摘要：介绍了一种2048像素(64×32元)元led平板显示器件封装结构的设计及其关键封装工序工艺条件的确定，并针对封装工艺难点提出解决措施。
关键词：led平板显示器；粘接剂；封装工艺 中图分类号：TN305．94 文献标识码：A
1引言
LED平板显示器是一种超薄型、高可靠、全固体化的集成光电子综合显示系统，它主要由集成化LED(发光二极管)显示屏、译码控制专用集成电路芯片等器件经二次混合集成而成，能在白光、微光、红外等广域光线环境下自动显示出目标的准确位置(点)、图形、符号、数码等，精确跟踪高速运动的目标，特别适用于具有高性能、高可靠要求的系统和装备。 美、俄、日、加、荷、法、德等国都在加紧进行LED平板显示器的光电混合集成、综合显示和控制技术的研究工作，对军事装备和民用设备性能的提高和改型起到愈来愈重要的作用。我国在光电显示器件的研制与生产方面与国外相比有较大的差距，同日美等国相比在总体水平上至少要落后10-15年，但在高密度小型led智能矩阵显示器的研究方面成功研制了5020型等高密度LED平板显示器，像素密度达到5-6个／mm2。表1通过对比列出了国外几款LED平板显示器主要技术性能。
本文介绍了一种采用厚膜混合集成技术研制的2048像素(64×32)矩阵式LED平板显示器的封装结构设计与工艺制造。该显示器像素尺寸为0．35×0．28(mm)，像素密度达10．21个／mm2。 要求封装的成品电路具有气密性，且LED阵列（显示屏）部位对不同波长（λ）的白光透光率（τ）为： λ=400~600nm(λ≠600)时，τ≤10％；λ=600~720nm时，τ≥80％。 2结构设计 厚膜混合集成电路封装作用主要有
三：①使混合电路的元器件与外界隔绝，免受机械损伤；②防止外界潮湿气、腐蚀气氛对电路的损害；③提供内、外电路的电气连接及其它必需的通路(如光、磁等)。 封装分为气密性封装和非气密性封装两大类。因使用环境及高可靠的需要，64×32LED平板显示器对封装既有一定的气密性要求，又有较严格的透光性要求。
因此，该显示器的封装结构设计成陶瓷封装并在陶瓷盖LED区域的正上方开有玻璃透光窗口(封装结构见图1)。
3材料选用
3．1陶瓷盖
LED平板显示器厚膜电路衬底基片材料采用常规厚膜工艺所使用的96％A12O3标准陶瓷，在选用陶瓷盖材料时，除要求其理化性能与衬底基片能够良好匹配外，还应尽量考虑降低产品制造成本。
为此，我们将厚膜电路2种常用瓷盖材料(96％A12O3陶瓷与91％A12O3陶瓷)的有关性能进行比较(见表2)。 从表2可以看出，91％Al2O3陶瓷的主要理化性能与96％A12O3陶瓷性能参数相近，但前者比后者有高得多的性能价格比，更适合批量生产用陶瓷盖制作的需要，所以我们选用91％A12O3陶瓷作为陶瓷盖材料。实践证明，使用91％A12O3陶瓷封装的电路密封性能良好，尤其是受外力冲击和温度冲击时，电路不致于因陶瓷盖与衬底基片的材料差异而损伤。
3．2窗口玻璃 窗口玻璃材料的正确选择决定于玻璃材料的透光陛能及与所选用的陶瓷盖材料之间的理化性能的匹配。在普通光学玻璃系列牌号中，我们选用各种性能都比较优良的K9玻璃与远紫外石英光学玻璃(JGSl)同91％A12O3的性能进行比较(表3)。 从表3可以看出：①从光谱应用范围来说，两者都能满足电路的光学要求；②K9玻璃与91％A12O3间的绝对线性热胀系数差异远大于JGSl石英玻璃与91％A12O3间的绝对线性热胀系数差异，JGSl与91％A12O3组合的抗热应力能力远优于K9与91％A12O3组合的抗热应力能力；③从抗拉强度来说，玻璃比陶瓷小，而石英玻璃比K9玻璃抗拉强度大，综合考虑二者的线性热胀系数和抗拉强度，石英玻璃比K9玻璃因机械与热应力而碎裂的可能性要小；④石英玻璃的硬度比K9玻璃要高，在工艺操作过程中导致玻璃表面划伤的可能性也小得多。所以，虽然石英玻璃的价格要昂贵，但从电路的长期可靠性考虑，我们选用JGSl石英玻璃作为窗口透光材料。另外，我们通过在窗口玻璃的单面镀上相应厚度的干涉滤光增透膜，来达到2．1节所述的玻璃窗口(led显示屏部位)对不同波长白光的透光率要求。
3．3粘接剂 在电路的封装中，两处使用了粘接剂，一处是陶瓷盖与衬底陶瓷基片之间的装配，另一处是窗口玻璃与陶瓷盖之间的装配。在选用粘接材料时，我们考虑到陶瓷、玻璃均属极性材料，应选用同样具有极性的环氧树脂类粘接剂作为它们之间的粘接材料。环氧树脂具有很高的粘接强度，耐高、低温性能好，线性热胀系数小，耐酸碱，耐有机溶剂，加适当的增韧剂后具有较好的韧性。
在环氧树脂家族中，我们选择EpoTek H77胶作为陶瓷盖与衬底陶瓷基片装配的粘接剂，该胶具有适宜粘度和良好的工艺加
