CN115493780B - 一种检测led产品气密性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测LED产品气密性的方法，包括以下步骤：S1、准备待检测LED产品，依次进行预处理、SMT贴片处理和回流焊处理；S2、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行老化处理；S3、将沾有定量和定浓度盐水的无尘布覆盖在模组实验板安装有LED产品的表面，并将覆盖有无尘布覆盖的模组实验板密封放置到耐高温的铝箔袋中；S4、将密封的铝箔袋放置到温度箱中保存，设置温度箱的温度为70～80℃，设置存储时间为24～36h；S5、将模组实验板从铝箔袋中取出，进行烘干处理；S6、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行周期性高刷动态扫描老化处理，并间隙性控制LED产品电路通断。本发明实现对LED产品气密性的高效科学准确的检测。

Description

一种检测LED产品气密性的方法

技术领域

本发明涉及LED产品封装技术领域，尤其是指一种检测LED产品气密性的方法。

背景技术

随着人们对生活品质要求的提高，LED显示屏以其高亮度、多形态、全色彩等特点被人们所推崇。行业正经历从普通显示屏到小间距显示屏的产品升级与市场转换，小间距显示屏成为拉动LED显示屏行业增长的主要动力；但是小间距显示屏的可靠性一直是LED显示技术的痛点，LED产品基于自身结构尺寸存在防护性弱的先天性缺陷及后期封装工艺差异导致气密性问题，产品应用因气密性问题所带来的金属电化学迁移是造成灯珠坏死或漏电的最主要原因，也是整个行业需要攻克的技术难点。

为了提高LED产品的气密性，需要从如何提高产品气密性和如何准确检测产品气密性两大方向进行研究，现有LED产品气密性检测方法包括以下步骤：

①选备待实验LED灯珠；

②将LED灯珠进行吸湿预处理，保证每颗灯珠都充分吸湿；

③将LED灯珠贴在实验板上，进行回流焊，保证每颗灯珠固定在实验板指定位置，其中实验板上有若干灯珠；

④用数字直流电源测试实验板上若干灯珠，保证每颗灯珠通电时均能正常工作；

⑤将实验灯板放置恒温恒湿实验箱内进行储存168H；

⑥储存168H后取出，用数字直流电源进行测试，确认是否存在灯珠失效不良；

⑦将测试后的实验板继续重复⑤~⑥，观察实验板上是否存在灯珠失效不良。

上述现有的气密性检测方法，存在一定的缺陷：

1.不能充分体现LED灯珠抗金属电化学迁移能力，部分产品在客户端出现问题，而实验不能准确检测出来；

2. 恒温恒湿箱条件有限，需要较长时间才能达到试验要求，导致实验的时间周期较长，时效性不高，不能快速检测出LED产品抗金属电化学迁移的能力水平。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中气密性检测方法检测结果不准确，且检测周期长的问题，提出一种检测LED产品气密性的方法，能结合LED产品实际应用，在客户端检测LED产品抗金属电化学迁移能力，更准确的体现LED产品因气密性问题导致金属电化学迁移漏电、烧毁腐蚀等品质问题，解决原有LED气密性检测方法时间长和误判断等问题，从而达到高效精准科学检测的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测LED产品气密性的方法，包括以下步骤：

S1、准备待检测LED产品，对待检测产品进行预处理，并将预处理后的LED产品在模组实验板上进行SMT贴片处理和回流焊处理；

S2、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行老化处理；

S3、将沾有定量和定浓度盐水的无尘布覆盖在模组实验板安装有LED产品的表面，并将覆盖有无尘布覆盖的模组实验板密封放置到耐高温的铝箔袋中；

S4、将密封的铝箔袋放置到温度箱中保存，设置温度箱的温度为70～80℃，设置存储时间为24～36h；

S5、将模组实验板从铝箔袋中取出，并对LED产品与模组实验板之间焊接的引脚处进行烘干处理；

S6、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行周期性高刷动态扫描老化处理，并间隙性控制LED产品电路通断，观察并记录LED产品的工作情况。

在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，将待检测LED产品置入同一恒温恒湿的环境中，环境温度为85℃，环境湿度为85%RH，置入时长为12H。

在本发明的一个实施例中，所述LED产品包括LED灯珠、COB模块以及GOB模块。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，设置控制单元与模组实验板通过插件连接，为模组实验板供电，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板取下替换无法正常工作的LED产品。

在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，将控制单元调至动态扫描程序，持续老化时间12h，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板中取下替换无法正常工作的LED产品。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，所述无尘布的面积为：模组实验板面积≤无尘布面积≤1.2倍模组实验板面积。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，所述无尘布沾盐水的质量为：3倍无尘布质量≤沾有盐水无尘布质量≤4倍无尘布质量。

在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，所述无尘布中盐水的浓度为2%～4%。

在本发明的一个实施例中，在步骤S6中，设置控制单元与模组实验板通过插件连接，将控制单元调至3840HZ高刷动态扫描程序，控制高刷动态扫描程序间隙开关。

在本发明的一个实施例中，在步骤S6中，通过控制单元调节LED产品多个单色变化，并记录LED产品每个单色通断情况和LED产品每个单色的色差明暗情况。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明公开了一种检测LED产品气密性的方法，包括以下步骤：

首先，准备待检测的LED产品，将LED产品集成设置在模组实验板上，通过一次气密性检测工艺能够实现对多个LED产品的同步检测，提高LED产品检测的效率；

在模拟实际的使用环境前，先进行通电检测和老化处理，从而能够排除LED产品因制程工艺不良影响实验结果的情况；

在模拟实际的使用环境时，采用定量、定浓度盐水浸湿的无尘布提供湿度环境、采用铝箔袋包覆的方式提供封闭的测试环境、使LED产品能够始终保持吸收的饱和状态，并且，采用温度箱模拟LED产品在湿热环境中工作时，灯珠点亮内部产生热量和环境热量叠加的温度，设置温度箱的温度为70℃～80℃能够更加真实的模拟实际的温度；本发明采用的气密性检测方法不是直接将集成LED产品的模组实验板放置到恒温恒湿箱中，因为，即使将恒温恒湿箱调整到实验需求的环境，也很难快速的使LED产品达到饱和的湿度条件，测试的时间需要长达168h才能使LED产品的湿度达到饱和状态，而采用申请的测试方法，设置无尘布直接与LED产品接触，能够在第一时间使LED产品的湿度达到饱和状态，并且，采用盐水而不是纯净水提供湿度环境，能够模拟LED产品最容易破坏气密性的场景，因此，采用本实施例的方法仅需24h，相比于现有技术，大大缩短了测试周期，提高测试的时效性；

在对LED产品通电检测前，对LED产品与模组实验板之间焊接的引脚处进行烘干处理，排出模组实验板和LED产品引脚之间因水汽导致短路不良的影响；

在对LED产品检测时，模拟客户端的使用环境，控制LED产品处于周期性高刷动态扫描状态，并控制LED产品间隙性电路通断，通过高刷动态扫描老化处理能够在较短的周期中模拟LED产品生命周期中所有的控制状态，相当于在短时间内提供长时间的工作状态，更能准确的模拟客户端长期工作的LED产品的工作状态；并且，在实际的使用过程中，由于晶枝生长需要时间，瞬间一次开关难以形成电化学迁移，因此，控制LED产品间隙性电路通断，能更好反映出LED抗电化学迁移能力，更准确的体现LED产品因气密性问题导致金属电化学迁移漏电、烧毁腐蚀等品质问题；

本申请提供的检测LED产品气密性的方法，从准备阶段、模拟环境、通电检测三个工艺步骤对原有的检测LED产品气密性的方法进行改进，解决原有LED气密性检测方法时间长和误判断等问题，从而达到高效精准科学检测的目的。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的检测LED产品气密性的方法的步骤流程图；

图2是本发明的模组实验板的正面结构示意图；

图3是本发明的模组实验板的背面结构示意图；

图4是本发明的控制单元的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、模组实验板；2、灯珠；4、公接插件；5、控制单元；6、母接插件； 7、驱动IC；8、接收卡；9、电源接口；10、控制开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

金属电化学迁移为一种物理迁移现象，主要发生在小间距产品基板焊盘隔离带及芯片电极之间，金属电化学迁移发生迁移必备的四要素为水汽、电场、金属离子和介质结合界面（缝隙）；在电和水汽的作用下，活泼金属电离产生金属离子，在电场力的作用下，金属离子发生定向移动，由此可见水汽和介质结合界面的密封性是影响金属电化学迁移的重要外在因素，LED产品气密性在实际的使用过程中，水汽弥漫在空气中，尤其是在沿海高湿度地区是不可避免的，因此如何隔绝水汽，也就是说如何提高LED产品气密性是解决金属电化学迁移的重要因素，只有能够准确高效的检测LED产品气密性，才能够对LED产品制备工艺提供准确的数据支持；本申请从现有的常规LED产品气密性检测方法着手，分析现有技术LED产品气密性检测方法可能存在的缺陷，进一步完善LED产品气密性检测方法，目的是提高LED产品气密性检测的高效性、准确性。

参照图1所示，本发明的检测LED产品气密性的方法，包括以下步骤：

S1、准备待检测LED产品，对待检测产品进行预处理，并将预处理后的LED产品在模组实验板1上进行SMT贴片处理和回流焊处理；

具体地，在本实施例中，所述预处理的方法为：将待检测LED产品置入同一恒温恒湿的环境中，环境温度为85℃，环境湿度为85%RH，置入时长为12H，所述预处理的目的是对多个LED产品进行统一的处理，使多个LED产品处于同一初始状态，从而保证待检测的LED产品初始状态相同，能够减少因初始差异导致检测准确性偏差的问题。

所述SMT贴片处理是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface MountedTechnology的缩写)，是目前电子组装行业里最常见的一种技术和工艺，SMT贴片指的是在PCB基础上进行加工的系列工艺流程的简称；所述SMT贴片处理和回流焊处理的过程为：首先，将无引脚或短引线的LED产品安装在模组实验板1的表面，然后，再通过回流焊的方法对LED产品和印制电路板进行焊接组装，使LED产品与印制电路板上的电路导通。

S2、对模组实验板1进行通电测试，并对LED产品进行老化处理；

在步骤S1中，在对LED产品SMT贴片处理和回流焊处理的过程中，由于处理时的工艺不同，有可能会出现LED产品损坏、或LED产品与模组实验板1漏焊接的情况，在模拟实际的使用环境前，先进行通电检测和老化处理，从而能够排除LED产品因制程工艺不良影响实验结果的情况。

S3、将沾有定量和定浓度盐水的无尘布覆盖在模组实验板1安装有LED产品的表面，并将覆盖有无尘布覆盖的模组实验板1密封放置到耐高温的铝箔袋中；

在模拟实际的使用环境时，采用定量、定浓度盐水浸湿的无尘布提供湿度环境、采用铝箔袋包覆的方式提供封闭的测试环境，使LED产品能够始终保持吸收的饱和状态。

S4、将密封的铝箔袋放置到温度箱中保存，设置温度箱的温度为70～80℃，设置存储时间为24h；

采用温度箱模拟LED产品在湿热环境中工作时，LED产品内部产生热量和环境热量叠加的温度，设置温度箱的温度为70℃～80℃能够更加真实的模拟实际的温度。

本发明采用的气密性检测方法不是直接将集成LED产品的模组实验板1放置到恒温恒湿箱中，因为，即使将恒温恒湿箱调整到实验需求的环境，也很难快速的使LED产品达到饱和的湿度条件，测试的时间需要长达168h才能使LED产品的湿度达到饱和状态，而采用申请的测试方法，设置无尘布直接与LED产品接触，能够在第一时间使LED产品的湿度达到饱和状态，并且，采用盐水而不是纯净水提供湿度环境，能够模拟LED产品最容易破坏气密性的场景，因此，采用本实施例的方法仅需24h，相比于现有技术，大大缩短了测试周期，提高测试的时效性。

S5、将模组实验板1从铝箔袋中取出，并对LED产品与模组实验板1之间焊接的引脚处进行烘干处理；

在本实施例中，提供恒温恒湿的环境是为了检测LED产品自身的气密性，检测水汽能否穿过LED产品的封装进入到内部，在提供恒温恒湿环境的同时，LED产品引脚与模组实验板1的焊接处也会受到影响，采取烘干处理的方式，排出模组实验板1和LED产品引脚之间因水汽导致短路不良的影响。

S6、对模组实验板1进行通电测试，并对LED产品进行周期性高刷动态扫描老化处理，并间隙性控制LED产品电路通断，观察并记录LED产品的工作情况；

在本实施例中，在对LED产品检测时，不是对LED产品简单的直流电测试（电流大小不变），而是模拟客户端的使用环境，控制LED产品处于周期性高刷动态扫描状态，并控制LED产品间隙性电路通断，从而控制电流动态变化，通过高刷动态扫描老化处理能够在较短的周期中模拟LED产品生命周期中所有的控制状态，相当于在短时间内提供长时间的工作状态，更能准确的模拟客户端长期工作的LED产品的工作状态；并且，在实际的使用过程中，由于晶枝生长需要时间，瞬间一次开关难以形成电化学迁移，因此，控制LED产品间隙性电路通断，能更好反映出LED抗电化学迁移能力，更准确的体现LED产品因气密性问题导致金属电化学迁移漏电、烧毁腐蚀等品质问题。

具体地，在本实施例中，所述LED产品包括LED灯珠、COB模块以及GOB模块，其中:COB模块和GOB模块是两种芯片封装技术，COB封装全称板上芯片封装(Chips on Board)，是为了解决LED散热问题的一种技术，GOB是Glue on board的缩写，是为了解决LED灯防护问题的一种技术，是采用了一种先进的新型透明材料对基板及其LED单元板进行封装，形成有效的保护。

参照图2所示，在本实施例中，所述LED产品采用的是灯珠2，所述灯珠2呈矩形阵列分布设置在所述模组实验板1上，在一块模组实验板1上设置有尽可能多的灯珠2，将灯珠2集成设置在模组实验板1上，通过一次气密性检测工艺能够实现对多个LED产品的同步检测，提高LED产品检测的效率。

具体地，在步骤S2和步骤S6中，都需要对模组实验板1进行通电测试和老化处理，在本实施例中，设置控制单元5与模组实验板1连接，参照图3和图4所示，所述模组实验板1上设置有与控制单元5连接的公接插件4，所述控制单元5上设置有与所述公接插件4配合连接的母接插件6，通过公接插件4和母接插件6的连接，实现模组实验板1和控制单元5的连接；所述控制单元5上还设置有驱动IC7和接收卡8，能够接收上位机的控制信号，并控制模组实验板1中的LED产品间歇性通断；所述控制单元5上还设置有与外部连通的电源接口9和控制开关10；

在步骤S2中，先将模组实验板1上公接插件4插入控制单元5上的母接插件6上，然后将控制单元5上电源接口9连通，点击控制开关10，为模组实验板1供电，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板1取下替换无法正常工作的LED产品，再将控制单元5调至动态扫描程序，持续老化时间12h，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板1中取下替换无法正常工作的LED产品；

在步骤S6中，先将模组实验板1上公接插件4插入控制单元5上的母接插件6上，然后将控制单元5上电源接口9连通，点击控制开关10，将控制单元5调至3840HZ高刷动态扫描程序，控制高刷动态扫描程序间隙开关，设置高刷动态扫描时间为6h，要求：2H开/2H关/2H开，其中每2H需将控制开关10调至单色红、绿、蓝，并记录LED产品每个单色通断情况和LED产品每个单色的色差明暗情况。

在步骤S3中，采用蘸有定量、定浓度盐水的无尘布覆盖在模组实验板1的表面，所述无尘布有着高效的吸水性及储水能力，能够提供充足的湿度，并且，所述无尘布具体较高的抗腐蚀性，不会被盐水腐蚀。

具体地，无尘布为模组实验板1提供饱和的湿度环境，其中：无尘布的大小、无尘布的吸水质量和盐水的浓度决定了湿度环境；

在本实施例中，设置所述无尘布的面积为：模组实验板1面积≤无尘布面积≤1.2倍模组实验板1面积，使所述无尘布能够完全覆盖所述模组实验板1，并且，设置所述无尘布的边缘能够突出于所述模组实验板1，所述无尘布的边缘向所述模组实验板1的方向弯折，包覆在模组实验板1外，通过无尘布实现对模组实验板1的LED产品放置面的封闭；

在本实施例中，所述无尘布沾盐水的质量为：3倍无尘布质量≤沾有盐水无尘布质量≤4倍无尘布质量，该质量是无尘布饱和的质量，通过实验表明：当蘸取盐水的质量为无尘布质量的3～4倍时，所述无尘布处于饱和状态，此时无尘布处于绝对浸湿的状态，且无尘布上没有盐水滴落，此时能够为LED产品提供最佳的恒湿环境；

在本实施中，设置所述无尘布中盐水的浓度为2%～4%，该浓度接近沿海地区空气中含盐量的浓度，更能够真实的模拟实际的使用环境。

在步骤S5中，需要对LED产品与模组实验板1之间焊接的引脚处进行烘干处理，不需要对LED产品自身进行烘干处理，如果LED产品自身进行烘干，则有可能出现干扰的情况，即：该LED产品的气密性不好，水汽已经进入LED产品中，但是被烘干了，这样在后续的通电测试中就没办法准确判定该LED产品的气密性；因此，在本实施例中，在对LED产品与模组实验板1之间焊接的引脚处进行烘干处理时，采用薄膜将LED产品覆盖，不对LED产品进行烘干。

在本实施例中，为了进一步说明上述实施例的可行性和准确性，还进行了对比实验，对比实验的操作方法如下：

1）选取客户端已出现气密性问题同批次灯珠2进行实验测试对比，同时客户反馈不良比例为520ppm；

2）将灯珠2混合拌料，从中随机分选60K个灯珠2，每10k/袋进行真空密封；

3）设计两个方案：I.按照目前现有方案进行实验测试；

II.按照本申请提供的方法进行实验测试。

4）每次每方案各使用10k，两种测试方案分别重复三次；

5）进行实验数据对比。

具体实验数据如下：

表1：

参照表1可知，通过多次实验数据对比可知，本申请的检测方法实验数据与客户端反馈的不良失效比例较为近，而现用测试方法存在无法准确再现客户反馈的不良情况，因此，本专利检测LED气密性方法对比现用方法能在时效性、准确性均有显著的特点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种检测LED产品气密性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备待检测LED产品，对待检测产品进行预处理，并将预处理后的LED产品在模组实验板上进行SMT贴片处理和回流焊处理；

S2、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行老化处理；

S3、将沾有定量和定浓度盐水的无尘布覆盖在模组实验板安装有LED产品的表面，并将覆盖有无尘布的模组实验板密封放置到耐高温的铝箔袋中；

S4、将密封的铝箔袋放置到温度箱中保存，设置温度箱的温度为70～80℃，设置存储时间为24～36h；

S5、将模组实验板从铝箔袋中取出，并对LED产品与模组实验板之间焊接的引脚处进行烘干处理；

S6、对模组实验板进行通电测试，并对LED产品进行周期性高刷动态扫描老化处理，并间隙性控制LED产品电路通断，观察并记录LED产品的工作情况。

2.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S1中，将待检测LED产品置入同一恒温恒湿的环境中，环境温度为85℃，环境湿度为85%RH，置入时长为12H。

3.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：所述LED产品包括LED灯珠、COB模块以及GOB模块。

4.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S2中，设置控制单元与模组实验板通过插件连接，为模组实验板供电，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板取下替换无法正常工作的LED产品。

5.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S2中，将控制单元调至动态扫描程序，持续老化时间12h，确定LED产品能否正常工作，从模组实验板中取下替换无法正常工作的LED产品。

6.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述无尘布的面积为：模组实验板面积≤无尘布面积≤1.2倍模组实验板面积。

7.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述无尘布沾盐水的质量为：3倍无尘布质量≤沾有盐水无尘布质量≤4倍无尘布质量。

8.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S3中，所述无尘布中盐水的浓度为2%～4%。

9.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S6中，设置控制单元与模组实验板通过插件连接，将控制单元调至3840HZ高刷动态扫描程序，控制高刷动态扫描程序间隙开关。

10.根据权利要求1所述的检测LED产品气密性的方法，其特征在于：在步骤S6中，通过控制单元调节LED产品多个单色变化，并记录LED产品每个单色通断情况和LED产品每个单色的色差明暗情况。

Images