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LED應用指南-焊接操作
1,LED焊接原理
1.1,大功率LED焊接主要有引腳焊接和銅基底焊,引腳焊接解決了LED導通的問題。
通道的問題,銅底座的底部焊接解決了LED散熱通道的問題。
1.2,LED是將電能轉化為光能和熱能的電子元件,所以必須施加正常的電流和電壓才能工作。
芯片的陽極和陰極通過金線連接到支撐引腳,因此引腳必須正確焊接到鋁基板上。
1.3,大功率LED點亮後會產生大量熱量。如果熱量沒有及時傳導到外部,LED內部就會出現PN結。
溫度會繼續升高,光輸出會降低,導致LED光衰過快,最後光死。芯片產生的熱量約占90%
都是通過銅底座傳導的,所以需要焊接LED的銅底座。
2、LED焊接方法及註意事項
2.1、大功率LED焊接主要有手工烙鐵焊接和回流焊(附圖1-2),手工烙鐵焊接適用於
所有類型的LED,回流焊僅適用於倒裝封裝的LED,封裝在透鏡中的LED不能回流焊,因為
PC鏡頭的耐溫極限只有120℃左右。
圖1電烙鐵圖2回流爐
2.2、手工烙鐵焊接
2.2.1、手工烙鐵焊接是用烙鐵在高溫下熔化錫,將引線和鋁基板焊盤焊接在壹起,同時,在LED上
銅基底部與鋁基之間塗覆導熱矽脂的焊接方法。
2.2.2用烙鐵手工焊接,無論有鉛錫線還是無鉛錫線,建議焊接溫度不超過350℃。
連接時間控制在3-5 S,否則烙鐵的高溫會損壞芯片的PN結。
2.2.3、烙鐵焊接過程中,必須規範操作,以免焊頭將模具頂部膠體或支架燙傷,影響工作。
LED的正常使用,為了避免帶電焊接LED,電烙鐵必須接地。
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2.2.4、為了獲得良好的導熱效果,建議客戶使用不低於2w/m·k的導熱系數,並且
而且塗層要薄且均勻,導熱矽脂不能少,但也不能太多。
2.2.5、焊接完成後,必須安排人員對焊接情況進行全面檢查,對虛焊、漏焊、漏焊等進行檢查。
壞的發光二極管被挑選出來並及時修復。
2.3、回流焊
2.3.1,回流焊是通過回流焊爐施加高溫使焊膏熔化,將LED的銅底座和鋁基板焊接在壹起。
,壹種達到良好導熱效果的焊接方法。
2.3.2.建議客戶使用溫度穩定、控制精確的回流焊爐。對於大功率LED,8溫區和5。
回流焊爐可以在任何溫度範圍內使用,在5個溫度範圍內溫度變化比較快。
2.3.3.建議客戶使用熔點低於180℃的低溫無鉛焊錫膏,最高回流溫度不能超過210℃,因為
因為溫度過高會損壞芯片的PN結,導致LED封裝矽膠異常。
2.3.4回流焊操作前,根據回流焊爐的特點和焊膏的熔點設定回流焊溫度曲線。
壹般的回流焊工藝分為四個部分:加熱區、保溫區、回流區和冷卻區(圖3)。
圖3回流焊工藝流程圖
2.3.4.1,加熱區。其目的是將鋁基板的溫度從室溫升高到焊膏中助焊劑的作用。
所需的活動溫度。但升溫速率應控制在合適的範圍內。如果太快,就會發生熱沖擊,並導致
可能損壞;如果太慢,溶劑揮發不充分,會影響焊接質量。為了防止熱沖擊損壞LED,
建議升溫速率為1-3℃/s
2.3.4.2,保溫地帶。壹般60S左右,其目的是維持鋁基板在壹定的溫度。
範圍並持續壹段時間,使鋁基板上每個區域的元件溫度相同,減小它們的相對溫差,以及
使焊膏中的焊劑充分發揮作用,去除元件電極和焊盤表面的氧化物,從而改善焊接。
連接質量。如果活性溫度設置過高,助焊劑將過早地失去其去汙功能,如果溫度過低,助焊劑將被釋放。
起不到去汙的作用。如果活性時間設置得太長,錫膏中的焊劑會過度揮發,從而導致焊接不足。
助焊劑少,焊點容易氧化,潤濕能力差。如果時間太短,太多的焊劑將被卷入焊接中,這可能導致
焊球、焊珠等焊接不良。
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2.3.4.3回流區。壹般在30S左右,其目的是將鋁基板的溫度升高到焊膏熔化。
高於該點溫度並保持壹定的焊接時間,從而形成合金,完成元件和焊盤的焊接。在這個地區
疇內溫度最高,壹般超過焊膏熔點20-40℃。如果溫度太低,就不能形成合金。
不錫焊的話,太高的話會損壞LED,還會加劇鋁基板的變形。如果時間不夠,就會關閉。
金層薄,焊點強度不夠。時間久了,合金層厚,焊點脆。
2.3.4.4,冷卻區。其目的是冷卻鋁基板,以獲得具有良好外觀的光亮焊點。
接觸角通常設定為每秒3-4℃。速度太高焊點會開裂,太慢就會
加劇焊點氧化。理想的冷卻曲線應該與回流區曲線成鏡像關系。越接近這種鏡像關系,
焊點結構越緊密,焊點質量越高,結合完整性越好。
2.4.倒置的LED膠體沒有PC鏡片的固定和保護,固化後的矽膠本身是軟的。壹旦受到外力,
使用時膠體容易移動或損壞,容易拉斷LED的金線,造成斷路和死燈,所以使用倒模LED。
原理是避免外力作用在矽膠膠體上,如下:
2.4.1.如果是自動貼片,壹定要避免吸嘴碰到矽膠;
2.4.2.如果是手動貼片,從包裝盒中取出LED時,手或其他物體不要接觸膠體,這樣可以防靜電。
鑷子夾住插針取出;另外,建議根據膠體的大小設計截面為空心的夾具,以便壓下模具。
使用LED時,只壓支架的外環膠體,不壓倒模膠體;
2.4.3、在儲存和周轉過程中,壹定要避免包裝箱被擠壓,比如輕拿輕放,不要負重。
物體放置在LED的包裝盒上;
2.5.為了達到理想的焊接效果,建議客戶用鋼網刷錫,錫膏厚度設定為0.15-0.2 mm..
3.LED焊接的其他註意事項
3.1.焊接完成後,如果鋁基板或焊點表面有過多的助焊劑,清洗時建議如下:
3.1.1.用無塵抗靜電抹布沾濕無水乙醇,仔細擦洗鋁基板上的汙垢;
3.1.2.請勿使用丙酮、天然水等強腐蝕性溶劑進行清洗;
3.1.3.LED倒模膠體粘有異物時,可用無塵防靜電抹布蘸無水乙醇,手要小。
心臟磨砂;工人應戴橡膠手套,以避免無水乙醇對皮膚的影響。
3.2.最後,由於每個公司使用的設備和錫膏的特性不同,使用過程中的溫度和時間也不同。
設置會有所不同。特別建議客戶在使用我們的產品時,了解焊錫膏的熔點和LED的耐溫條。
安裝後適當調整回流焊爐的參數。本應用指南僅供客戶參考。