大屏百科

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不同封裝形式的led顯示屏,該如何選擇合適的關鍵材料?

2019-07-06 08:12:35

COB、4in1等封裝形式對材料的選擇都不同,尤其是對墨色一致性問題,各種封裝路徑的處理方式都不一樣,具體該如何選擇材料?德高化成在這些方面都有哪些解決方案,能否分享一下?nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

譚曉華nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

led顯示屏技術發展趨勢看,無論器件化的EMC燈珠還是COB模組技術都已經在像素點間距指標上進入“0.X”時代,未來兩種技術路線誰能成為主流,更多是從產業鏈是傾向于更高效率的分工協作模式還是貫通式的平臺模式。前者依托成熟的封裝、顯示屏行業分工,有利于打造品質更穩定、成本更低的顯示屏產品;后者寄希望于以顯示屏作為入口集成更多信息化功能的平臺產品。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

兩種顯示屏封裝方案分別對應適合其封裝要求的封裝材料。正裝及垂直芯片封裝的小間距EMC燈珠采用固態環氧樹脂封裝,EMC燈珠的名稱由來也是從封裝材料(Epoxy Molding Compound)的性質所得。固態環氧樹脂以其優越的氣密性、粘結力和硬度可確保EMC燈珠的PCT可靠性和切割加工便利性。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

而采用倒裝芯片的大規模陣列COB形態Mini RGB可以采用有機硅樹脂封裝。高折射率苯基有機硅樹脂以其優異低應力表現可充分釋放大尺寸基板封裝固化后應力,避免基板翹曲;ShoreD65以上的高硬度可保證顯示屏表面不粘連灰塵,周邊切割尺寸精準利于無縫拼接。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

就產品與市場成熟度來看,無疑器件化RGB EMC燈珠是目前市場主流,而EMC環氧樹脂是其首選封裝材料。本次討論就以EMC燈珠和環氧樹脂封裝材料為主題談談德高化成的產品概念。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

一般而言,在EMC燈珠封裝中,要確保墨色一致性和光學功能一致性,AG免费亚游平台通過添加”B、D、F”三種材料來實現:黑色素粉(Black Pigment)、光散射微珠(Diffuser)和高透明無機微珠(Filler with High Transparency)。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

顯示屏墨色是確保對比度的首要性能,同時顯示屏的墨色均一性是直接影響用戶感受的核心質量判定標準,因此“墨色”是EMC封裝和樹脂材料供應商面對的最大技術挑戰。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

樹脂黑度越高、顯示屏對比度越好;但封裝材料透過率下降導致芯片功耗上升且黑色素會吸收積聚熱量,最終不利于顯示屏的長期工作可靠性。因此尋求黑度(墨色)與透過率的矛盾統一,采用最微小黑素添加量達到最高對比度是顯示屏封裝材料的第一設計要務。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

德高化成通過精選并控制黑素的原始粒徑與聚集態粒徑、強化與樹脂混合分散的工藝過程,優化黑色素添加量在萬分之五以下(重量比),實現對比度與透過率的最佳平衡。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

黑色素在EMC樹脂中的分散均一性是燈珠封裝廠商的良率最關切因素,也是顯示屏廠商組屏后墨色一致性優劣的質量根本所在。樹脂端混黑均一性不佳,會導致封裝廠成品不得不按燈珠亮度分3-5BIN處理,而混黑控制良好的樹脂可幫助封裝廠向一個BIN的方向提升良率。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

當然,墨色均一性除樹脂混黑要因外,與基板墨色控制、基板厚度均一性、封裝模具精密程度等諸多封裝管理因素亦有相關,因此RGB EMC燈珠封裝廠往往都是品質綜合管控能力較強的企業。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

RGB EMC燈珠中的紅光芯片與藍綠光芯片尺寸不同,發光角度也有差異,因此樹脂中有必要添加光散射微珠,使RGB三顆芯片的出光在燈珠內部充分混合,在140º出光角度內以同樣的光強分布實現一致的白平衡。采用EMC燈珠混光處理不當的顯示屏,在廣視角常常出現預設白平衡偏紅的現象。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

光散射微珠的添加與黑色素添加有類似的光學矛盾對立統一關系,即混光效果越好,出光損失越大,同時散射微珠與樹脂結合不佳會導致封裝體PCT性能降低。光散射微珠一般由有機樹脂制成,常見的有PMMA、有機硅等材料。微珠材質的選擇、微珠的粒徑分布、以及盡可能壓縮散射粉在樹脂中的配方量是EMC燈珠整體光學設計和可靠性設計的重要因素。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

RGB EMC燈珠封裝規格序列由標準品EMC1010起沿著小間距方向不斷精簡尺寸,向0808、0606方向推進。新興的4IN1模組也順利實現了0.7mm間距的“mini尺度”。無論EMC獨立燈珠的小型化還是4IN1,在封裝設計上都趨向采用更薄型化的基板。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

薄型基板與環氧樹脂結合后,封裝翹曲較普通厚度基板要突出,是影響器件切割效率的“棘手”問題。為降低環氧樹脂的固化收縮率及熱形變收縮率,在樹脂中添加無機填料是EMC封裝樹脂的通行做法。然而LED封裝材料不同于IC封裝,通用的Silica填料會使光學封裝材料失去透明性。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

德高化成開發了專門用于RGB EMC封裝的100%球化透明無機微珠材料,可維持與純樹脂相當的透明級別,且球化微珠可實現替代部分有機光散射微珠的混光功能,增強了樹脂EMC復合物的抵抗PCT能力。在添加量20-50%(wt%)范圍內,可大大降低封裝后基板翹曲,順利實現高效率的器件切割。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

以黑色素為主的BDF功能材料與環氧樹脂的混合,AG免费亚游平台可統稱加黑過程,分為干法加黑和濕法加黑。干法加黑過程主要基于成品的透明EMC樹脂,將其粉碎后混入BDF功能材料,經過樹脂粉碎、功能粉體分散、打餅成型而再制成封裝廠所需的EMC樹脂;濕法加黑過程則必須由樹脂的品牌生產廠商在樹脂配方混煉階段加入BDF功能性材料、按樹脂配方混煉、樹脂粉碎、打餅成型幾個工段一次性完成EMC成品生產。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

“干法加黑”是當前封裝廠廣泛采用的方式,封裝廠可靈活的根據基板、芯片等變化因素,調節適當的黑度。但粉體作業本身是比較復雜的化工材料生產過程,墨色批次穩定性難以控制,且面臨環保和安全生產等諸多約束,封裝廠難以實現規模化自制。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

此外干法加黑過程,粉末狀態樹脂易吸濕,存在封裝過程中粘模具、封裝體空洞增多、封裝后器件氣密性下降等潛在不利因素。濕法加黑過程有利于產品質量控制,但樹脂廠商需具備依據封裝廠需求快速調整材料配方的品質管控能力以及批量彈性靈活的生產交付能力。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

德高化成可向封裝廠提供EMC“干法加黑”代工服務,以及基于自有品牌的TC-7600H-BDF一體化高可靠性RGB EMC封裝樹脂。nV8led顯示屏-led電子屏-全國知名led大屏幕生產廠家[AG免费亚游平台光電]

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