LED顯示屏燈珠封裝所用的主要材料組成包括支架、芯片、固晶膠、鍵合線和封裝膠等。SMD（Surface Mounted Devices）指錶面貼裝型封裝結構LED燈珠，主要有PCB闆結構的LED燈珠（ChipLED）和PLCC結構的LED燈珠（TOP LED）。本文主要介紹TOP LED燈珠，下文中所提及的SMD LED燈珠均指的是TOP LED燈珠。下面從封裝材料方面來介紹目前國內的一些基本發展現狀。

LED燈珠支架

  （1）LED燈珠支架的作用。PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）支架是SMD LED燈珠的載體，對LED燈珠的可靠性、出光等性能起到關鍵作用。

  （2）LED燈珠支架的生產工藝。PLCC支架生產工藝主要包括金屬料帶沖切、電鍍、PPA（聚鄰苯二酰胺）註塑、摺彎、五面立體噴墨等工序。其中，電鍍、金屬基闆、塑膠材料等佔據了支架的主要成本。

  （3）LED燈珠支架的結構改進設計。PLCC支架由於PPA和金屬結合是物理結合，在過高溫回流爐後縫隙會變大，從而導致水汽很容易沿著金屬通道進入器件內部從而影響可靠性。

  為提高產品可靠性以滿足高端市場需求的高品質的LED顯示器件，部分封裝成廠改進了支架的結構設計，晶瀚光電採用先進的防水結構設計、摺彎拉伸等方法來延長支架的水汽進入路徑，同時在支架內部增加防水槽、防水臺階、放水孔等多重防水的措施。該設計不僅節省了封裝成本，還提高了產品可靠性，目前已經大範圍應用於戶外led顯示屏產品中。通過SAM（Scanning AcousTIc Microscope）測試摺彎結構設計的LED燈珠支架封裝後和正常支架的氣密性，結果可以發現採用摺彎結構設計的產品氣密性更好。

 芯片是LED燈珠的核心，其可靠性決定了LED燈珠乃至LED顯示屏的壽命、發光性能等。芯片的成本佔LED燈珠總成本也是很大的。隨著成本的降低，芯片尺寸切割越來越小，同時也帶來了一繫列的可靠性問題。

  隨著尺寸的縮小，P電極和N電極的pad也隨之縮小，電極pad的縮小直接影響焊線質量，容易在封裝過程和使用過程中導致金球脫離甚至電極自身脫離，最終失效。同時，兩個pad間的距離a也會縮小，這樣會使得電極處電流密度的過度增大，電流在電極處局部聚集，而分佈不均勻的電流嚴重影響了芯片的性能，使得芯片出現局部溫度過高、亮度不均勻、容易漏電、掉電極、甚至發光效率低等問題，最終導致led顯示屏可靠性降低。

  鍵合線是LED燈珠封裝的關鍵材料之一，它的功能是實現芯片與引腳的電連接，起著芯片與外界的電流導入和導出的作用。LED燈珠封裝常用鍵合線包括金線、銅線、鍍鈀銅線以及合金線等。

（1）LED燈珠金線。金線應用廣泛，工藝成熟，但價格昂貴，導致LED燈珠的封裝成本過高。

  （2）LED燈珠銅線。銅線代替金絲具有廉價、散熱效果好，焊線過程中金屬間化合物生長數度慢等優點。缺點是銅存在易氧化、硬度高及應變強度高等。  尤其在鍵合銅燒球工藝的加熱環境下，銅錶面極易氧化，形成的氧化膜降低了銅線的鍵合性能，這對實際生產過程中的工藝控制提出更高的要求。

  （3）LED燈珠鍍鈀銅線。為了防止銅線氧化，鍍鈀鍵合銅絲逐漸受到封裝界的關註。鍍鈀鍵合銅絲具有機械強度高、硬度適中、焊接成球性好等優點非常適用於高密度、多引腳集成電路封裝。

   LED顯示屏燈珠封裝的膠水主要包括環氧樹脂和有機矽兩類。

  （1）環氧樹脂。環氧樹脂易老化、易受濕、耐熱性能差，且短波光照和高溫下容易變色，在膠質狀態時有一定的毒性，熱應力與LED燈珠不十分匹配，會影響LED燈珠的可靠性及壽命。所以通常會對環氧樹脂進行攻性。

  （2）有機矽。有機矽相比環氧樹脂具有較高的性價比、優良的絕緣性、介電性和密著性。但缺點是氣密性較差，易吸潮。所以很少被使用在LED顯示屏燈珠的封裝應用中。

  另外，高品質LED顯示屏對顯示效果也提出特別的要求。有些封裝廠採用添加劑的方式來改善膠水的應力，同時達到啞光霧面的效果。