? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 引言

在我們的日常生活中經(jīng)?？吹綉敉獾?/span>led顯示屏模組無論在刮風下雨的時候還是雨雪冰雹的環(huán)境中依然能夠正常的播放著各類視頻節(jié)目，文字資料。大家可能要問戶外顯示屏模組不是屬于電子產(chǎn)品嗎？像我們用的手機電腦電視這類的電子產(chǎn)品不是很怕水的么？為什么這個led顯示屏在狂風暴雨，沙塵冰雹的時候依然可以正常使用？這對于戶外顯示屏模組的防水性提出了更高的要求。

戶外社區(qū)大屏，在各種媒體宣傳得到廣泛發(fā)展，模組具有良好觀看效果，穩(wěn)定的壽命，還是非常必要的。聽很多客戶抱愿，戶外社區(qū)大屏在過了一年以后受到自然環(huán)境的影響越來越大，有一些屏在西曬的時間圖象看的模糊，有些屏在高溫天氣時經(jīng)常有長亮、不亮、死燈等情況，我們要怎么解決哪？

我們把戶外社區(qū)大屏壽命分為;質(zhì)保一年產(chǎn)品、質(zhì)保三年產(chǎn)品、質(zhì)保五年產(chǎn)品，在選擇燈珠、PCB、套件、IC等材料方面區(qū)別對待。社區(qū)大屏在防水方面分為：正面防水，正面防水后面防潮，正反面前后防水。戶外模組工藝要充分考慮防水性，亮度高，穩(wěn)定性。利用優(yōu)質(zhì)材料和標準工藝使戶外模組達到人們對社區(qū)大屏的需求。

一、戶外顯示模組構(gòu)成

（一）燈珠及IC

(1)?P4戶外全彩模組燈珠：

奧馬哈P4戶外全彩模組在市場中使用數(shù)量越來越多，因此保證其正常運行很重要，那么我們需要保證其品質(zhì)質(zhì)量，那么全彩顯示屏燈珠有哪些因素影響其品質(zhì)呢。主要有以下三個方面：

1.全彩模組燈珠亮度

LED燈珠的亮度決定了全彩LED顯示屏的亮度，LED燈珠亮度越高，使用電流的余量越大，對節(jié)省耗電、保持LED燈珠穩(wěn)定有好處。LED燈珠有不同的角度值，在芯片亮度已定的情況下，角度越小，LED則越亮，但顯示屏的視角則越小。一般應選擇100度-110度的LED燈珠以保證全彩LED顯示屏足夠的視角。

2.全彩模組失效率

LED顯示屏是由上萬甚至幾十萬組的紅、綠、藍三種LED燈珠組成。燈珠的失效率即便老化72個小時也不會高于萬分之一。

3.全彩LED顯示屏衰減特性

LED燈珠隨著使用時間的增加亮度會慢慢衰減。LED燈珠亮度的衰減速度與LED芯片、輔助物料、封裝工藝都有一定的關聯(lián)。一般來說，1000小時、20毫安培常溫點亮試驗后，紅色LED燈珠的衰減應小于7%,藍、綠色LED燈珠的衰減應小于10%.紅、綠、藍衰減的一致性對全彩LED顯示屏日后的白平衡影響很大，進而影響顯示屏的顯示保真度。

影響全彩LED顯示屏的品質(zhì)的因素有很多，燈珠占主要。奧馬哈采用模組燈珠配制:質(zhì)保一年采用廈門信達銅線1921燈；質(zhì)保三年采用廈門信達金線1921燈；質(zhì)保五年采用佛山國星金線1921燈，壽命不一樣選用的燈珠也不一樣，燈珠要在質(zhì)量，混色，亮度，穩(wěn)定方面下功夫，才能把質(zhì)量做的更好。

(2)?P4戶外全彩驅(qū)動IC

普通恒流驅(qū)動IC已經(jīng)越來越難滿足高品質(zhì)的LED顯示屏需求，拖影、毛毛蟲、頻閃線、第一行偏暗、低對比度導致畫面色彩失真和亮度明暗不均等顯示缺陷，都使LED屏顯示效果達不到理想效果。　　明微電子的SM16207S是一款使用雙鎖存協(xié)議的LED恒流驅(qū)動芯片，封裝腳位兼容普通恒流源芯片。　　恒流源芯片輸出電流響應快，電流開、關瞬間易在輸出電流端口產(chǎn)生電壓尖峰，SM16207S的輸出電流端口耐壓大于+15V，能有效防止電壓尖峰擊壞輸出電流端口。相對普通恒流源芯片，SM16207S的刷新率大大提高，尤其適用對刷新率、低灰顯示和消影效果等要求高的LED顯示應用。SM16207S在LED屏顯示效果方面，具有以下突出特點：　　解決第一掃偏暗問題；　解決低灰麻點；　　解決奇、偶列亮度不一致問題；提高低灰漸變均勻度，無偏色、跳灰；　　配合SM5166P使用，可有效消除LED屏拖影；解決LED燈短路行暗亮問題。　　顯示效果如圖所示，SM16207S顯示一致性佳，不存在低灰麻點、第一掃偏暗、奇偶列亮度不一致等問題。

顯示效果如圖所示，SM16207S漸變過度均勻，無低灰偏色、第一掃偏暗等問題。

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影響全彩LED顯示屏的效果的因素有很多，IC占主要。奧馬哈采用模組IC配制:質(zhì)保一年采用深圳明微16207S；質(zhì)保三年采用深圳明微16237DS；質(zhì)保五年采用臺灣聚積IBM5053，效果不一樣選用的IC也不一樣，IC要在刷新，灰度，節(jié)能，穩(wěn)定方面下功夫，才能把效果做的更好。

（二）線路板及套件

（1）線路板電路設計：

1、LED顯示屏驅(qū)動電路的設計,?與所用控制系統(tǒng)相配合,?通常分為動態(tài)掃描型驅(qū)動及靜態(tài)鎖存型驅(qū)動二大類。以下就動態(tài)掃描型驅(qū)動電路的設計為例為進行分析:動態(tài)掃描型驅(qū)動方式是指顯示屏上的4?行、?8?行、?16?行等n?行發(fā)光二極管共用一組列驅(qū)動寄存器,?通過行驅(qū)動管的分時工作,?使得每行L?ED?的點亮時間占總時間的?1??n,?只要每行的刷新速率大于?50?Hz,?利用人眼的視覺暫留效應,?人們就可以看到一幅完整的文字或畫面如圖三。2、常規(guī)型驅(qū)動電路的設計一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595?或MC14094等作為列數(shù)據(jù)鎖存,?以?8050?等小功率N?PN?三極管為列驅(qū)動,?而以達林頓三極管如TIP127等作為行掃描管。如以單色點陣、?16 行×64 列為一個基本單元, 則需用 8 片 74HC595、 64 個 8050?及 16個行掃描管, 其工作原理為:將八片 74HC595 級連, 共用一個串行時鐘CL K 及數(shù)據(jù)鎖存信號STR。當?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過8×8= 64 個CL K 時鐘后將全部移入 74HC595 中, 此時產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)鎖存信號STR , 使數(shù)據(jù)鎖存在74HC595 的后級鎖存器中, 則與其各輸出位對應的8050?將處于飽和導通或截止;?同時由行掃描控制電路產(chǎn)生信號使第一行掃描管導通, 相當于第一行L ED的正端都接高平, 顯然第一行L ED 管子的亮滅就取決于74HC595 中所鎖存的信號;?在第一行L ED 管子點亮的同時, 在 74HC595 中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù), 隨后將其鎖存, 并同時由行掃描控制電路將第一行掃描管關閉而接通第二行, 使第二行L ED 管子點亮……以此類推, 當?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行, 只要掃描速度足夠高, 就可形成一幅完整的文字或圖像。

3、工藝：

1、在這個方面主要可以看到的是PCB的表面處理工藝。

2、PCB的常規(guī)表面處理工藝有: OSP、 噴錫、沉金等。

3、一般來講OSP和沉金的焊盤平整度要好，OSP工藝對于貼片生產(chǎn)制程要求高，另外OSP工藝的焊盤焊接結(jié)合力較差。

4、沉金和噴錫的焊接性要好，但噴錫的焊盤的平整度不好，厚度差異大，貼片后會導致燈高低有差異，特別是在小間距產(chǎn)品上是不能采用噴錫工藝。

5、在PCB的成本上從低到高OSP、噴錫、沉金 。

4、材質(zhì)

1、 PCB選用的板材材料FR-4 CEM-3等。

2、選用正規(guī)廠家的板料，如生益、南亞、建滔(KB)、國際等。

3、PCB的變形度：好的材料變形度較好，一般控制在0.75%以內(nèi)影響全彩LED顯示屏的穩(wěn)定性有很多，線路板占主要。奧馬哈采用模組線路板配制:質(zhì)保一年采用1.0厚的雙面板；質(zhì)保三年采用1.2厚的雙面板；質(zhì)保五年采用雙面1.6MM鍍金工藝，線路板越厚質(zhì)量越穩(wěn)定，線路板要在過孔，銅鉑，厚度方面下功夫，才能把穩(wěn)定性的更好。

（2）模組套件的選擇

LED顯示屏在使用中都會碰到質(zhì)量問題，導致使用方的顯示屏異常甚至失效。每年都會有因為顯示屏的質(zhì)量問題導致終端客戶的投訴、扣款、退貨、換屏等，影響客戶交期、影響客戶使用、影響自己的貨款回收。

對于戶外全彩模組套件的選擇，奧馬哈有自己的見解。什么是好的LED套件？一般來講可以從以下幾個方面對套件的優(yōu)良進行辨識。

(1)、尺寸控制：

1、外形尺寸：產(chǎn)品是否按設計的公差范圍進行控制。產(chǎn)品外形尺寸是影響拼接的重要因素之一，尺寸控制的好，產(chǎn)品拼接的效果會好。

2、厚度：產(chǎn)品厚度對于戶外屏或者戶內(nèi)產(chǎn)品的影響較大，在顯示屏拼接安裝時，PCB的厚度差異和后體的厚度差異會影響產(chǎn)品的平整度。因此在套件的選擇上要選擇厚度差異小的套件和PCB。

3、燈中心到邊的尺寸偏移：一個顯示屏的點間距是固定的，套件面罩燈孔的點間距及PCB圖形的尺寸偏移誤差，是影響顯示效果的重要因素之一。

4、PCB因偏移導致貼燈的異常，會形成偏燈等問題。

(2)、結(jié)構(gòu)：

1、結(jié)構(gòu)強度：結(jié)構(gòu)的強度，在模組變形問題、拼接使用中有著重要的作用。

2、結(jié)構(gòu)實用性：是否符合模組的需要，簡單實用，解決-一些生產(chǎn)、安裝方面的小問題。

3、結(jié)構(gòu)的美感不是一個簡單的框架，是一個產(chǎn)品。

4、這些方面可以看出一個產(chǎn)品是否是用心設計，符合顯示屏行業(yè)使用的產(chǎn)品。

(3)套件配制選擇

?顯示屏的穩(wěn)定性多重要，套件是比較主要的構(gòu)成。奧馬哈采用模組套件配制:質(zhì)保一年采用錦欣晟P4戶外全彩；質(zhì)保三年采用銘宣宇P4戶外全彩；質(zhì)保五年采用新光P4戶外全彩的套件，套件PP料越純情質(zhì)量越穩(wěn)定，套件要在尺寸，平整度，強度方面下功夫，才能把穩(wěn)定性的更好。

（三）灌封膠及配件

奧馬哈P4全彩模組選用優(yōu)質(zhì)的灌封膠材料，嚴格按照規(guī)范和精準的大恒灌膠機制做出的P4戶外全彩模組，是可以經(jīng)受狂風暴雨考驗的，我們采用OPT320QL-2是雙組份有機硅密封材料。詳細情況如下：

OPT320QL-2是雙組份有機硅密封材料，可常溫固化。固化過程中放出乙醇 ?分子，對PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料不會產(chǎn)生腐蝕。對大部分電子配件材料（PP、PE除外）有良好的附著力。1. 粘度低，流平性好.2. 固化后為柔軟的橡膠狀態(tài)，抗沖擊性好.3. 耐熱性、耐潮性、耐寒性優(yōu)越，應用后可以延長電子配件的壽命.4. 縮合型，脫出的乙醇分子對元器件無腐蝕.5. 本產(chǎn)品無須使用其它底涂劑，對PC(Polycarbonate)，Epoxy等材料具有出色的附著力。具有極佳的防潮、防水效果，可達到IP65防水等級.

顯示屏的防水性有多好，灌封膠是比較主要的構(gòu)成。奧馬哈采用模組灌封膠配制:質(zhì)保一年采用歐普特OPT320QL-1；質(zhì)保三年采用歐普特OPT320QL-2；質(zhì)保五年采用歐普特OPT315QL，模組防水性越好壽命就越長，灌封膠要在耐熱性、耐潮性、耐寒性方面下功夫，才能把防水性的更好。

二、戶外顯示模組工藝

（一）貼片及過回流焊

（1）貼片要求

SMT的廣泛應用，促進了電子產(chǎn)品的小型化、多功能化，為大批量生產(chǎn)、低缺陷率生產(chǎn)提供了條件。SMT就是表面組裝技術，是由混合集成電路技術發(fā)展而來的新一代的電子裝聯(lián)技術。

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雙面混裝工藝：（表面貼裝元器件在PCB的A面，插件在PCB的B面）

A、來料檢測-錫膏攪拌-PCB的A面絲印焊膏-貼片-回流焊接-PCB的B面插件-波峰焊（少量插件可采用手工焊接）-（清洗）-檢驗-返修

B、來料檢測-PCB的A面絲印焊膏-貼片-手工對PCB的A面的插件的焊盤點錫膏-PCB的B面插件-回流焊接-（清洗）-檢驗-返修　（表面貼裝元器件在PCB的A、B面，插件在PCB的任意一面或兩面）

先按雙面組裝的方法進行雙面PCB的A、B兩面的表面貼裝元器件的回流焊接，然后進行兩面的插件的手工焊接即可。

?顯示屏的穩(wěn)定性多重要，貼片是第一重要工序。奧馬哈采用松下四頭模組貼片機，質(zhì)保一年采用國產(chǎn)錫膏；質(zhì)保三年采用環(huán)保無鉛錫膏；質(zhì)保五年采用進口環(huán)保無鉛錫膏，錫膏純度越高質(zhì)量越好，錫膏要在純度，硬度，強度方面下功夫，才能把穩(wěn)定性的更好。

（2）過回流焊

1、其作用是將焊膏熔化，使表面貼裝元器件與PCB牢固釬焊在一起以達到設計所要求的電氣性能并完全按照國際標準曲線精密控制，可有效防止PCB和元器件的熱損壞和變形。所用設備為回流焊爐（全自動紅外熱風回流焊爐），位于SMT生產(chǎn)線中貼片機的后面。

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2、清洗：其作用是將貼裝好的PCB上面的影響電性能的物質(zhì)或焊接殘留物如助焊劑等除去，若使用免清洗焊料一般可以不用清洗。

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3、檢驗：其作用是對貼裝好的PCB進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢驗。所用設備有放大鏡、顯微鏡，位置根據(jù)檢驗的需要，可以配置在生產(chǎn)線合適的地方。

4、返修：其作用是對檢測出現(xiàn)故障的PCB進行返工，例如錫球、錫橋、開路等缺陷。所用工具為智能烙鐵、返修工作站等。配置在生產(chǎn)線中任意位置。

顯示屏的穩(wěn)定性多重要，過回流焊是第二重要工序。奧馬哈采用M8CR熱風回流焊，加熱區(qū)數(shù)量：上八下八，PCB板最大寬：320mm,網(wǎng)寬：300mm,熱風+紅外復合式加熱系統(tǒng)等多項技術才能把穩(wěn)定性做的更好。

（二）打螺絲及灌膠

（1）打螺絲要求

一般分以下幾個步驟：

1.?檢查通氣通電狀況是否良好，打開電源開關和通氣閥門；

2.?放入螺絲，檢查螺絲機的篩選功能、點動、長動的準確度；

螺絲機包括螺絲自動整列單元，即螺絲供料器，供料器自動完成螺絲的篩選、排列和輸送，對于有批鋒、大頭、扁頭等異形螺絲進行篩選作業(yè)，確?？下实?。在螺絲輸送到電批咀后，手持式自動鎖螺絲機則由作業(yè)員將電批咀對準螺絲孔后按下開關完成螺絲鎖付。自動鎖螺絲機在檢測到異常時，會自動報警，如：螺絲機卡料，缺料等情況。

顯示屏的穩(wěn)定性多重要，打螺絲是第三重要工序。奧馬哈采用速捷G-2-441螺絲機，擁有高強度鋁合金架構(gòu)、電機鎖螺絲、專業(yè)伺服技術等多項技術才能把穩(wěn)定性做的更好。

（2）灌膠要求

灌膠一般是自動灌膠，由固化劑和樹脂膠水按照一定比例注入。現(xiàn)在一般用電子灌封膠，有AB類型，按照10：1的比例混合，通過手動或機器自動將膠水灌倒模組表面。灌封的過程是先在 LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧 ，然后插入壓焊好的 LED 支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將 LED 從模腔中脫出即成型。

?LED模組灌膠時需要要注意：

?? AB膠要混合均勻；灌膠量適中，不能偏少，也不可過多。太少不能起到防水作用，太多會影響LED燈的發(fā)光角度和面罩的裝配。

??? 灌膠不好會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

??? 1. 雜質(zhì)、多膠、少膠、霧化；?2. 碗氣泡、珍珠氣泡、線性氣泡；?

??? 3. 膠體損傷、膠體龜裂(膠水老化或比例不對)、膠體變黃 (A 膠比例過大)。

??? 4. 支架插偏、支架插深、支架插淺、支架插反、支架爬膠、支架變黃(氧化、烘烤溫度過高或時間過長)???

（三）模組老化及組裝箱體

（1）模組老化

1、測試內(nèi)容：白屏，紅、綠、蘭單色、灰度漸變，視頻效果，文字效果;

2、led顯示屏打白屏測試時間不低于24小時;

3、單色、灰度漸變測試不低于24小時;

4、視頻、文字效果測試不低于24小時;

5、led顯示屏老化測試務必需有人值守。

戶外顯示屏的效果很重要，模組老化是第五重要工序。奧馬哈采用標準老化架老化，質(zhì)保一年老化24小時；質(zhì)保三年老化48小時；質(zhì)保五年老化72小時，老化時間越長質(zhì)量越好，老化要在打白屏，灰度漸變，效果方面下功夫，才能把效果做到更好。

（2）組裝箱體

在組裝箱體的時候嚴格控制組裝精度，做到無縫組裝，杜絕各種灰塵液體類的污染和破壞物質(zhì)通過前面的顯示面板進入屏體內(nèi)部的可能性。具體操作如下：

a.?模組定位在空箱體上，從下到上，一定要放平；

b.?先打模組四個角的螺絲，打完后用皮錘敲平了在打全部螺絲；

c.?模組接電源線，正紅黑負，全部接好；16P排線，紅邊向上，全部叉好；

d.?電源與電源之間接線，紅藍綠對應正負地，把電源全部串起來；

e.?控制卡接排線，從上到下全部接好排線，控制卡之間用網(wǎng)線連接起來。

f.?戶外全彩箱體防護等級IP65，6就是防止物體和灰塵進入屏體，5就是可以防止水在噴射的情況下進入屏體，當然應對暴雨都是沒有問題的。戶外防水LED顯示屏簡易箱體一般是標注的正面防水IP65，因為簡易箱體是沒有后門的，這樣的設計便于機器散熱，待整屏裝好后，需用鋁塑板和防水膠等材料進行防水包邊處理，防水效果同樣達到IP65，因成本原因現(xiàn)在戶外全彩LED顯示屏使用簡易箱體居多。

三、結(jié)論

P4戶外全彩模組在政府、學校等各行業(yè)的社區(qū)大屏上應用廣泛，是人民群眾了解政府政策的最佳窗口。此模組所燈珠及IC都為國產(chǎn)最佳品牌，市場上應用在十年以上，且質(zhì)優(yōu)價廉；戶外全彩模組安裝簡單便于調(diào)試、維修；燈珠及IC更換容易。奧馬哈P4戶外全彩模組的亮度高；穩(wěn)定性好；防水性能好，抗風雨能力強，是商場及寫字樓對外宣傳的好平臺?。??

四、致謝

非常珍惜兩年多在深圳深圳職業(yè)技術學院的學習，感謝授課老師們兩年來精心講解，深圳職業(yè)技術學院認真負責的教學，齊全的實驗設備，使我在工商管理方面有了很大的進步。在老師的指教下將所學的知識應用于實際工作中，解決了很多難題。同時感謝各位老師專家對本文的批評指正。

在撰寫本文的過程中，得到深圳職業(yè)技術學院老師的指教，并對本文的修改提出了寶貴的意見，謹此表示衷心感謝。

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