通过在PCB表面呈阵列状贴装LED显示器件,形成完整的发光面,我们即获得了一块LED显示屏。在大间距LED屏时代,由于观看的距离较远,且加上面罩的遮挡等,我们很难发现因贴装精度不够而导致的视觉差。近年来,随着LED屏的间距不断变小,观看距离亦越来越近,因而对LED、印制板、贴片都提出了极高的精度要求。而细微的生产与制造工艺缺陷所导致的发光面倾斜,在近距离观看时就变得显而易见,阴阳屏的问题就突显出来了。今天,我们就来详细解析一下LED屏阴阳屏问题,以及相应的解决方案。
LED屏阴阳屏是指当从LED屏的左侧观看时,该侧呈现较明显的发光偏暗或偏亮的问题;而从右侧观看时则刚好相反,出现较明显的发光偏亮或偏暗。从而,形成了我们所谓的“阴阳屏”现象,即LED屏左右两侧视角下呈现出明显的亮度反差。
正如本文开头所描述的那样,LED屏阴阳屏通常因其发光面的倾斜所导致。该问题的根源则在于三个方面,即LED灯珠、印制板、及贴片。
接下来,我们就从上述三个方面来深度解析LED屏阴阳屏问题。
由于LED屏阴阳屏问题通常出现在小间距LED屏上,下面我们就以小间距LED屏常用的CHIP型和TOP型LED灯珠为例,来探究一下因LED灯珠所导致的阴阳屏问题。
CHIP型LED灯珠以BT板材为基板,在BT基板上进行固晶焊线;而TOP型LED灯珠则通过铜材弯折与印制板相连接。以上两种LED灯珠均可能出现阴阳屏的问题。如TOP型LED灯珠的引脚折弯角趋近于90°时,引脚与印制板之间可实现自然平面贴合,而当印制板上的锡膏分配不够均匀时,则会导致LED灯珠倾斜。因而,一般来说,我们在对TOP型LED灯珠选型时,一般不采用折弯角为直角的LED灯珠,而采用勾角造型引脚的LED灯珠。勾角造型的好处在于无需精确控制锡膏用量,当锡膏经过回流焊时,多余的锡膏可向两边的冗余空间漫延,从而确保LED灯珠能够平整地贴合在印制板上。
在LED贴片作业中,钢网印刷和炉温的控制是预防LED屏阴阳屏的关键因素之一。一般来说,适用于搭建小间距LED屏的LED灯珠单个引脚尺寸在0.2*0.2mm到0.5*0.5mm之间,因而需要相对较小的钢网开孔尺寸。而钢网开孔较小则很可能导致锡膏堵塞网孔。相应的解决办法一般为加入新型涂层材料以减少锡膏拉丝;同时,定期对钢网进行清洁。此外,炉温曲线控制也会影响锡膏的熔化效果,对每个生产班次进行炉温曲线实测监控,可以很好地保证产品的稳定性。
需要补充说明的是,每个LED灯珠都有一定的方向性。在LED灯珠进炉前,需要确保其方向的一致性。
印制板显示面焊盘的制造精度同样能够影响LED贴片的精度,是预防LED屏阴阳屏问题的另一个关键因素。
在PCB设计时,若焊盘尺寸小于开窗尺寸,焊盘则极有可能偏离开窗中心位置。而焊盘以外的开窗位置通常喷涂有油墨,且油墨高度往往高于焊盘高度,导致积墨问题产生,还会在回流焊中阻挡锡膏的流动,造成锡膏在焊盘上的不均匀分布,从而导致LED灯珠倾斜。
一般来说,我们可以通过合理设计焊盘与开窗的尺寸关系以及加强印制板生产精度的把控来解决上述问题。
总而言之,我们可以从LED灯珠选型、贴片作业把控以及印制板精度管控等三个方面来预防LED屏阴阳屏的问题。