深紫外UVC-LED典型的封裝結構中,UVC芯片可能以錫膏焊或者共晶焊的方式焊接在陶瓷支架上。這兩種封裝工藝焊接溫度的不同,導致了后續(xù)燈珠SMT可接受的最大回流溫度產(chǎn)生了較大的差異。同時,一些特別的填膠工藝也容易使得過高溫度回流過程中,芯片脫離焊盤形成虛焊最終斷路死燈。因此,我司燈珠SMT過程應嚴格執(zhí)行推薦的回流曲線(詳見第3節(jié) 務必遵守的回流曲線),避免高概率死燈。
1、錫膏焊和共晶焊封裝燈珠的回流溫度耐受性
1.1、錫膏焊接:以點錫膏的方式將芯片焊盤與支架進行焊接。相比傳統(tǒng)銀膠固晶熱阻導熱性能大幅提升,芯片產(chǎn)生的熱量可以快速散發(fā)出去與此同時其機械性能顯著加強,提升燈珠的可靠性。
1.2、共晶焊接:兩種不同的金屬可在遠低于各自的熔點溫度下按一定重量比例形成合金。共晶焊接具有熱導率高、電阻小、傳熱快、可靠性強、粘接后剪切力大的優(yōu)點,焊接面孔洞率相對較低,但是設備成本高。
目前我司固晶所使用錫膏熔點為217℃,而共晶焊接最常用的共晶焊料為金錫合金,其共晶溫度為278℃,,相較于共晶工藝,錫膏焊接孔洞率相對高一點,其界面結合力相對差一點,在耐溫方面共晶焊接更有優(yōu)勢。
2、硅膠封裝/透鏡封裝介紹
2.1、以上為我司目前主要供應的燈珠有兩種封裝工藝,一種為硅膠填充(即PSM燈珠)、一種為透鏡封裝(QSC系列燈珠)。其中PSM燈珠為固晶完成后直接填充耐紫外硅膠進行封裝,而透鏡封裝內部并無膠體填充,通過UV膠將透鏡直接固定在支架臺階上進行封裝。
2.2、PSM燈珠由于硅膠填充工藝的原因,在受熱情況下膠體因熱障內縮不可避免地造成內部應力增加,導致施加于芯片與支架界面的應力變大,嚴重時造成芯片與支架焊盤剝離造成開路死燈,因此相較于QSC系列燈珠,PSM燈珠在過回流焊時更易出現(xiàn)開路死燈現(xiàn)象。
3、務必遵守的回流溫度曲線
硅膠填充UVC-LED燈珠
硅膠填充UVC-LED燈珠貼片應使用低溫錫膏進行回流焊焊接,溫峰溫度不應大于155℃,溫峰時間控制在20秒,回流時間不應大于5分鐘,推薦使用錫鉍錫膏。
石英透鏡封裝UVC-LED燈珠
石英透鏡封裝UVC-LED燈珠貼片應使用低溫錫膏進行回流焊接,溫峰溫度不應大于170℃,峰值時間控制在20秒,回流時間不應大于5分鐘,推薦使用錫鉍錫膏。