回流焊接在带灯芯的铝基板生产中的应用

贺少云

（陕西烽火佰鸿光电科技有限公司，陕西 西安 710065）

回流焊接在带灯芯的铝基板生产中的应用

贺少云

（陕西烽火佰鸿光电科技有限公司，陕西 西安 710065）

利用回流焊接将大功率LED灯芯与2mm厚的铝基板可靠地焊接在一起，实现LED灯具光源部分模块化（这个模块化的产品称之为带灯芯的铝基板），提高整灯灯具的可靠性，最终将焊接可靠的LED带灯芯铝基板广泛应用于LED路灯、隧道灯等产品。

LED灯芯；路灯；隧道灯；回流焊接

SMT生产流水线简单为印刷——贴片——回流焊接，其中印制板材质对于印刷、贴片这两道工序生产质量不会有太大影响，而对于回流焊接的影响是很大的。带灯芯的铝基板是通过SMT生产将LED灯芯与2mm厚的铝基板焊接在一起的模块，在此过程中，回流焊接是一道需要攻克的难题。

1 影响带灯芯的铝基板生产的因素

（1）铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，它由独特的三层结构所组成，分别是导电层（铜箔）、绝缘层和金属基层。功率器件表面贴装在导电层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。尽管多数人认为LED并不发热，其实相对于它的体积来说，LED产生的热量是很大的。热量不仅影响LED的亮度，也改变了光的颜色，最终导致LED的失效，因此，为了防止LED热量的累积变得越来越重要。保持LED长时间持续高亮度的关键是采用最先进的热量管理材料，采用高导热性能的铝基板就是其中的要素之一。

（2）在LED灯芯焊接过程中，焊锡膏的选取也是一个重要的因素。焊锡膏（Solding Pasts）又称为焊膏、锡膏，它是伴随着SMT技术应运而生的一种新型焊料，也是SMT生产中极其重要的辅助材料。

（3）焊接工艺参数。回流焊接在带灯芯的铝基板中的应用是LED路灯质量保证的关键工序，同样合理的温度曲线设置是保证回流焊接质量的关键；不恰当的温度曲线会使带灯芯的铝基板出现焊接不全、虚焊、元件翘立、焊锡球过多等焊接缺陷，从而影响产品质量。在进行回流焊之前，要根据回流焊机的特点、焊锡膏的回流温度曲线、灯芯的焊接曲线及铝基板的尺寸/厚度/材料等进行回流温度曲线的测试。

2 LED灯芯焊接

大功率LED灯芯焊接主要包括引脚焊接和铜基座底部的焊接，引脚焊接解决的是LED导电通道的问题，铜基座底部焊接解决的是LED散热通道的问题；LED是将电能转换成光能和热能的电子元器件，所以必须施加正常的电流和电压才能工作，而芯片的正负极是通过金线连接到支架引脚，所以必须将引脚正确焊接到铝基板焊盘上；大功率LED灯芯在点亮后，会产生大量的热，若热量没能及时传导到外界，LED内部PN结温度就会不断升高，光输出减少，导致LED光衰过快，最后死灯。而芯片产生的热量，90%左右都是通过铜基座进行传导的，所以一定要做好LED铜基座的焊接。为了保证焊接的可靠性，使用温度稳定且控制准确的10温区回流焊机。同时，选定一款带灯芯的铝基板，根据回流焊机的特点、焊锡膏的回流温度曲线、灯芯的焊接曲线及铝基板的尺寸/厚度/材料等技术参数，进行回流温度曲线的测试，如图1所示。

图1 温度曲线

对照图1中三个温度曲线，三个温度曲线基本一致，说明设置的温度参数值是可行的，再通过此款带灯芯的铝基板实际焊接，微调后得出焊接时此款带灯芯的铝基板焊接时回流焊机各温区温度设定值（如表1所示），传输速度为：108cm/min。

表1 焊接温度设定值

回流焊接在带灯芯的铝基板中的应用是实现LED灯具光源部分模块化的一个重要工艺过程，也是提高LED灯具可靠性需要重点解决的问题之一。

3 结语

回流焊接在带灯芯的铝基板生产中的应用实现了LED灯具光源部分模块化，可以提高生产效率、灯具的可靠性，从而减少产品售后服务的成本。

贺少云（1986-），女，陕西渭南人，大学本科，初级助理工程师，主要从事LED灯具工艺，SMT生产及检测研究工作。