表貼LED全彩顯示屏的生產及使用管控方法探討

摘要：本文介紹了表貼LED顯示屏的優點和缺點，詳細闡述了表貼LED顯示屏的生產過程、使用過程的質量管控方案。

關鍵詞：SMD LED 顯示屏 防潮 防靜電 管控方法

0 引言

LED顯示屏在廣告、舞臺、公共信息顯示、體育交通設施等領域獲得了大量應用。LED顯示屏按使用環境分為戶內、戶外和半戶外LED顯示屏；按顯示顏色分為單色屏、雙色屏和全彩屏；按選用器件分為數碼點陣屏、直插式LED屏和貼片式LED屏。

近幾年來，貼片式SMD全彩顯示屏因具有尺寸小、可視角度大、混光好、配光好、高對比度、可自動化生產等優點，得到了廣泛的應用和推廣，但是SMD LED也存在易吸潮、抗靜電能力差、耐熱性差等缺點，這些缺點也一度使SMD LED顯示屏的發展受阻，經過這2-3年的應用及摸索，業內已探索出一套從生產到終端應用的完善的管控方案，本文將詳細敘述戶內全彩貼片式SMD顯示屏的生產及使用的質量管控方法。

1 貼片式顯示屏的生產管控方法

生產前的防潮處理，因為貼片式LED采用的支架存在易吸潮的問題，SMD LED一旦吸潮就會出現失效、暗亮、快速衰減等問題，所以防潮處理為生產的重中之重。

1.1 對要生產的SMD LED進行檢查，必須達到以下要求 ①包裝必須用防靜電屏蔽袋密封包裝，應采用抽真空包裝或在包裝中充入氮氣保護，包裝袋不能有破損、開口、漏氣現象；②包裝袋中可放入2小包干燥劑以保持包裝內干燥，1張濕度卡以監測包裝內的濕度；③打開防靜電屏蔽袋時要檢查濕度卡，濕度卡若顯示濕度大于30%，則不能使用立即退回SMD LED的生產廠家處理，若濕度小于30%則可使用；④若發現包裝有漏氣現象但濕度卡顯示濕度小于30%且急需使用時可采用烘烤燈管的方法，具體方法是去掉防靜電屏蔽袋，將整盤燈管放入高溫箱中烘烤，烤完方可投入生產；⑤未使用的SMD LED不能拆封，必須存放在溫度小于30℃、濕度小于60%的地方，存儲時間不能超過3個月，超過3個月的，必須重新烘烤。

1.2 對要生產的PCB板進行檢查及除濕處理

①要貼裝的PCB板使用前必須進行烘烤，去除PCB板上的水分；②PCB板放入烘箱中烘烤時要讓每片PCB板都能均勻受熱，最好是掛起，以便完全去除PCB板上的水分。

2 生產中的注意事項

2.1 焊接管控 因為SMD LED尺寸小，緊貼PCB板，焊接時的熱量會快速傳到SMD LED本體，因此焊接工藝的管控會也極大地影響SMD LED的可靠性。

2.1.1 用回流焊接的工藝條件

①回流焊機臺溫度曲線如下圖

②回流焊機臺參數設置如下表

2.1.2 用烙鐵手動焊接的工藝條件

①焊接時推薦使用的電鉻鐵小于25W，當在焊接產品時烙鐵的溫度應保持在280℃以下且須在3秒內完成焊接，當第一次沒有焊接好時，必須停10s后才可以焊接，第二次焊接還是沒有焊接好時，必須更換新SMD燈；②焊接時烙鐵頭不要觸到SMD LED環氧樹脂部分。

2.1.3 焊接的注意事項

①當焊接完成后，修正焊接是不被推薦的，如實在避免不了修焊，則修焊后產品必須在顯微鏡下檢查確認被修焊產品的SMD LED燈體未被破壞，維修焊接時，請注意必須控制時間，參照用烙鐵手動焊接項；②回流焊接最多只能進行一次；③焊接時不要有任何機械壓力施加在產品環氧樹脂頂部；④焊接完后PCB不要馬上被包起來，只有當產品溫度降到40℃以下時才可以進行后續的處理，這是要讓PCB板和SMD LED產品自然散熱，以防止產品由于后續工作的機械的熱壓力而失效。

2.2 靜電放電和沖擊電流的防護

電子元器件（包括InGaN類的藍、綠、白光LED）對靜電是很敏感的，所以必須避免靜電，設法消除一切可能出現的靜電源，消除靜電，設法加速電荷的逸散泄漏，防止靜電荷的聚集。

2.2.1 使用的環境防靜電措施

①鋪設防靜電地板，且有接地消散系統，表面電阻率：106～109歐/m2；②靜電敏感器件應在防靜電工作臺上操作，防靜電工作臺面應鋪設用靜電耗散材料制作的防護工作面并接地；③靜電敏感器件的整個使用操作過程，應開動直流式離子風機，且在離子風機的有效作用范圍內（一般不超出60cm）操作；④靜電防護區的相對濕度控制在50%左右(SMD相對LED要求要嚴格得多)；⑤要有良好的防靜電接地系統，將地面、墻面、工作臺、設備、儀器和腕帶等按工作區域和單元相互隔離，順次入地，再匯入總線入地；⑥靜電保護區內應使用防靜電器具：靜電防護區的各種容器，工作夾具、工作臺面和設備墊等應避免使用易產生靜電的材料，主要指普型料制品和橡膠制品(最好使用防靜電箱體)；⑦焊接用的烙鐵（最好用直式恒溫烙鐵）和使用的測試儀器要接地良好。

2.2.2 接觸使用者防靜電措施，凡接觸靜電敏感器件的人員（生產、裝配、測量、調試、保管、發放等），均應注意以下事項：

①使用防靜電腕帶（或肘帶、踝帶），穿著防靜電工作服、鞋、帽；

②應避免可能造成靜電損傷的操作，從包裝內傾斜器件出來時，應盡可能輕緩，避免快速傾斜時產生靜電荷（嚴重電位可達1000-1500V）；

③拿器件時，應接觸管殼，盡量不要碰器件的外引線或引腳；

④操作者在操作前，要先用手接觸防靜電工作臺或金屬接地線，然后再進行工作；

⑤在靜電防護區內，不要做易于產生靜電的動作，如擦腳、搓手、穿和脫工作服等（特別在冬天）。

2.2.3 器件包裝、運輸和儲存過程中的防靜電措施

①包裝，靜電敏感器件必須裝入防靜電包裝盒或包裝箱內才能裝運，這種包裝運送器件時，不會因震動和磨擦而產生靜電，不要用尼龍袋、普通塑膠袋或乙烯材料進行包裝，靜電敏感器件在使用前不允許隨意拆除器件的防靜電包裝，裝配前不要過早地將器件從防靜電包裝盒中取出，拆除包裝盒應在靜電保護區內進行，拆除器件應立即放入事先準備好的導電盒中存放；②運送與傳遞，要盡量減少機械振動和沖擊；③儲存，靜電敏感器件以及安裝有靜電敏感器件的印制電路板或整機儲存時，也要采取防靜電措施。

3 熱處理設計

在SMD LED應用的設計階段，必須將SMD LED 的散熱處理考慮進去，可根據SMD LED產品規格書里附帶的電流隨溫度關系變化的曲線圖，電流適當降低。

4 倉儲管理

生產出來的單元板應采用抽真空包裝，超過3個月的產品還須再取出點亮老化確認，無異常才能出貨。

5 做成顯示屏的防潮管理

此類 SMD LED顯示屏不能在嚴重潮濕環境下使用，特別是在回潮天產品的保存使用，如顯示屏的使用及儲存不好，會造成LED燈燒死、暗亮、短路、開路和燈體損壞，并會造成在顯示屏出現串亮情況；為提高顯示屏及LED的產品的使用壽命，請遵循以下使用及儲存方法：

5.1 固定類顯示屏

5.1.1 建議在干燥的季節，每周最少要開顯示屏1天。

5.1.2 在 60%-80%濕度范圍內，建議每天最少要開顯示1次，每次2小時以上，用來去除顯示屏上的濕氣。

5.1.3 如濕度高于80%RH和回潮天氣，建議每天播放視屏8小時以上，并且晚上要關好相關門窗，防止晚上回潮造成嚴重不良，特別是回潮天，建議有條件的可以24小時開機播放視頻。

5.2 租賃類顯示屏

5.2.1 每次使用完之后，須立即裝入航空箱，如顯示屏上沾有水，必須將其吹干后方可放入，并蓋好航空箱蓋。

5.2.2 在每個航空箱內，請放入干燥劑或吸濕袋。

5.2.3 在干燥的季節，每1個月最少取出1次播放視頻2小時以上，濕度在60%～80%范圍內每半個月取出播放視頻2小時以上，超過80%和在回潮天氣，每周必須取出放視頻2小時以上；所有的播放完之后，須立即放入航空箱內，封好保存。

5.2.4 出租使用時，不要有雨水沾到顯示屏正面，如有水沾上，要盡快點亮顯示屏，靠燈和IC發熱將雨水蒸發。

6 結束語

隨著SMD的發展，今后接插件將朝著SMD方向向小型化、高密度化發展，SMD LED顯示屏具有更超薄型化、色彩更鮮艷、屏幕在有限的尺寸中可獲得更高的分辨率、結構上更輕盈簡潔、良好的白平衡、大視角等優勢，其市場占有率將逐年上升，有望發展到占據室內顯示屏的80%的局面。因此，我們更應該深入研究SMD，發揮SMD LED的優點，避免其缺點，使其更好地在顯示屏領域里發揮積極作用，獲得更多的用戶認可。

參考文獻：

[1]李漫鐵.戶外全彩顯示屏專用表貼LED性能分析[J].現代顯示，2010，總第112期.

[2]宗慧芳.SMD在LED顯示單元板中的應用[J].液晶與顯示，2003，18（1）.

[3]張明波.基于單片機的點陣LED顯示系統的設計[J].微計算機信息.2007(05).