CN113727534B - Led显示屏模块及其smt贴装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了LED显示屏模块及其SMT贴装工艺，属于LED技术领域，该SMT贴装工艺包括以下步骤：S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，然后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接；S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，然后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接。本发明提供的SMT贴装工艺适用于LED显示屏间距较小，显示效果要求高时的贴装；印刷精度、贴片精度、焊接精度和焊接强度高；该SMT贴装工艺的应用显著提高了产品的质量，SMT车间、装配车间的生产效率，有效降低了人工和物料成本，提供了更佳清晰的高清显示效果。

Description

LED显示屏模块及其SMT贴装工艺
技术领域
本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED显示屏模块及其SMT贴装工艺。
背景技术
LED显示屏是由多个模块化的LED箱体拼装而成，一个显示模块包括驱动面(IC面)和LED面。随着LED显示屏行业的不断发展，人们对显示效果的追求不断提高，LED显示屏的点间距越来越小，如0.4-1.0间距，LED显示屏的SMD封装方式或者其它封装方式的灯珠尺寸也越来越小，如(0606-1010)，LED显示屏的分辨率也越来越高，如5G/8K。故此对SMT贴装工艺也有了新的挑战。
目前的SMT贴装工艺为先生产驱动面再生产LED面，其工艺流程图参考图1所示。当遇到LED显示模组间距较小时，目前的这种SMT贴装工艺无法满足LED面印刷精度、LED焊接强度、LED焊接平整度的要求，同时会出现LED显示效果异常的问题。出现这些问题的主要原因是因为在生产过程中，过炉时会出现PCB焊盘缩水的现象，且缩水的方向不可控，导致印刷精度不够，锡膏不能准确印刷到指定的位置上，出现焊接强度差，LED与PCB焊盘焊接处容易脱落的问题；当LED面与面罩装配时，还会出现LED灯珠不是在面罩孔的居中位置，致使LED光源被面罩遮挡，影响显示效果，出现以模块为单位的波浪形条纹，明暗不均(阴阳面)等不良现象，而与面罩长期紧密贴在一起的部分，由于长时间受到力的作用，则会出现LED灯珠易脱落的问题。传统的SMT贴装工艺已经很难获得更优的LED贴片效果，如何打破传统工艺，更好的实现LED贴片效果，保证LED贴片的精度、焊接强度、焊接平整度、提升显示屏的显示效果，成为了目前亟待解决的难题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何解决SMT贴装工艺中PCB过炉缩水的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，然后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，然后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接。
一种上述的LED显示屏模块的SMT贴装工艺制备得到的LED显示屏模块。
一种LED显示屏，由多个LED箱体拼装而成，所述LED箱体包括多个显示模块，所述显示模块包括面罩、底壳和设置于二者之间的上述的LED显示屏模块。
本发明的有益效果在于：本发明提供的LED显示屏模块的SMT贴装工艺打破先贴装驱动面后贴LED面的传统工艺，先进行LED面的贴装再进行驱动面的贴装，适用于当LED显示屏间距较小，显示效果要求高时的贴装；能有效地控制LED面的印刷精度、贴片精度、焊接精度和焊接强度；同时保证了后序工位的LED模组装配精度、LED箱体精度，显著提高了整个产品的质量，SMT车间的生产效率以及装配车间的生产效率，且有效降低了人工成本和物料成本，提供了更佳清晰的高清显示效果。
附图说明
图1所示为现有的SMT贴装工艺流程图；
图2所示为本发明具体实施方式的SMT贴装工艺流程图；
图3所示为本发明具体实施方式的实施例1的经SMT贴装工艺印刷后的LED面的实物图；
图4所示为本发明具体实施方式的显示模块的局部结构示意图；
图5所示为图4的A处的放大图；
图6所示为图4的B处的放大图；
图7所示为本发明具体实施方式的实施例2的LED显示屏点亮后的实物图；
图8所示为本发明具体实施方式的实施例2的LED显示屏点亮后的实物图；
图9所示为本发明具体实施方式的治具的结构示意图；
图10所示为图9的A处的放大图；
图11所示为本发明具体实施方式的治具的俯视图；
图12所示为本发明具体实施方式的治具的侧视图；
图13所示为本发明具体实施方式的对比例1的经SMT贴装工艺印刷后的LED面的实物图；
图14所示为本发明具体实施方式的对比例1的LED显示屏模块局部结构实物图；
图15所示为本发明具体实施方式的对比例2的LED显示屏点亮后的实物图；
标号说明：1、面罩；2、底壳；3、LED显示屏模块；31、LED元件；4、底板；5、LED限位槽；6、锁扣。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图2所示，本发明的LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，然后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，然后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的LED显示屏模块的SMT贴装工艺打破先贴装驱动面后贴装LED面的传统工艺，先进行LED面的贴装再进行驱动面的贴装，贴装过程中只需根据涉及LED面钢网开口，通过印刷就能准确地将锡膏印刷在指定位置，无需如传统工艺一样先测量出LED焊盘缩水参数，再根据缩水值进行计算得到平均值再去开制钢网，进而能够有效保证LED面的印刷精度和回流焊接质量，使得LED元件可通过贴片机精确的贴装到指定的位置上，不会出现贴装偏移、飞件等问题，进而保证了焊接质量，避免了因印刷精度不够，贴片不到位而产生的虚焊、假焊、偏移、强度差等不良焊接问题；能够有效保证LED显示屏模块与面罩装配时的精度，使LED元件处于居中位置，避免了遮挡光源，以及加压导致LED元件脱落的问题；能够保证显示屏整体良好的显示效果，避免了在显示过程中出现的波浪形条纹，明暗不均的问题。
上述的LED显示屏模块的SMT贴装工艺制备得到的LED显示屏模块。
LED显示屏，由多个LED箱体拼装而成，所述LED箱体包括多个显示模块，所述显示模块包括面罩、底壳和设置于二者之间的上述的LED显示屏模块。
进一步的，所述SMT贴装工艺，具体包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测。
进一步的，所述S1中锡膏的熔点为100-180℃。
进一步的，当S1和S2使用的锡膏熔点不同时，在进行S2的回流焊接时，LED面设有治具，所述治具用于防止LED元件脱落。
进一步的，所述治具包括底板，所述底板上设有多个相互平行且等间距排列的LED限位槽，所述LED限位槽用于容纳LED元件。
进一步的，所述底板上设有多个锁扣，所述锁扣设置于LED限位槽的***，所述锁扣用于将底板与PCB板连接。
实施例1：
参照图2，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件31，再通过回流焊接将LED元件31与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中S1和S2使用的锡膏均为中温锡膏，熔点为151℃。
步骤S1中印刷得到的LED面的实物图见图3所示，可以看出锡膏准确的印刷在PCB板上。
实施例2：
参照图4-6，LED显示屏，由LED箱体拼装而成，所述LED箱体包括多个显示模块，所述显示模块包括面罩1、底壳2和设置于二者之间的实施例1的LED显示屏模块3。
将实施例2的LED显示屏点亮，点亮后的实物图如图7-8所示，图7和图8表示的为同一LED显示屏，一个为左视，一个为右视。
实施例3：
参照图2，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件31，再通过回流焊接将LED元件31与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中S1和S2使用的锡膏均为低温锡膏，熔点为100-139℃。
实施例4：
参照图2，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件31，再通过回流焊接将LED元件31与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中，S1使用的锡膏为中温锡膏，熔点140-180℃，S2使用的锡膏为高温锡膏，熔点为200-230℃；
在进行S2的回流焊接时，LED面设有治具，所述治具用于防止LED元件31脱落，参照图9-12，所述治具包括底板4，所述底板4上设有多个相互平行且等间距排列的LED限位槽5，以及多个锁扣6；所述LED限位槽5用于容纳LED元件31，所述锁扣6设置于LED限位槽5的***，所述锁扣6用于将底板4与PCB板连接。
实施例5：
参照图2，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件31，再通过回流焊接将LED元件31与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中，S1使用的锡膏为中温锡膏，熔点100-138℃，S2使用的锡膏为中温锡膏，熔点为140-180℃；
在进行S2的回流焊接时，LED面设有治具，所述治具用于防止LED元件31脱落，所述治具包括底板4，所述底板4上设有多个相互平行且等间距排列的LED限位槽5，以及多个锁扣6；所述LED限位槽5用于容纳LED元件31，所述锁扣6设置于LED限位槽5的***，所述锁扣6用于将底板4与PCB板连接。
实施例6：
参照图2，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件31，再通过回流焊接将LED元件31与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中，S1使用的锡膏为低温锡膏，熔点100-138℃，S2使用的锡膏为高温锡膏，熔点为200-230℃；
在进行S2的回流焊接时，LED面设有治具，所述治具用于防止LED元件31脱落，所述治具包括底板4，所述底板4上设有多个相互平行且等间距排列的LED限位槽5，以及多个锁扣6；所述LED限位槽5用于容纳LED元件31，所述锁扣6设置于LED限位槽5的***，所述锁扣6用于将底板4与PCB板连接。
对比例1：
参照图1，LED显示屏模块的SMT贴装工艺，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测；
其中S1和S2使用的锡膏均为中温锡膏，熔点为151℃。
步骤S2中印刷得到的LED面的实物图见图13所示，得到的LED显示屏模块见图14所示，
可以看出，图13中偏右上方的位置，锡膏未印刷在指定的位置上，制备过程中进行测试，生产前后的PCB板，向内侧缩水了0.108mm，向下缩水了0.033mm，从而导致印刷偏移，锡膏不能准确印刷到指定的LED焊盘上。
可以看出，图14中出现了焊接强度差导致LED元件脱落的问题。
对比例2：
LED显示屏，由LED箱体拼装而成，所述LED箱体包括多个显示模块，所述显示模块包括面罩、底壳和设置于二者之间的对比例1的LED显示屏模块。
将实施例2的LED显示屏点亮，点亮后的实物图如图15示，可以看出具有明显的偏暗处和偏亮处。
综上所述，本发明提供的LED显示屏模块的SMT贴装工艺打破先进行贴装驱动面后贴装LED面的传统工艺，先进行LED面的贴装再进行驱动面的贴装，适用于当LED显示屏间距较小，显示效果要求高时的贴装；该SMT贴装工艺的提出和使用，解决了因PCB过炉缩水，印刷精度不够，锡膏不能准确印刷到指定LED焊盘上的问题；解决了LED元器件的焊接强度，以及LED面焊接平整度的问题；解决了与面罩时LED元器件不居中问题；解决了整块显示屏显示效果不佳，存在波浪形条纹，以及明暗不均的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.LED显示屏模块的SMT贴装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，然后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，然后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接；
当S1使用的锡膏熔点低于S2使用的锡膏熔点时，在进行S2的回流焊接时，LED面设有治具，所述治具用于防止LED元件脱落；
所述治具包括底板，所述底板上设有多个LED限位槽，所述LED限位槽用于容纳LED元件；
所述底板上设有多个锁扣，所述锁扣设置于LED限位槽的***，所述锁扣用于将底板与PCB板连接
贴装过程中只需根据涉及LED面钢网开口，通过印刷就能准确地将锡膏印刷在指定位置。
2.根据权利要求1所述的LED显示屏模块的SMT贴装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在PCB板的一面用锡膏印刷LED面，进行SIP检查，检查合格后安装LED元件，再通过回流焊接将LED元件与LED面连接，再进行AOI检查；
S2、在PCB板的另一面用锡膏印刷驱动面，进行SIP检查，检查合格后安装电子元器件，再通过回流焊接将电子元器件与驱动面连接，再进行AOI检查，检查合格后点亮LED模组进行检测。
3.根据权利要求1所述的LED显示屏模块的SMT贴装工艺，其特征在于，所述S1中锡膏的熔点为100-180℃。
4.根据权利要求1所述的LED显示屏模块的SMT贴装工艺制备得到的LED显示屏模块。
5.LED显示屏，其特征在于，由多个LED箱体拼装而成，所述LED箱体包括多个显示模块，所述显示模块包括面罩、底壳和设置于二者之间的权利要求4所述的LED显示屏模块。
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