李锋　朱考　张娜娜

【摘 要】通过对智能顶灯进行外观检查、功能测试、成分分析、金相分析、防水等级及修复验证等鉴定手段进行检测分析，找出智能顶灯所出现的缺显、弱显、花屏、不亮、虚亮、不规则条纹等问题与其外壳密封性能不良、防水等级不满足标准要求，导致PCB线路板导通孔铜箔被腐蚀有关。

【关键词】智能顶灯 铜腐蚀 不规则条纹 物证鉴定

[Abstract]By intelligent dome light was carried out on the appearance inspection 、functional test、 composition analysis，、cross-section，、waterproof grade detect and repair verification identification， to find intelligent dome light of deficiency， weak， flower screen， not bright， virtual light， problems such as irregular stripes and its shell sealed performance is poor， waterproof grade does not meet the standard requirements， led to the corrosion on PCB circuit board guide hole copper foil

[Key words]Identification of irregular stripe evidence for copper corrosion in smart dome

LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境使用能力强等优点。自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国内外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因为在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上得到了迅速的提高。

目前LED显示屏达到的超高亮度全彩色视频显示的水平，可以说能够满足各种应用条件的要求，其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步，至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。本文对一例户外出租车用显示屏（智能顶灯）大批量投入市场后所出现的缺显、弱显、花屏、不亮、虚亮、不规则条纹等问题的原因进行分析探讨，通过科学客观的检测手段，分析出户外显示屏的失效原因，为今后户外显示屏的失效分析提供新的技术思路。

1 实验样品分类

我所鉴定人员对涉案DD04F型智能顶灯进行抽样：取13个涉案样品，现场进行编号（1#～13#）并运回我所。首先进行外观检查，然后分为两组，一组8个（1#～8#）进行失效原因查找，另外一组5个（9#～13#）进行防水等级IPX5和高温实验，按照标准SJ/T 11141-2012《LED显示屏通用规范》对涉案样品进行鉴定。

1.1 外观检查

对涉案样品（1#～13#）进行外观检查，发现涉案样品外壳均存在不同程度变形，座与壳体侧面之间存在较明显缝隙。

1.2 显示功能测试

对涉案样品（1#～13#）进行显示功能测试，其显示屏均存在显示异常现象，测试结果见下表1。

1.3 拆机外观检查及成分检测

图1所示，打开涉案样品（1#～8#）的外壳，发现其PCB线路板固定槽装有海绵垫；壳体内部存在大量灰尘；线路板表面存在异物及腐蚀现象，且腐蚀现象主要分布于海绵垫与PCB线路板交接之处。对灰尘和腐蚀异物采样并进行成分检测，灰尘中存在Cl（氯）、S（硫）、Ca（钙）、Na（钠）、O（氧）、Cu（铜）、Sn（锡）等元素；线路板表面腐蚀异物存在Cl（氯）、S（硫）、Ca（钙）、O（氧）、Cu（铜）、Sn（锡）、Si（硅）等元素。

1.4 电气性能检测

图2所示，对涉案样品（1#～8#）的PCBA线路板进行电气性能检查，先接通DC12V电源，发现显示有表1失效现象，用洗板水清洗PCB表面腐蚀异物后，用万用表测量PCBA线路，发现8位并口LED驱动芯片（SM74HC595，以下简称芯片）间的与其9～16引脚相连的电气连接线路存在开路现象；进一步在显微镜下检查发现与芯片9～16引脚线路相连的海绵垫与PCB线路板交接之处的PCB通孔存在腐蚀现象；对腐蚀后的通孔测量发现通孔存在开路现象。

1.5 修复验证

图3所示，对涉案样品（1#～8#）PCBA线路板上开路的电气线路用导线进行修复连接，显示屏显示恢复正常。图4所示，对修复后的（1#～8#）PCBA显示正常的线路板模拟进水实验，显示屏存在字迹扭曲、绿灯常亮、局部灯珠不亮等异常现象。

1.6 金相切片

依据IPC-TM-650 2.1.1：2004《试验方法手册 微切片手工操作方法》选取经过电气性能检测后开路的通孔（取样位置：1#样品海绵垫与PCB线路板交接之处的被腐蚀通孔）进行金相切片检查，发现导通孔孔壁铜箔存在断裂现象。金相切片检查图5所示。

1.7 IPX5防水等级测试

对涉案样品（9#～13#）按照标准：SJ/T 11141-2012《LED显示屏通用规范》中第5.5节“表1”所规定的室外LED显示屏的外壳防护等级应满足“ B级IP66>F≥IP54”的要求，选中间档位IPX5防水等级进行测试实验，发现涉案样品壳体内部及线路板表面均存在进水现象，未通过IPX5防水等级测试。

1.8 高温试验

对涉案样品（9#～13#）进行高温测试（50℃），未发现其外壳存在变形现象。

2 结果分析

经过以上检测，发现涉案样品外壳变形并存在明显缝隙，外壳密封性能不良，壳体内部存在大量灰尘和腐蚀异物。由“1.3、拆机外观检查及成分检测”可知，涉案样品壳体内部灰尘和腐蚀异物中存在大量S（硫）、Cl（氯）和Cu（铜）元素。由“1.7、IPX5防水等级测试”可知，涉案样品防水等级不满足标准SJ/T11141-2013《LED显示屏通用规范》第5.5节“表1规定的室外B级IP66>F≥IP54”的要求；S（硫）和Cl（氯）等元素在有水进入时会和其PCB线路板上的铜产生化学反应，导致PCB线路板上的铜箔被腐蚀造成线路断路；海绵垫具有吸水存水作用，涉案样品进水后不能在短时间内蒸发，长时间浸泡和腐蚀线路板，且腐蚀现象主要分布于海绵垫与PCB线路板交接处，造成电气线路断路， PCB线路板通孔不通。

综上分析，涉案DD04F型智能顶灯所出现的缺显、弱显、花屏、不亮、虚亮、不规则条纹等问题与其外壳密封性能不良、防水等级不满足标准SJ/T 11141-2013《LED显示屏通用规范》第5.5节“表1规定的室外B级IP66>F≥IP54”的要求，导致PCB板线路导通孔铜箔被腐蚀有关。

3 结语

涉案DD04F型智能顶灯所出现的缺显、弱显、花屏、不亮、虚亮、不规则条纹等问题与其外壳密封性能不良，防水等级不满足标准规定的要求，导致PCB板线路导通孔铜箔被腐蚀有关。

参考文献：

[1] 关积珍.LED显示屏发展状况及趋势[J].世界电子元器件，2000（02）：277-301.

[2] 李桂平.LED屏幕显示器的设计[J].零陵师范学院学报，2002（9）：367-380.

[3] 陈玉华M王铭霞，孙书君.LED大屏幕显示电路的设计[J].大连海事大学学报（自然科学版），1997（03）：110-112.

[4] 刘刚，李宇成.LED大屏幕显示系统的设计[J].北方工业大学学报，2001（3）：32-36.

[5] SJ/T11141-2012<>中华人民共和国工业和信息化部，2012.