真空回流焊工藝的提升對企業(yè)的幫助
發(fā)布日期：2021-11-04
真空回流焊工藝的提升對企業(yè)的幫助
近幾年來，作為LED行業(yè)的細(xì)分范疇，UVLED行業(yè)開展得如火如荼。UV LED（Ultra-Violet Light Emitting Diode）是一種能發(fā)出200nm-400nm不同波長的紫外線光源，相比傳統(tǒng)光源，有壽命長、環(huán)保、能耗低、無熱輻射、體積小、固化時間快等優(yōu)點。目前UV-A LED（波長320-400nm）主要用于固化和枯燥等應(yīng)用，占領(lǐng)整個UV LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)至少半壁江山；而UV-C LED（波長200-280nm）主要用于殺菌消毒和凈化等應(yīng)用，估計將來將成為UV LED市場的新動能 。
不同于傳統(tǒng)LED，UV LED需求特地的電學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)設(shè)計，并需求特地的特殊計劃考證。目前行業(yè)開展還存在很大的技術(shù)瓶頸，產(chǎn)品存在良率不高、牢靠性不佳等問題。為了提升UV LED的牢靠性，封裝企業(yè)需求晉級運用真空焊接工藝，同時要保證原料的高質(zhì)量，以及做好二次散熱設(shè)計。
真空回流焊：減少空泛率，提升牢靠性
依照封裝方式與集成度的不同，UV LED分為分立式器件與集成模組。其中，集成模組又分為COB(Chip On Board)和DOB(Device On Board)。COB是將多顆LED芯片直接焊接在一塊基板上，而DOB是先將LED芯片封裝在器件內(nèi)，再將多個器件焊接在一塊基板上。相較于COB，DOB更利于完成規(guī)范化大范圍消費。一旦呈現(xiàn)制造不良，DOB只損失某個器件。而運用過程中一旦發(fā)作光源失效，DOB只需求改換失效的器件。
研討標(biāo)明，DOB的互聯(lián)層（包括固晶層和錫膏層）的焊接質(zhì)量對UV LED的出光率、總熱阻和牢靠性有很大影響。目前固晶層的焊接技術(shù)曾經(jīng)比擬成熟，但器件與基板間的焊接層，由于工藝問題，不可防止地會產(chǎn)生氣泡而構(gòu)成空泛。
據(jù)研討，空泛對熱阻的影響關(guān)系為：多個隨機散布的小的空泛（總百分比V%)，對器件總熱阻（Rjc）的影響關(guān)系為Rjc＝0.007V%＋1.4987，而多個比擬大的空泛對器件總熱阻的影響關(guān)系為Rjc=1.427e0.015V% 。
空泛率越小，散熱越好，空泛率越大，則散熱越差?？辗郝蚀螅岵拍懿?，招致UV LED產(chǎn)品良率低，牢靠性不佳，也減少UV LED芯片的運用壽命。一些UV LED封裝和應(yīng)用企業(yè)因此遭受了很大損失。目前行業(yè)大多采用傳統(tǒng)的回流焊工藝，焊接空泛率普遍高達(dá)30%以上
針對以上問題，UV LED行業(yè)的一些頭部企業(yè)已改用真空焊接工藝，大幅降低了UV LED芯片焊接的空泛率，有效提升了牢靠性。據(jù)理解，北京中科同志科技已研發(fā)出UVLED專用真空焊接爐，即特地應(yīng)用于UV LED芯片和模組焊接的真空回流焊爐，能夠無縫替代進(jìn)口真空焊接爐。運用中科同志科技的UVLED真空焊接爐，UV LED芯片焊接的空泛率能夠控制在3%以下。
另外，值得一提的是，中科同志科技的UV LED專用真空回流爐，特地針對UV LED產(chǎn)品做了特殊優(yōu)化。UV LED芯片在運用過程中，其能量全部是經(jīng)過亮度發(fā)射進(jìn)來的。其他焊接工藝會損傷外表，影響發(fā)光。而中科同志科技真空回流爐，不會損傷UV LED照亮堂度，保證了能量的完好釋放。
保證原料高質(zhì)量和二次散熱設(shè)計的合理性
為了提升牢靠性，除了改用真空焊接爐停止封裝焊接，降低UV LED的空泛率，還應(yīng)重點關(guān)注以下兩點：
1、選擇質(zhì)量高的基板、芯片和錫膏。特別是在UV LED產(chǎn)品批量消費過程中，一定要確保基板的質(zhì)量。ont FACE='宋體'>用于UV LED集成模組的基板主要有兩種，即銅基板和氮化鋁(AlN)陶瓷基板。相比氮化鋁陶瓷基板，銅基板有以下優(yōu)點：價錢更低；質(zhì)地堅固，不易呈現(xiàn)裂紋以至決裂的狀況；更容易完成外形尺寸上的變化。封裝物料的選擇不同，器件的性能和牢靠性等都會有一定的差別。
2、保證UV LED模組運用過程中二次散熱設(shè)計的合理性。能夠參考如下規(guī)律：
a. 以 'UV LED模組總電功率×50%÷1.3小于等于散熱功率”作為散熱充沛的理論判別根據(jù)。假如是水冷冷卻，散熱功率以(出水口溫度-進(jìn)水口溫度)x流速×水或者其他散熱介質(zhì)的比熱容的公式來計算。假如是風(fēng)冷冷卻，也依照同樣的方式來計算。
b. 實驗樣品完成后，以靠近UV LED的散熱基板的溫度不高于55攝氏度為實驗勝利判別根據(jù)。(能測試中間焊盤上的溫度，同時要將進(jìn)入實踐設(shè)備上或?qū)嵺`工作環(huán)境中的狀況都思索到，還要思索周邊溫度和極端條件)。
