LED固晶錫膏不僅導熱系數高,電阻小,傳熱快,而且能滿足LED芯片的散熱要求,而且貼片質量穩定,焊接機械強度高,能有效保證固晶的可靠性,錫膏廠家淺談一下具體特性參數:
導熱系數:
固晶錫膏主要合金SnAgCu的導熱系數約為67W/m·K,電阻小,傳熱快,可滿足LED芯片的散熱要求(一般銀的導熱系數膠水一般為1.5-25W/m·K)。
芯片尺寸:
錫膏粉末直徑為10-25μm(5-6#粉),可有效滿足5mil-75mil(0.127-1.91mm)范圍內大功率芯片的焊接。
水晶鍵合工藝:
膠水準備——去膠和點膠——粘模——共晶焊接。貼片機點膠周期可達240ms,貼片周期為150ms。貼片速度快,成品率高。
焊接性能:
可長期承受反復點膠,焊點飽滿光亮,空洞率小于5%,固晶可靠性好,質量穩定。
觸變性:
采用粒徑均勻的超細錫粉和高觸變性錫膏,觸變性好,不會造成芯片漂移,黏度低,10000-25000cps,可根據點膠速度調整大小。
殘留物:
殘留物很少,將固化后的LED底座放入恒溫箱中240小時后,殘留物和底座金屬不會變色,不會影響LED的發光效果。
機械強度:
焊接機械強度高于銀膠,焊點可承受10牛頓推力不損壞不掉屑。
焊接方法:
回流焊或臺式回流焊,將回流爐的溫度直接設置在合金的共晶溫度進行焊接,晶粒鍵合的能耗降低。
合金選擇:
客戶可根據自己的貼片要求選擇合適的合金,SnAg3Cu0.5無鉛錫膏符合ROHS指令要求,SnSb10的熔點為245-250°C,滿足需要二次回流焊的LED封裝要求,其導熱系數接近合金SnAgCu0.5。
成本比較:
在滿足大功率LED導熱散熱要求的鍵合材料中,貼片錫膏的成本遠低于銀膠、銀漿和Au80Sn20合金,貼片過程更節能.
2、LED固化焊膏操作:
1、手動或自動注意錫膏量。人們感到不舒服。另外,過多的錫膏可能會溢出到芯片表面,造成短路;焊膏少會減少芯片底部的焊接面積,影響散熱。
2、錫膏儲存:錫膏一般儲存溫度為2-10℃,從冰箱中取出,升溫使用,效果非常好。錫膏每次使用時間以不超過2-3小時為宜。
3、錫膏烘烤時間及溫度:由于LED芯片受溫度限制,在回流焊時,整個錫膏固化過程一般不超過5分鐘,最高溫度270度8-10秒。如果沒有回流焊,使用烤箱,那么時間需要通過多次實驗來掌握。
三、led固晶錫膏的選用。
焊膏是焊粉(金屬)和粘度穩定的助焊劑的均勻混合物,用于在加熱時連接兩個金屬表面。錫膏因焊錫粉的成分不同而具有不同的特性,所以不同的成分有不同的用途,否則會出現不理想的效果。
1、錫膏固晶,最早提出使用SnAgCu錫膏晶鍵,但是實驗發現,使用SnAgCu錫膏晶鍵和硅膠封裝后,無法承受后續的無鉛錫膏回流工藝(Leadfreereflowprocess),SnAgCu焊膏會降解變脆,導致芯片和支架剝落。由于接觸不良,有些電壓會升高,變得不穩定,甚至短路;還可能因接觸不良引起其他問題,增加熱阻和Tj失敗。據測試,SnCu焊膏不會出現這個問題。
2、錫粉粒徑:目前使用LED貼片時,錫膏的流動性要求很高。焊膏在這個過程中均勻熔化。因此,LED固晶錫膏要求使用5#或以上的粉目。
led固晶錫膏導電率高,附著力強。所以,在制造過程之后,通過電力和推力測試,很難發現焊膏是否與芯片很好地結合。還需要觀察芯片被推開后的焊膏截面,觀察錫膏的覆蓋情況,錫膏內部是否有孔洞,以確認工藝是否正常。錫膏工藝推薦使用回流焊,因為回流焊可以控制溫度曲線,溫度均勻穩定。
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