真空回流焊爐工藝大幅提升UVLED可靠性
時(shí)間:2020-03-04 15:38 來源:網(wǎng)站原創(chuàng) 作者:佚名 點(diǎn)擊:次
近幾年來,作為LED行業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域,UV LED行業(yè)發(fā)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(zhǎng)的紫外線光源,相比傳統(tǒng)光源,有壽命長(zhǎng)、環(huán)保、能耗低、無熱輻射、體積小、固化時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)。目前UV-A LED(波長(zhǎng)320-400nm)主要用于固化和干燥等應(yīng)用,占據(jù)整個(gè)UV LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)至少半壁江山;而UV-C LED(波長(zhǎng)200-280nm)主要用于殺菌消毒和凈化等應(yīng)用,預(yù)計(jì)未來將成為UV LED市場(chǎng)的新動(dòng)能 。
不同于傳統(tǒng)LED,UV LED需要專門的電學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)設(shè)計(jì),并需要專門的特殊方案驗(yàn)證。目前行業(yè)發(fā)展還存在很大的技術(shù)瓶頸,產(chǎn)品存在良率不高、可靠性不佳等問題。為了提升UV LED的可靠性,封裝企業(yè)需要升級(jí)使用真空焊接工藝,同時(shí)要保證原料的高質(zhì)量,以及做好二次散熱設(shè)計(jì)。
真空回流焊:減少空洞率,提升可靠性
按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(gè)器件焊接在一塊基板上。相較于COB,DOB更利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)。一旦出現(xiàn)制造不良,DOB只損失某個(gè)器件。而使用過程中一旦發(fā)生光源失效,DOB只需要更換失效的器件。
研究表明,DOB的互聯(lián)層(包括固晶層和錫膏層)的焊接質(zhì)量對(duì)UV LED的出光率、總熱阻和可靠性有很大影響。目前固晶層的焊接技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但器件與基板間的焊接層,由于工藝問題,不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣泡而形成空洞。
據(jù)研究,空洞對(duì)熱阻的影響關(guān)系為:多個(gè)隨機(jī)分布的小的空洞(總百分比V%),對(duì)器件總熱阻(Rjc)的影響關(guān)系為Rjc=0.007V%+1.4987,而多個(gè)比較大的空洞對(duì)器件總熱阻的影響關(guān)系為Rjc=1.427e0.015V% 。
空洞率越小,散熱越好,空洞率越大,則散熱越差。空洞率大,散熱能力差,導(dǎo)致UV LED產(chǎn)品良率低,可靠性不佳,也減少UV LED芯片的使用壽命。一些UV LED封裝和應(yīng)用企業(yè)因而蒙受了很大損失。目前行業(yè)大多采用傳統(tǒng)的回流焊工藝,焊接空洞率普遍高達(dá)30%以上
針對(duì)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芯片焊接的空洞率,有效提升了可靠性。
不同于傳統(tǒng)LED,UV LED需要專門的電學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)設(shè)計(jì),并需要專門的特殊方案驗(yàn)證。目前行業(yè)發(fā)展還存在很大的技術(shù)瓶頸,產(chǎn)品存在良率不高、可靠性不佳等問題。為了提升UV LED的可靠性,封裝企業(yè)需要升級(jí)使用真空焊接工藝,同時(shí)要保證原料的高質(zhì)量,以及做好二次散熱設(shè)計(jì)。
真空回流焊:減少空洞率,提升可靠性
按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(gè)器件焊接在一塊基板上。相較于COB,DOB更利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)。一旦出現(xiàn)制造不良,DOB只損失某個(gè)器件。而使用過程中一旦發(fā)生光源失效,DOB只需要更換失效的器件。
研究表明,DOB的互聯(lián)層(包括固晶層和錫膏層)的焊接質(zhì)量對(duì)UV LED的出光率、總熱阻和可靠性有很大影響。目前固晶層的焊接技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但器件與基板間的焊接層,由于工藝問題,不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣泡而形成空洞。
據(jù)研究,空洞對(duì)熱阻的影響關(guān)系為:多個(gè)隨機(jī)分布的小的空洞(總百分比V%),對(duì)器件總熱阻(Rjc)的影響關(guān)系為Rjc=0.007V%+1.4987,而多個(gè)比較大的空洞對(duì)器件總熱阻的影響關(guān)系為Rjc=1.427e0.015V%
空洞率越小,散熱越好,空洞率越大,則散熱越差。空洞率大,散熱能力差,導(dǎo)致UV LED產(chǎn)品良率低,可靠性不佳,也減少UV
針對(duì)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芯片焊接的空洞率,有效提升了可靠性。
本頁關(guān)鍵詞:真空回流焊,真空爐,真空焊接爐,在線式真空焊接爐