LED 디스플레이의 성능은 LED 패키징 기술과 분리될 수 없습니다.
적절한 LED 패키징 기술을 선택하면 LED 화면의 밝기, 색상 성능, 에너지 소비를 크게 개선할 수 있습니다.
오늘은 이 글을 통해 LED 패키징 기술이 무엇인지 알아보겠습니다.
LED 패키징 기술의 개념
LED 패키징 기술은 생산 단계에서 LED 칩, 전극 및 광학 부품과 같은 부품을 보호 패키징 소재로 캡슐화하여 완전한 LED 소자를 구성하는 일련의 작업을 말하며, 전기적 연결, 방열 및 광학적 기능도 갖추고 있습니다.
LED 패키징 기술을 사용하면 LED 비드의 광 변환율이 높아지고 장치가 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있게 됩니다.
LED 패키징 기술 핵심 단계
칩 바인딩
웨이퍼 세척 및 검사
LED 패키징 기술을 시작하기 전에 모든 LED 칩을 검사하여 도면의 치수, 전극 크기와 일치하는지 확인하고 LED 칩의 전극 패턴이 손상되지 않았는지 확인해야 합니다.
공정 요구 사항을 충족하는 LED 칩을 선별한 후 칩 표면에 기름이나 먼지가 없도록 깨끗이 청소합니다.
웨이퍼 위치 지정 및 본딩
세척 작업을 마친 후 웨이퍼 고정 장비를 사용하여 LED 칩을 원래 설계된 위치에 정확하게 놓고 전도성 접착제 층을 도포하여 LED 칩을 기판에 고정합니다.
LED 칩을 위치에 배치하는 이 공정은 고정밀이 요구되므로 고정밀 웨이퍼 고정 장비를 사용해야 합니다. LED 칩의 위치와 각도가 어긋나면 이후 LED 디스플레이의 발광 효과와 발광 효율에 영향을 미칩니다.
금속 와이어 납땜
금속 와이어 선택 및 납땜 공정
우리는 일반적으로 LED 표면의 전극과 브래킷을 연결하는 연결 와이어로 산화 속도가 느리고 순도가 높은 금속 와이어를 선택합니다.
이런 종류의 연결선에는 구리, 은, 금 등 보다 안정적인 금속을 사용합니다. 그 중에서 구리선은 가장 비용 효율적이고, 적용 범위가 가장 넓습니다. 금선은 안정성이 가장 좋지만, 가격이 비싸서 덜 사용됩니다.
용접 공정은 일반적으로 열 초음파 접합 기술을 사용합니다. 이 기술은 열, 압력, 초음파를 사용하여 금속 와이어와 LED 칩 및 브래킷을 용접합니다.
용접 품질 검사
용접이 완료된 후 용접 부위를 검사하여 용접 누출이 없는지 확인해야 합니다. 용접 누출이 있는 경우 용접을 보완하거나 주석 누출, 용접 슬래그 등 외관이 좋지 않은 상황도 적절히 수리해야 합니다.
캡슐화 성형
금형 설계 및 제조
LED소자의 설계요구사항에 따라 합리적인 금형을 설계한 후 금형을 제작하게 됩니다.
캡슐화 재료의 주입/충전
LED 캡슐화 재료는 LED 모듈의 성능과 수명에 큰 영향을 미치며, 가장 일반적인 캡슐화 재료는 플라스틱, 금속, 유리입니다.
플라스틱 캡슐화는 가장 일반적인 캡슐화 재료로, 가격이 저렴하고, 투과율이 좋으며, 모든 종류의 경우에 적용 가능합니다. 금속 캡슐화는 일반적으로 알루미늄, 구리 및 기타 금속을 사용하며, 방열성이 좋으며, LED 칩이 과열로 인해 손상되는 것을 방지합니다. 유리 캡슐화는 투과율이 높고 안정성이 좋지만 생산 비용이 비쌉니다.
적절한 캡슐화 재료를 선택한 후, 사출 성형이나 캡슐화 재료 충진을 통해 LED 칩을 덮어 완전한 캡슐화 구조를 형성합니다.
캡슐화 후 처리
캡슐화된 LED 소자는 제대로 작동하는지 확인하기 위해 엄격한 품질 테스트를 거쳐야 하며, 이후 LED의 안정성과 수명을 강화하기 위해 노화 테스트를 거쳐야 합니다.
광학 처리
렌즈 설계 및 제조
LED의 특성에 맞는 적절한 렌즈 마운팅을 설계하면 빛의 집광을 높이고 빛의 활용도를 향상시킬 수 있습니다.
광학 필름 코팅
LED 패키징 기술로 제조된 LED 소자는 표면에 하나 이상의 광학 필름 층을 코팅함으로써 밝기를 높이고 색온도를 낮출 수 있습니다.
광학 성능 테스트
LED 장치는 공장을 떠나기 전에 특수 광학 성능 테스트 장비를 사용하여 밝기, 색온도, 화면 균일성 등의 매개변수가 설계 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
LED 패키징 기술의 특징
높은 정확도
LED 램프 비드의 고정 위치는 후속 LED 스크린의 해상도와 균일성에 영향을 미치며, 이는 디스플레이 효과와 밀접한 관련이 있습니다. LED 패키징 기술을 사용하면 각 LED 램프 비드가 해당 위치에 정확하게 고정되어 LED 스크린의 밝기, 색상 균일성 및 아름다움을 보장할 수 있습니다.
높은 신뢰성
LED 패키징 기술 이후, LED 스크린 환경의 습기, 먼지 및 기타 이물질 침입을 방지하여 전자소자의 부식을 방지할 수 있습니다. 또한 LED 패키징 기술은 일정한 온도 안정성을 유지하여 LED 디스플레이의 작동 신뢰성을 향상시킬 수도 있습니다.
에너지 절약 및 환경 보호
LED 패키징 기술은 LED 램프 비드의 광에너지 이용률을 높이고, 에너지 변환 이용률을 높여 에너지 소비를 줄이고, 에너지를 더욱 절약하고 환경 친화적으로 만들 수 있습니다.
다재
오늘날까지 발전해 온 LED 패키징 기술은 다양한 기술 유형을 가지고 있으며, LED 스크린의 사용 특성에 따라 LED 패키징 기술을 선택합니다. 또한, 특별한 요구 사항이 있는 경우 특수 시나리오에 적합한 JYLED 맞춤형 LED 패키징 기술에 문의할 수도 있습니다.
LED 패키징 기술의 종류
DIP 패키지(듀얼 로우 인라인 패키지)
DIP 패키지는 비교적 초기의 LED 패키징 기술로, PCB 보드에 고정된 LED 램프 비드를 수동으로 삽입해야 합니다. 장점은 공정이 간단하고, 비용이 저렴하고, 밝기가 높고, 보호 성능이 좋으며, 손상되기 쉽지 않지만 시야각이 고정되어 있어 정확성이 떨어지며, 실외 대형 피치 LED 디스플레이에만 적합합니다.
SMD 패키지(표면 실장 소자)
SMD 패키지는 시중에서 가장 흔한 LED 패키징 기술 중 하나로, 먼저 LED 칩을 램프 비드에 캡슐화한 다음 SMD 장비를 통해 LED 램프 비드를 기판에 대규모로 용접합니다.
SMD 패키징 기술은 오랫동안 개발되어 왔으며, 공정이 더욱 성숙되었고, 규모 운영으로 제조 비용이 감소되었습니다.
SMD 캡슐화 기술을 사용한 LED 스크린은 방열성이 좋고, LED 광비드가 독립적으로 풍부하고 생생한 색상을 표시하므로 다양한 장면에 사용되지만 SMD 캡슐화 기술은 1mm 이하의 픽셀 피치를 완성하여 소형 피치 LED 디스플레이를 생산할 수 없습니다.
GOB 캡슐화(보드 부착)
GOB 캡슐화 기술은 특수 전도성 접착제를 사용하여 전체 모듈을 밀봉한 후 모듈에 장착된 LED 칩을 의미하며 효과적인 보호막을 형성한 다음 표면을 서리 처리한 후 두 번째 표면의 광학 처리를 수행합니다. LED 모듈 빛 투과율이 좋아집니다.
GOB 캡슐화 기술을 사용하면 LED 디스플레이 표면이 매끄럽고 눈에 띄는 입자가 없으며 방수, 방진, 충격 방지 효과가 뛰어납니다.
하지만 집적도가 낮아 중전력 LED 화면에만 적합합니다.
COB 패키징(칩온보드)
COB 패키징은 여러 개의 LED 칩을 기판에 직접 접합하여 단일 LED 블록을 형성하는 기술입니다. 이 LED 패키징 기술은 공간을 크게 절약할 수 있으며, 1mm 미만의 소형 피치 LED 디스플레이를 패키징할 수 있고, 광출력도 향상시켜 더욱 선명하고 부드러운 화면을 구현할 수 있습니다. COB 패키징 기술은 개별 LED 블록을 단일 회로로만 캡슐화하여 LED 비드 색상의 다양성을 구현하는 데 적합하지 않습니다.
COB 패키지는 현재 시장에서 약 45%를 차지하고 있습니다. 이는 COB 패키지 기술이 더욱 성숙하고, 비용이 저렴하며, 품질이 우수하여 시장에서 인기가 많기 때문입니다.
플립칩 COB 패키지(Flip COB)
플립칩 COB 패키지는 LED 칩을 기판에 직접 압착하여 패키지하는 방식으로, 리드 본딩이 필요 없고, 기존의 전도성 접착제 적층 방식도 폐기합니다.
작은 크기, 높은 성능, 강한 안정성 등의 장점이 있어 고출력 LED 사용 특성을 충족하지만, Flip-chip COB 패키징 기술은 COB 패키징 기술보다 제조 공정이 더 복잡합니다.
WLP 패키징(웨이퍼 레벨 패키징)
WLP 패키징은 웨이퍼에 직접 패키징하고 테스트한 후 개별 부품으로 절단하는 것을 말합니다. 이 LED 패키징 기술은 일정량의 공정과 비용을 절감할 수 있으며, 대량의 LED 크기를 줄일 수 있습니다. 이 기술을 소형 피치 LED 디스플레이에 적용한 것은 기술의 질적 도약입니다.
COF 패키징(플렉서블 칩)
COF 패키징은 여러 개의 중전력 LED 칩을 유연한 회로 기판에 중앙 캡슐화한 것을 말하며, 유연한 베이스 플레이트는 다양한 특이한 모양과 설치 환경에 적응할 수 있는 LED 스크린 모델링의 가능성을 더 많이 제공합니다. COF 패키징 기술을 사용한 LED 스크린은 일반적으로 높은 열전도도, 높은 발광 효율, 균일한 빛 등을 특징으로 합니다.
LED 패키징 기술의 발전 추세
소형화
LED 디스플레이 화면의 화질이 현재 충분히 고화질이기는 하지만, 더욱 선명하고 세부적인 화질은 여전히 시장이 추구하는 목표이며, 이는 LED 모듈이 더 작은 픽셀 피치와 더 높은 픽셀 밀도를 필요로 한다는 것을 의미하며, 이러한 요구를 실현하려면 LED 패키징 기술이 더욱 소형화되어야 합니다. 이를 달성하기 위해서는 LED 패키징 기술이 더욱 소형화되어야 합니다.
그리고 LED 비드의 통합도가 높을수록 에너지 소비가 낮아지고, LED 디스플레이는 더욱 에너지 효율적이고 환경 친화적입니다.
지능적인
지능화는 이제 모든 전자기기의 발전 추세이며, 인공지능 기술의 급속한 발전으로 전자기기는 더욱 지능화되고 편리해지고 있습니다.
LED 디스플레이 역시 시대의 흐름에 맞춰야 하며, 미래의 LED 패키징 기술은 원격 제어, 환경에 따라 자동으로 디스플레이 밝기를 조절하는 기능 등 더 많은 기능을 갖추게 될 것입니다.
녹색
과거 LED 패키징 기술은 기본적으로 무공해, 인체에 무해한 환경 친화적인 재료를 사용했는데, 미래에는 재료 재활용 경로를 추가해야 하며, 재활용 가능한 자원을 반복적으로 활용하여 재료 낭비를 피할 수 있을 것입니다.
두 가지 모두 제조 비용을 절감할 뿐만 아니라 자원 낭비도 줄여 LED 디스플레이가 에너지 절약 및 환경 보호 측면에서 더욱 발전하게 되었습니다.
사용자 정의
개인 맞춤형 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 LED 패키징 기술 또한 점차 맞춤화 방향으로 나아가야 하며, 다양한 사용자 요구에 맞춰 다양한 고객 환경과 LED 디스플레이 애플리케이션에 대한 다양한 요구를 충족하는 맞춤형 LED 패키징 기술 솔루션을 개발해야 합니다.
결론
LED 패키징 기술은 최종 LED 디스플레이의 성능과 밀접한 관련이 있는 지루한 과정입니다.
LED 패키징 기술에 대한 절대적인 좋고 나쁨은 없으며, 비용과 적용 가능성을 고려하여 선택해야 합니다. 이 글을 읽고도 궁금한 점이 있으시면 JYLED의 전문 기술진에게 문의해 주세요.
