LED顯示屏應(yīng)用現(xiàn)狀分析：GM封裝占優(yōu)勢(shì)

一、LED顯示屏應(yīng)用現(xiàn)況

LED的發(fā)展歷史，可以追溯到1970年代，最早的GaP、GaAsP同質(zhì)結(jié)紅、黃、綠色低發(fā)光效率的LED已開始應(yīng)用于指示燈、數(shù)字和文字顯示。從此LED的使用開始進(jìn)入多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括宇航、飛機(jī)、汽車、工業(yè)應(yīng)用、通信、消費(fèi)類產(chǎn)品等，遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和千家萬戶。LED的應(yīng)用與發(fā)展，從LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)軌跡，亦可以一窺究竟。包括：1.LED發(fā)光效率提升，要達(dá)到原相同的亮度，通過LED電流值可以變小，因此將可延長(zhǎng)電源使用壽命。2.另外LED燈尺寸越來越小，從插件燈(DIP)一路走到表貼燈(SMD)，現(xiàn)在市場(chǎng)上甚至已出現(xiàn)0606的SMD燈。這樣的發(fā)展歷程，讓LED顯示屏的點(diǎn)間距可以縮小，也能夠從戶外走向戶內(nèi)，所以整體顯示屏的工藝設(shè)計(jì)，亦必須不斷精進(jìn)。就目前應(yīng)用規(guī)格，戶外屏常用(見圖1)：P10、P12、P16、P19、P20、P21、P22、P26，尤以P10是戶外廣告屏常用規(guī)格；戶內(nèi)屏常用(見圖2)：P3、P3.75、P4、P5，亦有廠商可以做到P1.5，P2，今日在地鐵站(如北京三元橋站)都可以看到戶內(nèi)廣告屏被廣泛應(yīng)用。

二、LED驅(qū)動(dòng)芯片小型化封裝趨勢(shì)

LED顯示屏產(chǎn)業(yè)在制作技術(shù)上快速發(fā)展，顯示屏生產(chǎn)廠家已經(jīng)無法用過去產(chǎn)品高度同質(zhì)化、削價(jià)競(jìng)爭(zhēng)策略，來取得市場(chǎng)份額。面對(duì)各種應(yīng)用以及市場(chǎng)需求，如超密屏或是租賃屏，在設(shè)計(jì)上必須以更高的標(biāo)準(zhǔn)制作，才得以面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。包括箱體結(jié)構(gòu)要求美觀、整體重量必須輕薄，讓使用者在現(xiàn)場(chǎng)組裝、拆卸變得簡(jiǎn)單，節(jié)省組裝時(shí)間；甚至有的廠家直接將數(shù)據(jù)、電源接口做到箱體之間的接合處、箱體之間無任何導(dǎo)線連接，減少積灰的可能性，降低故障率的發(fā)生。因此，針對(duì)箱體設(shè)計(jì)輕薄化，市場(chǎng)對(duì)驅(qū)動(dòng)IC封裝技術(shù)的要求也是越來越高。從最早的SOP（聚積產(chǎn)品編碼為GF）封裝，SSOP（聚積產(chǎn)品編碼為GP）封裝，QFN封裝（聚積產(chǎn)品編碼為GFN），發(fā)展至現(xiàn)在mSSOP（聚積產(chǎn)品編碼為GM)封裝，可以發(fā)現(xiàn)，LED驅(qū)動(dòng)IC尺寸輕巧化是必然趨勢(shì)，這也考驗(yàn)驅(qū)動(dòng)IC廠商在做產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的能力，必須在有限的芯片面積中，將功能擴(kuò)張到極致。

　　三、為何要導(dǎo)入GM(mSSOP封裝)?GM封裝優(yōu)勢(shì)為何？

A.GM(mSSOP)封裝取代GP(SSOP)封裝優(yōu)勢(shì)

燈驅(qū)合一兩層板方案，模塊制作總成本降低7%

就目前戶外LED廣告屏市場(chǎng)而言，P10/4掃的規(guī)格為主流，使用GM封裝的LED驅(qū)動(dòng)IC，相對(duì)于傳統(tǒng)GP封裝驅(qū)動(dòng)IC，將可以減少一層驅(qū)動(dòng)版的使用；另外，亦可以單面上件，背面剪腳后不棘手，簡(jiǎn)化整體生產(chǎn)工序，提高產(chǎn)能，最重要的是可以降低模塊制作總成本達(dá)7%。

較小封裝面積，有利PCB走線設(shè)計(jì)

GM封裝面積較GP封裝面積少37%，因此無論是針對(duì)插件燈(DIP)或表貼燈(SMD)型態(tài)的LED顯示屏PCB設(shè)計(jì)，LAYOUT更簡(jiǎn)單，也可以節(jié)省板層數(shù)的使用。

配合LED燈發(fā)光效率提升，搭配最適電流值

前文提及LED燈發(fā)光效率躍升，所以現(xiàn)在戶外LED顯示屏要達(dá)到跟過去使用時(shí)相同的亮度，可以使用較小的電流。就目前市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)觀察，戶外LED顯示屏應(yīng)用電流大多落于20mA±10%，如聚積MBI5120，MBI5124，MBI515x，等GM封裝產(chǎn)品最大電流多設(shè)定在20~25mA之間，符合市場(chǎng)主流需求。

PIN腳設(shè)計(jì)同GP封裝，簡(jiǎn)易導(dǎo)入程序

GM封裝的PIN腳功能定義與GP封裝完全相同，所以在將原有GP封裝轉(zhuǎn)換為GM封裝時(shí)，僅需將原PCB板稍做修改即可完美替換。

B.GM(mSSOP)封裝取代GFN(QFN)封裝優(yōu)勢(shì)

提升LED顯示屏產(chǎn)品良率，減低虛焊和連錫狀況產(chǎn)生

在使用QFN封裝時(shí)，常見問題是QFN封裝的PIN腳、散熱焊盤與PCB板焊盤容易出現(xiàn)虛焊或相鄰PIN腳間連錫不良現(xiàn)象，導(dǎo)致不良率升高。相對(duì)而言，GM封裝對(duì)SMT工藝要求較低，有助降低生產(chǎn)不良率，減少客訴客服的成本支出。

貼片速度提升10%，產(chǎn)能快速提升

GM封裝貼片速度比QFN封裝速度快10%，有助提高整體產(chǎn)能。

降低高技術(shù)人力需求

GM封裝測(cè)試、維修相對(duì)于QFN容易，因此只需一般技術(shù)人員即可操作，減少高端人力費(fèi)用，將資源做更有效率的應(yīng)用。

四、導(dǎo)入GM(mSSOP)封裝注意事項(xiàng)

目前GM（mSSOP）封裝面市約半年，針對(duì)導(dǎo)入時(shí)常見疑問，以下總結(jié)了相關(guān)SMT方面的經(jīng)驗(yàn)，供廠家在導(dǎo)入時(shí)可以參考，加速導(dǎo)入速度：

PCB相關(guān)

a.確認(rèn)PCBPAD是否已氧化，上線前需以清洗劑清洗

b.PCB若不是真空包裝上線前需烘烤

c.確認(rèn)板邊MARK點(diǎn)

d.機(jī)板需過AOI和X-RAY

鋼網(wǎng)相關(guān)

a.建議厚度為0.12mm

b.清洗次數(shù)建議每使用3~5次印刷后，必須清潔1次

其他

a.BGA.CSP.QFP等非真空包裝IC若已拆原廠包裝均須置入烤箱烘烤：110+/-5℃24HR；

b.確認(rèn)與檢查貼裝壓力

c.上線前需先使用爐溫板求取爐溫曲線

　　五、結(jié)論

微型化是所有消費(fèi)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)力，消費(fèi)電子產(chǎn)品向著輕薄、微型、的發(fā)展方向。世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)占地1500平方英尺，重達(dá)30噸，發(fā)展至現(xiàn)在手中的PAD；“大磚頭”便攜式手機(jī)發(fā)展至現(xiàn)在的智能手機(jī)；因應(yīng)LED顯示屏設(shè)計(jì)導(dǎo)向以及整體市場(chǎng)需求，從歷史上我們可以看到過去GP（SSOP）封裝代替GF（SOP）封裝的現(xiàn)象，因此可大膽預(yù)期GM（mSSOP）封裝也將替代大多數(shù)的GP（SSOP）封裝。

導(dǎo)入嶄新的GM封裝，代表LED顯示屏制作工藝的提升，也證明在研發(fā)能力上的進(jìn)步。無論是以GM封裝取代GP封裝或是取代QFN封裝，產(chǎn)品的質(zhì)量都能夠提升，相信越來越多的GM使用經(jīng)驗(yàn)，可以讓LED顯示屏制作跨入下一個(gè)時(shí)代。