SMD（Surface Mounted Devices） 指表面贴装型封装结构 LED，主要有 PCB 板结构的 LED（ChipLED）和 PLCC 结构的 LED（TOP LED）。本文主要研究 TOP LED，下面文中所提及的 SMD LED 均指的是 TOP LED。 重庆 LED 显示屏器件封装所用的主要材料组成包括支架、芯片、固晶胶、键合线和封装胶等。下面从封装材料方面来介绍目前国内的一些基本发展现状。
1、 LED 支架
（1）支架的作用。PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）支架是 SMD LED 器件的载体，对 LED 的可靠性、出光等性能起到关键作用。
（2）支架的生产工艺。PLCC 支架生产工艺主要包括金属料带冲切、电镀、PPA（聚邻苯二酰胺）注塑、折弯、五面立体喷墨等工序。其中，电镀、金属基板、塑胶材料等占据了支架的主要成本。
（3）支架的结构改进设计。PLCC 支架由于 PPA 和金属结合是物理结合，在过高温回流炉后缝隙会变大，从而导致水汽很容易沿着金属通道进入器件内部从而影响可靠性 。
为提高产品可靠性以满足高端市场需求的高品质的 LED 显示器件，部分封装成厂改进了支架的结构设计，如重庆彩光科技采用的防水结构设计、折弯拉伸等方法来延长支架的水汽进入路径，同时在支架内部增加防水槽、防水台阶、放水孔等多重防水的措施 ，如图 1 所示。
该设计不仅节省了封装成本，还提高了产品可靠性，目前已经大范围应用于户外 LED 显示屏产品中。通过SAM（Scanning Acoustic Microscope）测试折弯结构设计的 LED 支架封装后和正常支架的气密性，结果可以发现采用折弯结构设计的产品气密性更好，如图 2 所示。
2、 芯片
LED 芯片是 LED 器件的核心，其可靠性决定了 LED 器件乃至 重庆LED显示屏的寿命、发光性能等。LED 芯片的成本占LED 器件总成本也是大的。随着成本的降低，LED 芯片尺寸切割越来越小，同时也带来了一系列的可靠性问题。LED蓝绿芯片的结构如图 3 所示。
由图 3 可知，随着尺寸的缩小，P 电和 N 电的 pad也随之缩小，电 pad 的缩小直接影响焊线质量，容易在封装过程和使用过程中导致金球脱离甚至电自身脱离，终失效。同时，两个 pad 间的距离 a 也会缩小，这样会使得电处电流密度的过度增大，电流在电处局部聚集，而分布不均匀的电流严重影响了芯片的性能，使得芯片出现局部温度过高、亮度不均匀、容易漏电、掉电、甚至发光效率低等问题，终导致 LED 显示屏可靠性降低。
3、 键合线
键合线是 LED 封装的关键材料之一，它的功能是实现芯片与引脚的电连接，起着芯片与外界的电流导入和导出的作用。LED 器件封装常用键合线包括金线、铜线、镀钯铜线以及合金线等。
（1）金线。金线应用广泛，工艺成熟，但价格昂贵，导致 LED 的封装成本过高。
（2）铜线。铜线代替金丝具有廉价、散热效果好，焊线过程中金属间化合物生长速度慢等优点 。缺点是铜存在易氧化、硬度高及应变强度高等。尤其在键合铜烧球工艺的加热环境下，铜表面易氧化，形成的氧化膜降低了铜线的键合性能，这对实际生产过程中的工艺控制提出更高的要求。
（3）镀钯铜线。为了防止铜线氧化，镀钯键合铜丝逐渐受到封装界的关注。镀钯键合铜丝具有机械强度高、硬度适中、焊接成球性好等优点非常适用于高密度、多引脚集成电路封装 。
4、 胶水
目前，重庆LED显示屏器件封装的胶水主要包括环氧树脂和有机硅两类。
（1）环氧树脂。环氧树脂易老化、易受湿、耐热性能差，且短波光照和高温下容易变色，在胶质状态时有一定的毒性，热应力与 LED 不十分匹配，会影响 LED 的可靠性及寿命。所以通常会对环氧树脂进行攻性。
（2）有机硅。有机硅相比环氧树脂具有较高的性价比、优良的绝缘性、介电性和密着性。但缺点是气密性较差，易吸潮。所以很少被使用在 LED 显示屏器件的封装应用中。
另外，高品质 LED 显示屏对显示效果也提出特别的要求。有些封装厂采用添加剂的方式来改善胶水的应力，同时达到哑光雾面的效果。
