回流焊接在帶燈芯的鋁基板生產中的應用

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中的應用

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，實現LED燈具光源部分模塊化（這個模塊化的產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用于LED路燈、隧道燈等產品。

LED燈芯；路燈；隧道燈；回流焊接

SMT生產流水線簡單為印刷——貼片——回流焊接，其中印制板材質對于印刷、貼片這兩道工序生產質量不會有太大影響，而對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，它由獨特的三層結構所組成，分別是導電層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。功率器件表面貼裝在導電層，器件運行時所產生的熱量通過絕緣層快速傳導到金屬基層，然后由金屬基層將熱量傳遞出去，從而實現對器件的散熱。盡管多數人認為LED并不發熱，其實相對于它的體積來說，LED產生的熱量是很大的。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長時間持續高亮度的關鍵是采用最先進的熱量管理材料，采用高導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技術應運而生的一種新型焊料，也是SMT生產中極其重要的輔助材料。

（3）焊接工藝參數。回流焊接在帶燈芯的鋁基板中的應用是LED路燈質量保證的關鍵工序，同樣合理的溫度曲線設置是保證回流焊接質量的關鍵；不恰當的溫度曲線會使帶燈芯的鋁基板出現焊接不全、虛焊、元件翹立、焊錫球過多等焊接缺陷，從而影響產品質量。在進行回流焊之前，要根據回流焊機的特點、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燈芯在點亮后，會產生大量的熱，若熱量沒能及時傳導到外界，LED內部PN結溫度就會不斷升高，光輸出減少，導致LED光衰過快，最后死燈。而芯片產生的熱量，90%左右都是通過銅基座進行傳導的，所以一定要做好LED銅基座的焊接。為了保證焊接的可靠性，使用溫度穩定且控制準確的10溫區回流焊機。同時，選定一款帶燈芯的鋁基板，根據回流焊機的特點、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/材料等技術參數，進行回流溫度曲線的測試，如圖1所示。

圖1 溫度曲線

對照圖1中三個溫度曲線，三個溫度曲線基本一致，說明設置的溫度參數值是可行的，再通過此款帶燈芯的鋁基板實際焊接，微調后得出焊接時此款帶燈芯的鋁基板焊接時回流焊機各溫區溫度設定值（如表1所示），傳輸速度為：108cm/min。

表1 焊接溫度設定值

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

3 結語

回流焊接在帶燈芯的鋁基板生產中的應用實現了LED燈具光源部分模塊化，可以提高生產效率、燈具的可靠性，從而減少產品售后服務的成本。

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