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LED显示屏防水工艺
来源: | 作者:agriculture-100 | 发布时间: 2025-09-30 | 28 次浏览 | 分享到:
LED防水、PCB防水工艺

液态硅胶包胶是LED显示屏实现高等级防水、提升可靠性和寿命的顶尖且非常有效的方案之一,尤其适用于对长期耐候性要求极高的户外和高湿环境。

下面详细分析LSR包胶在LED显示屏防水应用上的效果、优势、挑战及应用场景。

一、核心防水效果与优势

与传统灌封胶、密封圈或简单的结构防水相比,LSR包胶的优势是全方位的:

  1. 实现真正的“无缝”全包覆防水

    • 效果:LSR通过注塑成型,可以流动并包覆整个PCB板、元器件、焊点及引线接口,形成一个完整、连续、无接缝的弹性体保护层。这从根本上杜绝了水汽从接缝处侵入的可能。

    • 对比:传统使用橡胶密封圈的方式,在长期冷热循环和物理应力下,密封圈可能老化、压缩永久变形,导致出现缝隙。而LSR包胶与壳体(通常是PC或PBT塑料)形成牢固粘结,不存在这个问题。

  2. 卓越的耐候性,保障长期防水效果

    • 耐高低温:工作范围-50℃至200℃以上。在户外暴晒下,屏幕表面温度可达70-80℃,冬季则可能低至-30℃,LSR在此环境下不会变脆或熔化,能始终保持弹性,防水性能稳定。

    • 抗UV老化:优质的LSR配方具有优异的抗紫外线能力,长期户外使用不会像普通橡胶那样出现开裂、粉化,从而维持防水层的完整性。

    • 耐臭氧 & 耐氧化:同样保障了材料的长寿命。

  3. 优异的综合防护性能

    • 防潮防凝露:LSR本身极低的透湿性,能有效阻隔潮湿空气,防止内部电路板因温差产生凝露,导致短路或金属部件腐蚀。

    • 防尘防腐蚀:达到IP68最高防护等级不成问题。同时,LSR对盐雾、酸雨等常见环境腐蚀有很好的抵抗能力,非常适合沿海、工业区等恶劣环境。

    • 抗震 & 应力分散:LSR的弹性体特性可以吸收和分散外界振动、冲击的应力,对精密元器件和焊点起到保护作用。

  4. 良好的散热与光学性能平衡

    • 散热性:LSR的导热性(约0.2 W/m·K)优于普通灌封胶和空气,能将元器件产生的热量更好地传导至外壳再散发出去。

    • 透光性:LSR可以是透明或半透明的,这对于需要覆盖在LED灯珠表面,同时又要起到保护作用的场景(如像素点之间的填充)非常理想,不影响显示效果。

二、主要应用形式

在LED显示屏中,LSR包胶主要有以下几种应用形式:

  1. 模组级全包覆:将整个LED模组(包括PCB、灯珠、驱动IC等)用LSR完全包覆,然后与面罩/外壳结合。这是防护等级最高的形式。

  2. 灯面填充保护:在LED灯珠的间隙之间注入LSR,填充平整,直接作为防护面。这不仅防水防尘,还能避免积灰,提高对比度,并保护灯珠免受物理撞击。

  3. 接口与线缆包覆:对电源线、信号线引出接口进行局部包覆,实现应力消除和密封,这是最常见的漏水点加固方案。

三、工艺挑战与考量

尽管效果卓越,但LSR包胶也带来一些技术和成本上的挑战:

  1. 成本较高

    • 材料成本:LSR原材料本身比环氧树脂、聚氨酯灌封胶或硅酮密封胶要贵。

    • 设备与模具成本:需要专用的液态硅胶注射成型机和精密的模具(通常带冷流道系统),初期投入大。

  2. 工艺复杂性

    • 粘接挑战:与充电枪类似,需要让LSR与显示屏的塑料基材(如面罩的PC、底壳的PBT/PA)牢固粘接。这通常需要对塑料件进行底涂处理,工艺控制要求高。

    • 气泡问题:LSR粘度低,流动性好,若模具排气设计不佳,容易产生气泡,影响产品美观和性能。

    • 固化时间:虽然LSR固化快,但对于大尺寸模组的包覆,生产周期仍需精细优化以提高效率。

  3. 可维修性差

    • 一旦整个模组被LSR完全包覆,几乎不可维修。如果单个LED灯珠或IC损坏,通常需要更换整个模组。这与使用密封圈、可拆卸的结构设计形成鲜明对比。

四、适用场景总结

液态硅胶包胶特别适用于以下对可靠性要求极高的LED显示屏:

  • 户外高端广告屏:如地标建筑幕墙、大型户外广告牌,要求长期稳定、免维护。

  • 苛刻环境:沿海地区(耐盐雾)、多雨雪地区、昼夜温差大的地区。

  • 交通导向屏:高速公路指示屏、铁路站台屏,可靠性关乎公共安全。

  • 体育场馆大型屏:需要承受日晒雨淋和振动。

  • 军用、特种车辆用显示屏:对防震、防水、宽温工作有极端要求。

结论

采用液态硅胶包胶进行防水,是LED显示屏防护技术中的“优等生”方案。 它能提供IP68级别的、持久且全面的保护,大幅提升产品在恶劣环境下的使用寿命和可靠性。

选择与否,是一个 “成本”与“可靠性需求” 之间的权衡。对于追求极致品质、定位高端、应用于关键场合的LED显示屏产品而言,LSR包胶无疑是值得投入的最佳选择之一。而对于成本敏感、维修便利性要求高的常规应用,则可能会选择密封圈+结构防水的传统方案。


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