賀少云

（陜西烽火佰鴻光電科技有限公司，陜西 西安 710065）

回流焊接在帶燈芯的鋁基板生產(chǎn)中的應(yīng)用

賀少云

（陜西烽火佰鴻光電科技有限公司，陜西 西安 710065）

利用回流焊接將大功率LED燈芯與2mm厚的鋁基板可靠地焊接在一起，實(shí)現(xiàn)LED燈具光源部分模塊化（這個(gè)模塊化的產(chǎn)品稱之為帶燈芯的鋁基板），提高整燈燈具的可靠性，最終將焊接可靠的LED帶燈芯鋁基板廣泛應(yīng)用于LED路燈、隧道燈等產(chǎn)品。

LED燈芯；路燈；隧道燈；回流焊接

SMT生產(chǎn)流水線簡單為印刷——貼片——回流焊接，其中印制板材質(zhì)對(duì)于印刷、貼片這兩道工序生產(chǎn)質(zhì)量不會(huì)有太大影響，而對(duì)于回流焊接的影響是很大的。帶燈芯的鋁基板是通過SMT生產(chǎn)將LED燈芯與2mm厚的鋁基板焊接在一起的模塊，在此過程中，回流焊接是一道需要攻克的難題。

1 影響帶燈芯的鋁基板生產(chǎn)的因素

（1）鋁基板是一種具有良好散熱功能的金屬基覆銅板，它由獨(dú)特的三層結(jié)構(gòu)所組成，分別是導(dǎo)電層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。功率器件表面貼裝在導(dǎo)電層，器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量通過絕緣層快速傳導(dǎo)到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的散熱。盡管多數(shù)人認(rèn)為LED并不發(fā)熱，其實(shí)相對(duì)于它的體積來說，LED產(chǎn)生的熱量是很大的。熱量不僅影響LED的亮度，也改變了光的顏色，最終導(dǎo)致LED的失效，因此，為了防止LED熱量的累積變得越來越重要。保持LED長時(shí)間持續(xù)高亮度的關(guān)鍵是采用最先進(jìn)的熱量管理材料，采用高導(dǎo)熱性能的鋁基板就是其中的要素之一。

（2）在LED燈芯焊接過程中，焊錫膏的選取也是一個(gè)重要的因素。焊錫膏（Solding Pasts）又稱為焊膏、錫膏，它是伴隨著SMT技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的一種新型焊料，也是SMT生產(chǎn)中極其重要的輔助材料。

（3）焊接工藝參數(shù)?；亓骱附釉趲粜镜匿X基板中的應(yīng)用是LED路燈質(zhì)量保證的關(guān)鍵工序，同樣合理的溫度曲線設(shè)置是保證回流焊接質(zhì)量的關(guān)鍵；不恰當(dāng)?shù)臏囟惹€會(huì)使帶燈芯的鋁基板出現(xiàn)焊接不全、虛焊、元件翹立、焊錫球過多等焊接缺陷，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。在進(jìn)行回流焊之前，要根據(jù)回流焊機(jī)的特點(diǎn)、焊錫膏的回流溫度曲線、燈芯的焊接曲線及鋁基板的尺寸/厚度/材料等進(jìn)行回流溫度曲線的測試。

2 LED燈芯焊接

大功率LED燈芯焊接主要包括引腳焊接和銅基座底部的焊接，引腳焊接解決的是LED導(dǎo)電通道的問題，銅基座底部焊接解決的是LED散熱通道的問題；LED是將電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能的電子元器件，所以必須施加正常的電流和電壓才能工作，而芯片的正負(fù)極是通過金線連接到支架引腳，所以必須將引腳正確焊接到鋁基板焊盤上；大功率LED燈芯在點(diǎn)亮后，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，若熱量沒能及時(shí)傳導(dǎo)到外界，LED內(nèi)部PN結(jié)溫度就會(huì)不斷升高，光輸出減少，導(dǎo)致LED光衰過快，最后死燈。而芯片產(chǎn)生的熱量，90%左右都是通過銅基座進(jìn)行傳導(dǎo)的，所以一定要做好LED銅基座的焊接。為了保證焊接的可靠性，使用溫度穩(wěn)定且控制準(zhǔn)確的10溫區(qū)回流焊機(jī)。同時(shí)，選定一款帶燈芯的鋁基板，根據(jù)回流焊機(jī)的特點(diǎn)、焊錫膏的回流溫度曲線、燈芯的焊接曲線及鋁基板的尺寸/厚度/材料等技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行回流溫度曲線的測試，如圖1所示。

圖1 溫度曲線

對(duì)照?qǐng)D1中三個(gè)溫度曲線，三個(gè)溫度曲線基本一致，說明設(shè)置的溫度參數(shù)值是可行的，再通過此款帶燈芯的鋁基板實(shí)際焊接，微調(diào)后得出焊接時(shí)此款帶燈芯的鋁基板焊接時(shí)回流焊機(jī)各溫區(qū)溫度設(shè)定值（如表1所示），傳輸速度為：108cm/min。

表1 焊接溫度設(shè)定值

回流焊接在帶燈芯的鋁基板中的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)LED燈具光源部分模塊化的一個(gè)重要工藝過程，也是提高LED燈具可靠性需要重點(diǎn)解決的問題之一。

3 結(jié)語

回流焊接在帶燈芯的鋁基板生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了LED燈具光源部分模塊化，可以提高生產(chǎn)效率、燈具的可靠性，從而減少產(chǎn)品售后服務(wù)的成本。

賀少云（1986-），女，陜西渭南人，大學(xué)本科，初級(jí)助理工程師，主要從事LED燈具工藝，SMT生產(chǎn)及檢測研究工作。