如何提高全彩SMD燈珠的可靠性和高性能

隨著LED顯示屏市場的發(fā)展，全彩SMD燈珠將逐漸成為未來戶外顯示屏的主流發(fā)光器件。在戶外環(huán)境使用過程中，SMD燈珠要穩(wěn)定的使用，必須具備高可靠性和高性能兩個方面的前提條件。如何辨別和挑選具備高質(zhì)量戶外全彩SMD燈珠？有沒有一套完整的標(biāo)準(zhǔn)？

全彩SMD燈珠的優(yōu)勢分析：

相較以346為代表的傳統(tǒng)直插橢圓形燈珠而言，SMD燈珠具有三個方面的優(yōu)勢：

1.從性能方面來看，SMD燈珠具有角度大、混光好、一致性好等優(yōu)勢；

2.從結(jié)構(gòu)方面來看，SMD燈珠能適用于各類小間距屏，并且選用SMD燈珠生產(chǎn)的顯示屏結(jié)構(gòu)輕便，便于運輸、安裝；

3.從生產(chǎn)方面來看，SMD燈珠的生產(chǎn)加工自動化程度高，加工精度更好，能大幅提升生產(chǎn)效率。

一、如何保障戶外全彩SMD燈珠的高可靠性

1、LED燈珠的使用分為哪幾個環(huán)節(jié)？

LED燈珠的高可靠性是指其能在客戶的全流程使用過程中，保持品質(zhì)的穩(wěn)定性。LED燈珠的使用，大概分為這么幾個環(huán)節(jié)。首先是出廠檢測環(huán)節(jié)，在在生產(chǎn)工廠通過了最終目檢和電性能測試合格后，包裝出廠；其次是運輸存儲環(huán)節(jié)，經(jīng)過運輸、存儲等環(huán)節(jié)才能到達(dá)顯示屏工廠；然后是生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，屏廠打開包裝，通過上板和焊接等生產(chǎn)過程，完成顯示屏成品的生產(chǎn)加工；最終是正常使用環(huán)節(jié)。在這整個過程中，LED燈珠必須可靠工作，不能出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。在此期間LED燈珠要能夠承受潮膨脹和溫度的沖擊等考驗，特別是最高溫度達(dá)260度的焊接溫度沖擊。而LED燈珠是由多種不同的材料組成，如金屬銅材、樹脂、PPA、導(dǎo)電膠、發(fā)光芯片等組成，它們的吸潮膨脹系數(shù)和溫度膨脹系數(shù)是不同的，所以它們之間的材料配合相當(dāng)關(guān)鍵，如配合不當(dāng)就會出現(xiàn)死燈。所以必須要通過模擬LED燈的使用過程來判斷其可靠性。下文為我們借鑒半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的集成電路模擬模型，建立的LED可靠性模型。

2、如何模擬客戶的運輸、儲存及上線環(huán)節(jié)？

取一定量的產(chǎn)品經(jīng)過下面的實驗，評估其測試結(jié)果。

①120度24小時烘烤：目的是去除殘留潮氣影響，作為模擬實驗準(zhǔn)備。

②個循環(huán)高低溫沖擊：目的是模擬出廠后運輸、儲存中的溫度沖擊。高低溫度選擇根據(jù)產(chǎn)品等級來定。

③抗潮濕實驗在一定溫度濕度環(huán)境中存放：目的是模擬出廠到焊接之前的產(chǎn)品抗潮濕情況。溫濕度和時間有產(chǎn)品抗潮濕等級來定。

④過3次回流焊最高溫度260度：目的是模擬焊接過程。

⑤測試要求產(chǎn)品沒有一顆有電性能問題。

回流焊的條件：

備注：以上只是模擬了產(chǎn)品上PCB板的生產(chǎn)過程還沒有涉及到產(chǎn)品使用過程，但已經(jīng)面臨兩個溫度和濕度的選擇問題。

3、如何選擇全彩SMD燈珠的高低溫沖擊等級？

在集成電路產(chǎn)業(yè)中一般可分為11個等級，對于LED產(chǎn)品來說可以選擇3個等級，詳見下表：

備注：建議A/B等級用于戶內(nèi)，C等級用于戶外。

4、如何選擇全彩SMD燈珠的抗潮濕等級？

抗潮濕等級一般分為7個等級，抗潮濕實驗要求詳見下表：

備注：戶外應(yīng)用環(huán)境，建議選擇1、2a和3級這3個等級。

抗潮濕等級主要影響的是包裝材料和客戶端開封包裝后到回流焊間的停留時間。濕度指示卡至少要有5%、10%和60%三檔指示或者有變色硅膠指示。如打開封裝后指示器或硅膠變色說明產(chǎn)品受潮，必須烘烤該產(chǎn)品進行挽救。烘烤條件是125度16小時或者90度48小時。

5、如何驗證戶外全彩SMD產(chǎn)品的使用壽命？

產(chǎn)品壽命模擬實驗可以通過高低溫試驗（TC）去模擬器件使用壽命。高低溫試驗條件和上述的高低溫沖擊試驗是一致的，可以選擇3個等級，詳見下表：

備注：建議A/B等級用于戶內(nèi)，C等級用于戶外。

高低溫循環(huán)周期要求：

高低溫循環(huán)可分為200個循環(huán)、500個循環(huán)和1000個循環(huán)。這個循環(huán)的多少次就可以等同于使用壽命的長短。

6、如何驗證戶外全彩SMD燈珠的氣密性？

防水、防潮氣能力實驗。實驗條件是把LED燈放在121度、100%濕度、2個大氣壓下蒸煮。等級分類詳見下表：

7、如何驗證戶外全彩SMD燈珠的抗鹽霧腐蝕能力？

LED顯示屏在戶外使用中會碰到酸雨等腐蝕，所以還要通過鹽霧測試。

測試條件是：燈貼好在PCB板上，灌膠蓋過燈腳，保護好燈腳后，在5%氯化鈉鹽水溶液，溶液PH值調(diào)整在中性范圍（6.5~7.2）作為噴霧用的溶液，試驗溫度均取35℃，要求鹽霧的沉降率在1~3ml/80cm2.h之間，沉降量一般都是1~2ml/80cm2.h之間。模塊放入其中500小時后無死燈。

結(jié)論：

高可靠性產(chǎn)品必須通過以上所有的而且是最高等級的試驗，不允許出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。

二、如何體現(xiàn)戶外全彩SMD產(chǎn)品的高性能

所謂戶外全彩SMD產(chǎn)品的高性能，就是除可靠性之外的其它產(chǎn)品亮點，以滿足更多的客戶需求，同時提升整屏賣點，可以從以下幾個方面進行體現(xiàn)：

1、如何進行戶外全彩SMD燈珠的老化衰減測試？

2、如何測試戶外全彩SMD燈珠的抗UV能力？

3、戶外全彩SMD產(chǎn)品的外觀特點：

3.1、表面亞光技術(shù)：

表面不反光，在強光照射下沒有反光，使對比度更高、圖像更完整，降低外部光線干擾。

3.2、高對比度技術(shù)：

高對比度產(chǎn)品，使圖像層次感更豐富，色彩更艷麗。這種技術(shù)更適合使用在舞臺、電視臺、大型表演用背景等使用環(huán)境。

3.3、面發(fā)光技術(shù)：

面發(fā)光是紅、綠、藍(lán)發(fā)光都是在整個面在發(fā)光而不是點發(fā)光。它可以使屏幕圖像更柔和，更適合人體工程，長時間觀看不傷害眼睛，尤其是近距離觀看。

3.4、低引腳技術(shù)：

引腳高度僅1.2mm，可降低顯示屏生產(chǎn)廠家的灌膠難度，從而更好地保護燈腳，增加使用壽命。

總結(jié)：

高質(zhì)量的戶外全彩SMD燈珠必須具備高可靠性和高性能。結(jié)合LED顯示屏的實際使用環(huán)境，通過實踐證明，這套戶外全彩SMD燈珠的可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)已具備極高的科學(xué)性和實用性，建議相關(guān)廠家可參照該標(biāo)準(zhǔn)選擇和驗證戶外全彩SMD燈珠的可靠性，從而保障SMD燈珠能夠穩(wěn)定地應(yīng)用在戶外領(lǐng)域。
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