新型高密度LED封装探讨

神州音响网报道 　  

　　摘要：LED显示屏点间距越来越小，LED的外形尺寸越来越小，势必要求更高要求的贴装工艺和电路设计，一种新型LED封装会解决贴装、散热及EMI\EMC等系列问题，本文就此进行论述。

　　关键词：封装;BGA;散热;

　　引言：

　　LED显示屏技术快速发展，点间距越来越小，LED的封装从3528、2020、1515、1010、0505延续到更小尺寸以满足高密度需求。

　　LED封装1515、2020、3528的灯体，管脚外形采用J或者L封装方式。国星的1010和晶台的0505均采用QFN封装。传统显示屏是在PCB的一面贴装驱动IC，另外一侧贴装灯体，通过恒流芯片驱动灯体发光。恒流芯片的布局是否合理直接影响显示屏的显示效果，所产生的热影响LED正常发光特性;进而影响整块显示屏的色彩均匀度。如何解决散热问题确实让设计者头痛。

　　LED灯体尺寸微型化将会导致SMT贴装工艺和返修的困难。高密度显示屏像素间距越来越小外，恒流芯片输出脚也增加，散热问题凸显成为急需解决的难题，不良的散热会导致屏体热度不均影响显示均匀度和寿命。

　　一种新型封装方式可以有效解决散热、贴装问题，并可以提升产品的可靠性，极高密度像素LED排列成为可能。新型封装是一种基于BGA、CSP的LED新型封装方式。将恒流驱动逻辑芯片和LED晶元封装在一起，结构主要有7部分：环氧体、晶元、支架体、IC芯片、互连层、焊球(或凸点、焊柱)、保护层。互连层是通过载带自动焊接(TAB)、引线键合(WB)、倒装芯片(FC)等方法来实现芯片与焊球(或凸点、焊柱)之间内部连接的，是封装的关键组成部分。

　　LED的寿命与散热息息相关，长时间高温度运行将加快衰减，降低使用寿命。使用散热锡球(thermal ball)及散热通道(thermal via)协助散热，增加散热的最好方式是使用散热用锡球，散热用锡球是指直接安装在芯片正下方基板下的锡球，可以借着锡球直接将热传到PCB上，而减少空气造成的热阻。一般为了使散热到球更迅速，可用散热通道穿透基板。

新型高密度LED封装探讨

　　新型封装方式的应用需要驱动IC厂家与LED封装厂家资源进行整合，微间距LED显示屏推广成为可能。

　　结论：LED新型封装是IC与灯珠模块化的产物，装配更加容易、效率更高，对微间距LED显示屏的推广起到重要作用。

   注：《新型高密度LED封装探讨》一文的著作权为厦门强力巨彩光电科技有限公司技术中心总监杨树军，技术中心副总监张余涛共同拥有。