Les principales causes du vieillissement des écrans LED concernent des problèmes liés au processus de soudure et à des problèmes liés à la qualité de la LED elle-même ou au processus de fabrication, notamment les suivants :
Problèmes liés au processus de soudage :
Température ou temps de soudage excessifs : pendant le processus d'encapsulation, si la température de soudage dépasse la plage de tolérance de la puce LED ou du support, ou si le temps de soudage est trop long, cela peut entraîner une fatigue du métal au niveau des joints de soudure et des dommages dus aux contraintes causés par les différences dans les coefficients de dilatation thermique des matériaux. Cela peut entraîner un desserrage de la connexion entre la puce LED et le support, un détachement des plots de soudure et, finalement, une lumière faible, un scintillement ou des LED mortes.
Mesures antistatiques insuffisantes : les puces LED sont extrêmement sensibles à l'électricité statique. Si l'environnement de production ne dispose pas d'équipements antistatiques (tels que des bracelets antistatiques ou des ioniseurs) ou si les opérateurs ne mettent pas correctement à la terre, une décharge électrostatique peut détruire la jonction PN à l'intérieur de la puce, entraînant une augmentation du courant de fuite ou une panne directe, se manifestant par une luminosité inégale ou des pannes d'électricité localisées après l'éclairage.
Défauts du processus d'encapsulation : si la propreté de l'environnement n'est pas strictement contrôlée pendant le processus d'encapsulation, de la poussière ou des impuretés peuvent adhérer à la surface de la puce, formant des chemins conducteurs ou bloquant la zone émettrice de lumière-, provoquant des courts-circuits ou une efficacité lumineuse réduite. De plus, un durcissement incomplet ou une étanchéité insuffisante du colloïde encapsulant peut permettre l'intrusion d'humidité, accélérant l'oxydation du métal et le vieillissement du matériau.
Problèmes de qualité des LED ou de processus de fabrication
Défauts de qualité de la puce : si la puce présente des défauts de réseau, un dopage d'impuretés inégal ou une épaisseur de couche de métallisation d'électrode insuffisante pendant le processus de croissance, son efficacité lumineuse diminuera progressivement au fil du temps, se manifestant par une luminosité réduite ou une dérive de la température de couleur. De plus, les dommages causés par le processus de coupe des copeaux peuvent devenir des points de concentration de contraintes, accélérant la dégradation de la lumière.
Problèmes de couverture et de liaison des fils : une épaisseur de revêtement insuffisante ou une mauvaise résistance à la corrosion du matériau de couverture peuvent facilement entraîner une oxydation et de la rouille après une utilisation à long terme-, entraînant une résistance de contact accrue. De mauvais processus de liaison des fils (tels qu'une courbure excessive du fil d'or ou des joints de soudure à froid) peuvent réduire la stabilité de la transmission du courant, provoquant une surchauffe localisée ou une interruption du courant.
Vieillissement du phosphore et de l'encapsulant : les phosphores subissent une photodégradation sous-rayonnement ultraviolet à long terme et dans des environnements-à température élevée, entraînant un changement de coordonnées de couleur. Les colloïdes encapsulants (tels que le silicone et la résine époxy) peuvent jaunir ou devenir cassants sous l'effet des rayons ultraviolets, de l'oxygène et de l'humidité, réduisant ainsi la transmission de la lumière et affectant les performances de dissipation thermique.
Mesures de prévention et d’amélioration
Contrôle du processus de soudage :
Optimiser les paramètres de soudage (température, temps, pression) pour garantir des joints de soudure complets et éviter les joints de soudure à froid ;
Équiper l'environnement de production d'équipements anti-antistatiques et exiger des opérateurs qu'ils portent des vêtements-antistatiques et vérifient régulièrement la résistance de mise à la terre ;
Maintenir une salle blanche de classe 1000 dans l'atelier d'emballage et effectuer des tests d'étanchéité à l'air après emballage.
Tests de vieillissement et dépistage :
Inspection complète du vieillissement : effectuez des tests de vieillissement-à la mise sous tension (généralement 48-72 heures) sur chaque écran d'affichage pour simuler des conditions de travail à long-terme et éliminer les produits en cas de défaillance précoce ;
Vieillissement par étapes : effectuez d'abord un vieillissement à basse -température (par exemple, 40 degrés) pour tester la fiabilité du soudage, puis un vieillissement à haute-température (par exemple, 80 degrés) pour accélérer le vieillissement du matériau, et enfin un vieillissement à température ambiante-pour vérifier la stabilité ;
Surveillance des paramètres : enregistrez la tension, le courant, la température et d'autres données en temps réel, et concentrez-vous sur l'enquête sur les modules présentant des fluctuations anormales.
Importance des tests de vieillissement : les tests de vieillissement sont une étape clé dans l'amélioration de la fiabilité des écrans LED. En simulant des conditions d'utilisation extrêmes, il peut éliminer efficacement les produits potentiellement défectueux et réduire le taux de défaillance ultérieur. Bien que les tests de vieillissement puissent raccourcir la durée de vie de certaines LED, en contrôlant correctement la durée du test (par exemple en utilisant la théorie de la « courbe de baignoire » pour tester uniquement la première période de défaillance), la perte de durée de vie peut être minimisée tout en garantissant la qualité.
