LED灯珠使用注意事项 | SMD 回流焊焊接详解发表时间：2022-05-31 12:59 
01.导读 Reading guide LED 器件在拆封使用时请按器件湿敏等级进行处理：
对于有对湿度管控的器件，如果湿度指示卡(HIC)的10%标记发生变化，或者 led 没有在规定的车间寿命内使用，应在以下条件下进行烘烤，以重置器件在车间时的寿命：
由于 LED 引线框和焊垫（阴极和阳极）被镀上金、锡或其他金属。如果器件在长期暴露在自然空气环境中，暴露的金属部份可能被氧化 ，导致器件可焊性差。因此，已打开但未使用的部件必须储存在密封的容器中。建议将拆封未使用 剩余的器件存放在原有的防潮袋中,并进行有效封存. 对于已经焊接于在 PCB 板上的 LED 器件的湿度控制：如果己经进行过一次焊接后不会再进行额外的回流焊或高温过程，则不需要对安装的器件湿气敏感的 SMD 组件进行特殊处理。如果 PCB 将需要进行多次回流焊或其他焊接高温过 程，包括返工，或是 SMD 组件的暴露时间累积过长，则需要在高温过程时必须控制在指定的限制时间内. 除非有必要时，如需要修理或返工时，不建议手动焊接。烙铁功率不得超过 30W。铅焊接和无铅焊接的推荐最高温度分别为 300℃和 350℃。对于紫色、蓝色、翠绿色和所有白色 led，最大焊铁温度为 280℃。不要将烙铁放在引脚处累积时间超过 3 秒钟。 02.SMT 贴板时需要注意事项 Matters needing attention
A 吸嘴外径、B 吸嘴内径、C 为LED敏感区域 B 吸嘴内径>C LED敏感区域 / A<灯珠表面 必要时需要选择合适的吸嘴，因为选择合适的吸嘴在吸取器件时，吸嘴与 LED 表面之间无间隙。一般建议使用软吸嘴，以避免因取器件过程中出现过度吸取产生的应力而造成 LED 功能区的损坏。合适的吸嘴对难以拾起 LED，采用软吸嘴可以减缓拾起过程可能造成的损坏。 PCB 布局设计时注意灯珠布局如下:
设计时 LED 良好的排布方向，避免过炉过程中出现立碑的现象而出现品质问题，还有根据实际的要求，器件避免靠近板边，不然容易造成分板应力或是板边过炉容易受到热冲击。
客户在选择时尽量按需选择合适的锡膏焊料，以降低灯珠焊接时带来的死灯风险。 SMD 回流焊焊接注意事项： SMD 贴片LED 使用过程中注意防潮，防止器件吸湿，最好保存在 40-60 度的温度环境下，并尽可能避免剧烈的温度变化，因这这样容易在器上发生结露现象。回流焊接之前，须用60度烤箱撕开外包装除湿，6小时以上（如果己经受到潮气影响品质的货除湿再久也无法复原，如:焊脚氧化，生锈）。
回流焊温区须，大于6温区，即上6温区下6温区，降温风扇保持良好的工作状态。 如果使用早期工艺，上3下5的回流焊是根本不行的，温区太少，加热时间过短(其实回流焊在从低温区到高温焊点这段是个加热除湿的过程，同时让硅胶中含的水分子热蒸发的过程，水分子被蒸发后保持了硅胶的分子活性和柔性，在达到高热点最大膨胀时降低了对支架杯壁的张力，如果厂家使用分子间隙过大的差胶水，水分子是相当不易被 60 度除掉的，容易出现大面积死灯)温差跳跃过大，贴片LED 硅胶容易脱胶拉断金线死灯， 最后的降温风扇也应保持良好的工作状态。
回流焊炉温曲线是保证焊接质量的关键，实际炉温曲线和焊锡膏温度曲线的升温斜率和峰值温度应相对应的保持基本一致。在板子进入炉子升到160℃前的升温速度控制在 1℃/s~2℃/s，如果升温斜率速度太快，容易使板上元器件及PCB受热太快，一是易损坏元器件，二是易造成 PCB 变形；在升温过程中焊锡膏中的助焊溶剂挥发速度太快，容易溅出金属成分，产生焊锡球。 峰值温度般设定在比焊锡膏熔化温度高 20℃~40℃左右(例如 Sn63/Pb37焊锡膏的熔点为183℃，峰值温度应设置在 205℃~230℃左右)，回流时间为10s~60s，峰值温度低或回流时间短，会使焊接不充分，严重时会造成焊锡膏不熔;峰值温度过高或回流时间长，容易造成金属粉末氧化，影响焊接质量，甚损坏元器件和 PCB。 根据回流焊炉温曲线及回流原理，目前市场上的回流焊大、中、小型号的都有，简易的有小三温区的到八温区的，大型的有六温区到十六温区的。回流焊温区越大焊接的效果会越好，这个要根据客户的产品需求来定。 03.回流焊温度曲线设定详解 Explain in detail 回流焊温区温度的设定: 一个完整的RSS炉温曲线包括四个温区分别为: 回流焊预热区:其目的是将印刷线路板的温度从室温提升到锡膏内助焊剂发挥作用所需的活性温度 135℃，温区的加热速率应控制在每秒 1~3℃，温度升得太快会引起某些缺陷，如像LED有些封装容易吸潮,温升太快,容易出现品质异常。 回流焊保温区:其目的是将印刷线路板维持在某个特定温度范围并持续一段时间，使印刷线路板上各个区域的元器件温度相同，减少他们的相对温差，并使锡膏内部的助焊剂充分的发挥作用，去除元器件电极和焊盘表面的氧化物，从而提高焊接质量。一般普遍的活性温度范围是 135-170℃(以 SN63PB37 为例)，活性时间设定在 60-90 秒。如果活性温度设定过高会使助焊剂过早的失去除污的功能，温度太低助焊剂则发挥不了除污的作用。活性时间设定的过长会使锡膏内助焊剂的过度挥发，致使在焊接时缺少助焊剂的参与使焊点易氧化，润湿能力差，时间太短则参与焊接的助焊剂过多，可能会出现锡球，锡珠等焊接不良。从而影响焊接质量。 回流焊回流区:其目的是使印刷线路板的温度提升到锡膏的熔点温度以上并维持一定的焊接时间，使其形成合金，完成元器件电极与焊盘的焊接。该区的温度设定在 183℃以上，时间为 30-90 秒。(以 SN63PB37 为 例) 峰值不宜超过 230℃，200℃以上的时间为 20-30 秒。如果温度低于 183℃将无法形成合金实现不了焊接， 若高于 230℃会对元器件带来损害，同时也会加剧印刷线路板的变形。如果时间不足会使合金层较薄，焊点的强度不够，时间较长则合金层较厚使焊点较脆。 回流焊冷却区:其目的是使印刷线路板降温，通常设定为每秒 3-4℃。如速率过高会使焊点出现龟裂现象， 过慢则会加剧焊点氧化。理想的冷却曲线应该是和回流区曲线成镜像关系，越是靠近这种镜像关系，焊点达 到固态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高，结合完整性越好。
了解了回流焊温度曲线各个温区的特性后就可以根据产品的特点来设定回流焊炉每个温区的温度了。一 但温区的温度设定以后回流焊炉内的热容量就确定了下来。在生产过程中通过炉内的产品会不断的吸收热量，随着炉内产品数量的不断增加被吸收的热量也在不断的增加。如果回流焊炉所能补允的热量小于产品所吸收的热量时就不能够保证产品的品质。 而实际生产中是不可能对炉温进行实时更新的，因此这就要求设定的温度曲线具有一定的适应能力或针对不 同的产品种类设定不同的温度曲线。如印刷线路板的尺寸较小，元器件体积较小的产品，因这种产品对热量的吸收较小，元器件本身的升温速度也相对较快，所以曲线升温区的升温速率可以适当加大，保温区的保温时间可以相对缩短。而对于印刷线路板的尺寸较大，元器体积较大的产品，其对热量吸收的要求较高，元器件本身的内外部温差较大，所以其升温区的升温速率应降低，保温区的保温时间应加长以保证板面上各种元器件及元器件的每个部位之间的温差最小。
回流焊速度，须控制在 30~50CM/每分钟(关键要素)。对于树脂封装制程的器件须在保证焊接工艺的要求下, 要用最快的速度过完回流焊，通常设定（60~80cm/分钟）。 (一）假设 6 温区，有铅锡焊接点220 度，模拟温度曲线：150-170-190-210-230-200。 (二）假设 7 温区，有铅锡焊接点220 度，模拟温度曲线：140-160-180-200-220-240-220。 (三）假设 7 温区，无铅锡焊接点250 度，模拟温度曲线：140-160-180-200-230-260-240。 (四）发光二极管分色 PIN 使用，一般设计时己经设定固定参数的电阻，所以在用贴片机贴时需要注意分色 PIN 使用，不要将不同色 PIN 的货同时放在几个飞达上面同时贴，贴出来就是参数比较乱，参数一致性差。尾数色 PIN 以最接近的色 PIN 相接，或用对色板对好才接尾数,防止明显色差。 (五）机贴要防止吸嘴下压过深，用力过大对于硅胶过软的器件来说容易导致内部金线压变形造成死灯/硅胶与杯壁脱边造成死灯。 (六）溶剂清洗问题，防止丙酮、酒精、天纳水等，容易导致灯的底面变色，致 LED 变色。建议使用用白电 油。 (七）用铬铁灯时防止静电击穿，和 LED 局部受热不匀死灯，铬铁、工作台、回流焊须接地，铬铁功率适中。 (八）LED 在通电使用过程中应避免长时间的反向电压偏置，因为它可能会导致内部电子迁移，容易导致反向漏电流的增加或直接击穿短路。 (九）LED 器件一般都含有砷化镓（砷化镓）材料。尽量使用过程中不要破坏、切割或粉碎LED 器件，由于过量摄入砷化镓物质是对人体有害的，所以砷化镓的产生灰尘和烟雾是有毒的请注意防范，并且不要使用化学溶剂方式溶解led。 LED 产品对静电放电(ESD)比较敏感，在 ESD 损伤单从外观中，是比较难观察到的常见症状，所以为防止器件被 ESD 损坏，请尽量遵循以下建议： 1.尽量减少产品与周围环境之间的摩擦，以避免静电积聚。 2.所有的制造和测试设备都应接地。 3.所有住在 ESD 保护区的人员都应穿防静电服装和腕带。 4.使用接地金属电镀层设置 ESD 保护区域，用于部件处理。 5.所有处理 IC 和 esd 敏感组件的工作站必须保持150V 或更低的静电势。 6.建议生产区保持相对湿度保持在 40%至60%之间，以避免产生静电，参考JEDEC/JESD625-A 和 JEDEC/J-STD-033。 7.运输和储存应使用防静电包装或是静电周转工具。 8.所有设备和检测设备应定期检查和评估其是否正常功能。 |
