfrage der Menschen nach Personalisierung steigt, muss sich auch die LED-Verpackungstechnologie schrittweise in Richtung Individualisierung entwickeln, um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Nutzer gerecht zu werden und verschiedene LED-Display-Anwendungen zu bedienen.
Abschluss
Die LED-Verpackungstechnologie ist ein langwieriger Prozess, der eng mit der Leistung des endgültigen LED-Displays zusammenhängt.
Es gibt keine absolut gute oder schlechte LED-Verpackungstechnologie. Die Wahl der richtigen Technologie hängt eher von Kosten und Anwendbarkeit ab. Sollten Sie nach dem Lesen dieses Artikels noch Fragen haben, wenden Sie sich bitte an das Fach- und Technikpersonal von JYLED.
