LED安裝焊接注意事項(xiàng)

LED安裝方法及注意事項(xiàng)壹、LED光電特性分級(jí)一.電性參數(shù)分級(jí)依客戶使用要求:本公司可以針對(duì)順向壓降(Vf)&波長(zhǎng)(PeakWavelength)

&亮度(IV)做分級(jí)﹑選別(下表為一般藍(lán)光分BIN表)。BINONBINCODEVFBinLimits(At20mA)ColorBinLimits(At20mA)IntensityBinLimits(At20mA)Min～Max(V)Min～Max(nm)Min～Max(mcd)13.0～3.2460～4653000～350023500～40003465～4703000～350043500～400053.2～3.4460～4653000～350063500～400０7465～4703000～350083500～40001.IF-λd特性:紅色橙色黃色綠色藍(lán)色二.LED主波長(zhǎng)與電流變化關(guān)系LED內(nèi)所導(dǎo)通之電流對(duì)主波長(zhǎng)會(huì)有一定的影響1。λp發(fā)光體或物體(經(jīng)由反射或穿透)在分光儀上量得的能量(IV&Power

)其峰值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng).2。λd是以人眼所見的可見光區(qū)(400-700nm),以決定發(fā)光體或物體的光線主要落在什么波長(zhǎng),此為人眼所看到的實(shí)際波長(zhǎng)。三.λp和λd有何不同？BAG6238451091.00.5035040045050055060065070075090080085095010001.最大消耗功率(PowerDissipation)>>>Pd:

Pd:

80～150mW

P(功率)=I(電流)xV(電壓)2.順向電流(ForwardCurrent)>>>IF:

IF:LED正向?qū)ㄖ娏髯畲箅娏鱅F<30mA電性測(cè)試電流IF=20mA安全使用電流IF<18mA3.峰值電流(PeakForwardCurrent>>>IFP:

IFP:100～150mA（ConditionforIFPispulseof1/10dutyand0.1msecwidth）四.最大額定(AbsoluteMaximumRatings)…(Ta=25℃)F(頻率)=1/T(時(shí)間)T(ms)I(mA)00.1115010.溫度條件:

操作溫度(OperatingTemperature)

T

opr:-40℃～80℃

保存溫度(StorageTemperature)

T

stg:-40℃～85℃

焊接溫度(SolderingTemperature)

T

sol:260℃(for5seconds)貳.驅(qū)動(dòng)條件之設(shè)定1。由于LED具有隨著電壓稍加而電流迅速增加之特性。2。過高的電流會(huì)引起LED燈的燒壞及亮度的超速衰減。故應(yīng)用上應(yīng)加上一個(gè)電阻與LED串聯(lián),起到限流作用。單個(gè)LED與多個(gè)LED使用時(shí)電阻的設(shè)計(jì)如下：3。LED應(yīng)在相同的電流條件下工作,一般建議通LED之電流為15-18MA。一.直流驅(qū)動(dòng)亮燈(靜態(tài)亮燈):二.脈沖驅(qū)動(dòng)亮燈(動(dòng)態(tài)亮燈)脈沖亮燈:利用人不能察覺速度,執(zhí)行ON-OFF亮燈的方式。此利用0.01秒ON/0.01秒OFF之脈沖執(zhí)行亮燈時(shí),則LED之發(fā)光時(shí)間即為直流亮燈時(shí)之半,即與目所能見的狀態(tài)相同。人眼視覺所能察覺的光,是屬于平均輸出之光。脈沖動(dòng)亮燈方式使用之LED,其光之輸出是與于LED內(nèi)所導(dǎo)通之電流成正比在增加。其容許之電流值是依據(jù)脈沖寬及作用比兩者而定。所謂作用比,則是指ON-OFF反復(fù)脈沖之ON狀態(tài)于整體時(shí)間內(nèi)所占之比。若ON與OFF兩者之時(shí)間比為1:1時(shí),則其作用比為50%(1/2)。三.交流亮燈(靜態(tài)亮燈):電容降壓是一種低成本非隔離的小電流電源,此類電路全波整流雖電流稍大，但是因?yàn)楦〉兀€(wěn)定性和安全性差但因客戶用于低成本要求，僅用于要求不高產(chǎn)品上.

LED的反向擊穿電壓比較低,當(dāng)用交流電壓驅(qū)動(dòng)LED時(shí),可在LED兩端反極性并聯(lián)齊納二極管,使其單顆反向偏壓不超過5V,在電壓突變瞬間(如雷電﹑用電設(shè)備起動(dòng)等)有效地將突變電流泄放﹐從而保護(hù)二級(jí)關(guān)和其它晶體管﹐它們的響應(yīng)時(shí)間一般在微毫秒級(jí)以便保護(hù)發(fā)光二極管。

半波整流電路：全波整流電路：電容量C(uF)0.330.390.470.560.680.821.01.21.51.82.22.7容抗Xc(KΩ)9.78.26.85.74.73.93.22.72.11.81.41.2電流Io(mA)2327323947566981105122157183不同容量的限流電容接入AC220V/50HZ交流電路時(shí),其Xc及起所能通過的電流(及其所能提供最大電流值)如下表:當(dāng)正弦波在最大峰值時(shí)刻被切斷時(shí)﹐電容C1上的殘存電荷無法釋放﹐會(huì)長(zhǎng)久存在﹐泄放電阻能將殘存的電荷泄放掉﹐從而保證人﹑機(jī)安全。一般電容的容量越大﹐殘存的電荷就越多﹐泄放電阻就阻值就要選小些。在相同時(shí)間放掉容量大小不一樣的電容上電,大電容就需要的電阻較小,小的電容需要電阻就大些,一般在1M-470K之間,太大了,沒效果,太小了,會(huì)使穩(wěn)壓管損壞,如下表﹐電容量C(uF)0.470.681.01.52.0容抗Xc(KΩ)1M750Ω510Ω360Ω200～300Ω四.LED為何要用加電阻定電流驅(qū)動(dòng)?相同材質(zhì)LED的VF-IF特性曲線會(huì)不是完全一致的,隨機(jī)取得的6個(gè)LED的VF-IF變化關(guān)系曲線,如果用3.3V驅(qū)動(dòng)這6只LED,相應(yīng)的IF差別較大(14mA-44mA),如果只是用一個(gè)固定的正向電壓驅(qū)動(dòng)并聯(lián)LED,可能會(huì)產(chǎn)生變化范圍較大的正向電流。ForwardCurrent(mA)ForwardVoltage(V)C1為0.22μF,交流輸入為220V/50Hz,計(jì)算電路能供給負(fù)載的最大電流。C1在電路中的容抗Xc為:

Xc=1/（2πfC）

=1/（2*3.14*50*（0.22ｕＦ*0.000001Ｆ））

=14.475K

流過電容器C1的充電電流（Ic）為：

Ic=U/Xc

=220/14.475

=15mA。

I表示流過電容的電流﹑U表示電源電壓﹑XC表示電容的容抗

在220V﹑50Hz的交流電路中,當(dāng)負(fù)載電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于220V時(shí),電流與電容的關(guān)系式為﹕I=

69C

其中電容的單位為uF﹐電流的單位為mA

半波整流電路：D1在市電的負(fù)半周時(shí)給C1提供放電回路ForwardCurrent(mA)ForwardVoltage(V)相同材質(zhì)LED的IF-VF特性曲線會(huì)不完全一致的,6個(gè)隨機(jī)取得的LED的IF-VF變化關(guān)系曲線,如果用20mA這6只LED進(jìn)行分電壓等級(jí),但若客戶使用電流卻不是20mA,則可能會(huì)因?yàn)榉欠止怆娏鲗?duì)應(yīng)VF不一致會(huì)產(chǎn)生LED并聯(lián)時(shí),亮度差異。叁.安裝焊接注意事項(xiàng)一.引腳成形方法1.彎腳應(yīng)避免壓力施加于膠體上,折彎支架切彎腳應(yīng)在tiebar以下.以免引起膠體破裂及損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.為使成型應(yīng)力不致殘留起見支架彎腳需在焊接前完成.支架成形必須用夾具或由專業(yè)人員來完成。3.支架腳距與PCB孔距要相符,否則過錫爐會(huì)產(chǎn)生LED上浮及因壓力拉斷內(nèi)部金線.成型時(shí)請(qǐng)不要向封裝外殼內(nèi)部施加壓力彎腳請(qǐng)?jiān)诤附忧斑M(jìn)行產(chǎn)品在高溫的狀態(tài)下進(jìn)行引腳剪切會(huì)引起不良﹐請(qǐng)?jiān)诔叵逻M(jìn)行引腳剪切二.LED焊接條件：1.烙鐵焊接：烙鐵(最高30W)尖端溫度不超過300℃;焊接時(shí)間不超過3秒;焊接位置至少離膠體3毫米.2.小SizeLED焊接時(shí)最好能用鑷子協(xié)助固定.2.浸焊：浸焊最高溫度260℃;浸焊時(shí)間不超過5秒;浸焊位置至少離膠體2毫米.二.LED焊接條件：3.整排使用烙鐵焊接時(shí)建議如下圖順序進(jìn)行避免加熱時(shí)間過長(zhǎng).4.成排焊接時(shí),要依圖示順序５.使用波峰爐＆回流焊焊接時(shí),需要以如下程序進(jìn)行預(yù)熱及焊接：DIPSOLDER(WAVESOLDER):三.LED安裝方法：１.注意各類LED線路的排隊(duì)列,以防極性裝錯(cuò)。２.LED不可與此發(fā)熱組件靠得太近,工作條件不要超過其規(guī)定的極限。３.請(qǐng)不要在引腳變形的情況下安裝LED。４.插件安裝時(shí),計(jì)算好LEDPIN距及線路板上孔距的尺寸和公差以免過錫爐會(huì)產(chǎn)生LED上浮&支架受過度的壓力。三.LED安裝方法：５.安裝LED時(shí),建議用導(dǎo)套定位。６.在焊接溫度回到正常以前,必須避免使用LED受到任何的震動(dòng)或外力。7.。2。當(dāng)焊絲的LED，使用單獨(dú)的熱縮管絕緣暴露導(dǎo)致防止意外接觸短路（圖）。四.清洗：１.當(dāng)用化學(xué)品清洗膠體時(shí)必須特別小心,因?yàn)椴幻鞯幕瘜W(xué)液體,可能造成LED破裂,表面霧化﹑褪色如三氯乙烯﹑丙酮等?？捎没瘜W(xué)液體:特氟隆劑(Teflonsolvent)S3-E﹑氟利昂(Freon)TE﹑氟利昂(Freon)TF﹑甲醇(methylealcohol)氯森(Chlorothen)。２.化學(xué)品清洗時(shí)間:藥品溫度低于45℃以下一分鐘肆.SMD產(chǎn)品組裝注意事項(xiàng)1.高濕敏性SMDLED貼片除濕:1.1.建議未拆封前儲(chǔ)存條件:5℃-30℃,最大相對(duì)濕度60%.1.2.袋子開封后,組件若將進(jìn)行紅外線回焊、氣相回焊、或類似的焊接處理,必須在:a.24小時(shí)內(nèi)完成焊接工作.b.儲(chǔ)存低于30%RH.1.3.假如不符合2a或2b的條件,則組件必須烘烤.烘烤條件為:60℃±3℃,12小時(shí).一。硅樹脂SMDLED安裝注意事項(xiàng)：2.PLCC材質(zhì)SMDLED貼片除濕:1.1.PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)主要外殼為PPA（聚鄰苯二酰胺樹脂），其特點(diǎn)PPA塑料的熱變形溫度高達(dá)300°C以上，連續(xù)使用溫度可達(dá)170°C.PPA外殼與硅樹脂膠樹結(jié)合不會(huì)相互3與硬的環(huán)氧樹脂密封膠相比,硅膠特性韌性好可以有效減少熱應(yīng)力,但它容易受到因外部機(jī)械壓力傷害。如安裝使用不注意會(huì)導(dǎo)致LED受損失效。3.1。拾取LED時(shí)只能使用鑷子夾持組件兩側(cè)。3.2。不能用硬物或手指直接按壓硅膠表面。避免損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4。不要將組裝后LED后PCB裸露疊壓在一起，避免造成硅膠表面劃痕使內(nèi)部損壞。6。硅膠封裝LED，PPA塑膠料會(huì)吸取濕氣,若環(huán)境中存在一些腐蝕性物質(zhì)（如S）物質(zhì)容易造成內(nèi)部框架鍍銀層氧化變色。應(yīng)特別注意遠(yuǎn)離這樣物質(zhì)和環(huán)境。5.1。吸的內(nèi)徑B的大小選擇不應(yīng)超過LED表面寬度，防止空氣泄漏，吸的外徑A的不應(yīng)超過小于LED硅膠表面寬度，防止直接損傷LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)。5.2。建議吸嘴使用的柔軟材料，防止刮傷或損壞LED。5.3。送料及吸料組件必須準(zhǔn)確地拾起并準(zhǔn)確放置定位，以避免卡料造成損傷防止刮傷或損壞LED。5.吸料及貼片：BA7。SMT回流焊制程（SMTIRREFLOW）：2550100150200250300Co60～120S30～50S4oC/Smax150～180oC4oC/Smax4oC/Smax10Smax260oCmax230oCmax50100150200250Sec300TIMETEMPERATURE8。SMT回流焊制程條件設(shè)定（SMTIRREFLOW）：2550100150200250300Co60～120S30～50S4oC/Smax150～180oC4oC/Smax4oC/Smax10Smax260oCmax230oCmax50100150200250預(yù)熱區(qū)活化區(qū)回流區(qū)T1T2T3冷卻區(qū)回流溫度峰值溫度活性溫度預(yù)熱區(qū):也叫斜坡區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。在這個(gè)區(qū)，產(chǎn)品的溫度以不超過每秒2~5°C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會(huì)引起某些缺陷，如陶瓷電容的細(xì)微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會(huì)感溫過度，沒有足夠的時(shí)間使PCB達(dá)到活性溫度。爐的預(yù)熱區(qū)一般占整個(gè)加熱通道長(zhǎng)度的25~33%。設(shè)定錫膏回流溫度曲線活性區(qū):也叫干燥或浸濕區(qū)，這個(gè)區(qū)一般占加熱通道的33~50%，有兩個(gè)功用，第一是，將PCB在相當(dāng)穩(wěn)定的溫度下感溫，允許不同質(zhì)量的元件在溫度上同質(zhì)，減少它們的相當(dāng)溫差。第二個(gè)功能是，允許助焊劑活性化，揮發(fā)性的物質(zhì)從錫膏中揮發(fā)。一般普遍的活性溫度范圍是120~150°C?；亓鲄^(qū):也叫峰值區(qū)或最后升溫區(qū)。這個(gè)區(qū)的作用是將PCB裝配的溫度從活性溫度提高到所推薦的峰值溫度?；钚詼囟瓤偸潜群辖鸬娜埸c(diǎn)溫度低一點(diǎn)，而峰值溫度總是在熔點(diǎn)上。典型的峰值溫度范圍是205~230°C，這個(gè)區(qū)的溫度設(shè)定太高會(huì)使其溫升斜率超過每秒2~5°C，或達(dá)到回流峰值溫度比推薦的高。這種情況可能引起PCB的過分卷曲、脫層或燒損，并損害元件的完整性。冷卻區(qū):理想的冷卻區(qū)曲線應(yīng)該是和回流區(qū)曲線成鏡像關(guān)系。越是靠近這種鏡像關(guān)系，焊點(diǎn)達(dá)到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點(diǎn)的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。伍。ESD防護(hù)注意事項(xiàng)一.

LED受ESD破壞后電性情況單向?qū)ㄊ荓ED特性，在電性測(cè)試時(shí)反向電流（漏電流IR）是衡量LED好壞項(xiàng)目之一，反向電壓5V時(shí)IR小于5uA，當(dāng)LED被靜電擊損后反向漏電電流會(huì)很大，甚至接近短路（約10-30歐姆），LED被靜電擊損后可以通過測(cè)試IR項(xiàng)目檢出。當(dāng)LED芯片兩個(gè)電極之間受到一個(gè)感應(yīng)或者傳導(dǎo)電能，積累到一定程度后，這個(gè)反向（一定是反向的）的能量就能在LED兩個(gè)電極之間迅速將LED芯片兩個(gè)電極層之間最近（電阻最低的路徑）的路徑，以極高的功率密度作用在芯片的PN結(jié)上，而在芯片內(nèi)部燒成一個(gè)‘坑’，（因瞬間高壓而產(chǎn)生的焦耳熱量瞬間溫度達(dá)到1400度以上），若LED有被靜電損害,會(huì)顯示一些顯在的&潛在的不良特性,如漏電流增加,靜態(tài)順向電壓降低或上升/在低電流測(cè)試不亮或發(fā)光不正常(偏暗).被靜電擊傷的芯片二.單焊點(diǎn)普通LED與氮化物L(fēng)EDESD差別鎵磷（GaP）紅色LED禁帶寬為2.24Ev鎵磷（GaP）黃綠色LED禁帶寬為2.24eV、鎵砷磷（GaAsP）黃色LED/橙色LED/紅色LED禁帶寬為1.4-2.26ev，以上化合物半導(dǎo)體禁帶寬較小（電子及電洞之移動(dòng)較快），PN結(jié)易摻雜低阻性材料，其導(dǎo)電性能較好，靜電是電荷慢慢積累過程，因?qū)щ娦阅茌^好靜電容易釋放掉，故以上化合物半導(dǎo)體制成LED抗靜電能力會(huì)好一些。1.普通二極管ESD特性2.雙焊點(diǎn)藍(lán)綠二極管ESD特性綠色、藍(lán)色LED為鎵氮（GaN）﹑硅碳（SiC）等半導(dǎo)體制成其禁帶寬3.3eV，比紅色、橙色、黃色LED材料大50%左右，因電子電洞移動(dòng)較難電阻率較高。該類芯片靜電產(chǎn)生的感生電荷不易消失，累積到相當(dāng)?shù)某潭龋梢援a(chǎn)生很高的靜電電壓。再加上這一類LED的襯底是用高阻值的藍(lán)寶石（Al2O3）其導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都很差。藍(lán)寶石Al2O3襯底的LED的PN結(jié)電極是V型電極（俗稱雙電極型），電極之間的距離<300μm，一旦積累了感應(yīng)的靜電電荷，很容易在該處發(fā)生自激放電。對(duì)于InGaN/AlGaN/GaN雙異質(zhì)結(jié)，InGaN的發(fā)光啟動(dòng)層較薄僅幾十納米，對(duì)靜電的承受能力很小，因此靜電放電中該層更容易被擊穿。InGaN藍(lán)寶石Al2O3襯底氮化鋁鎵成長(zhǎng)層氮化鎵成長(zhǎng)層N電極P電極ITO保護(hù)層以SiC為襯底的InGaN材料，基本上是單電極型電極結(jié)構(gòu)，其抗靜電電壓機(jī)械模式達(dá)到600V以上，人體模式下高達(dá)5000V。而一般以Al2O3為襯底的LED器件通常是V型電極，其抗靜電電壓機(jī)械模式下僅為為400V左右或者更低。

h=250μmN電極P電極三.LEDESD被動(dòng)防護(hù)(內(nèi)置齊納管作用與原理)LED正負(fù)極間反向并接一個(gè)二極管，由于齊納管反向電壓高于LED正向電壓，LED正向工作電壓下，電流在ZD處屬截止?fàn)顟B(tài)，從LED流過，LED正常工作。當(dāng)LED反向有反向電壓存在時(shí)（超過齊納導(dǎo)通電壓），電流由齊納管正向?qū)ㄅ判沟?，使反向施加在LED端的電壓永遠(yuǎn)小于LED承受反向電壓范圍內(nèi)。因齊納管長(zhǎng)期處于導(dǎo)通狀態(tài)，由于靜電產(chǎn)生時(shí)沒有積累的過程，所以LED，隨時(shí)處于放電狀態(tài)，不受靜電破壞。ZD齊納Zener二極管相關(guān)參數(shù)單向雙向加齊納二極管和未加納二極管數(shù)據(jù)表四.防靜電的注意事項(xiàng)：1.所有接觸LED設(shè)備及儀器必須接地良好,特別焊接的烙鐵及錫爐必須接地良好。要定期檢查接地的通路。0.000Hz℃℉uAmAVΩA10AuAmACOMVΩ電源插座220V黑表筆接人體黑表筆接大地墻黑表筆接電源接地插孔檢查烙鐵頭接地狀況示意圖。鐺位選擇交流電壓檔黑表筆接人體，沒有完全接地電壓10~26V，黑表筆接大地，沒有完全接地電壓10~110V，黑表筆接電源接地插孔沒有完全接地電壓10~200V，以上不同方式若接地完全，顯示電壓是0V。紅表筆接烙鐵尖2.因設(shè)計(jì)需要彎腳及切腳由于切腳機(jī)振動(dòng)磨擦產(chǎn)生很高電壓的靜電，故機(jī)器要可靠的接地，做好防靜電工作原則一﹕在靜電安全區(qū)域使用或安裝靜電排除裝置原則二﹕用靜電屏蔽容器運(yùn)送及存放靜電敏感組件或電路板原則三﹕定期檢測(cè)所安裝的靜電防