LED产品SMT生产流程防硫分析与预防

                                       LED产品SMT生产流程防硫预防分析与预防

清华大学深圳研究生院新材料研究所

广东省有机硅材料工业协会

许永现

LED应用产品SMT生产流程

在LED应用产品SMT生产流程中，硫化最可能出现在回流焊接环节。因为金鉴从发生的各种不良案例来看，支架银层硫化的强烈、快慢程度与硫含量、以及温度、时间有直接关系。而回流焊环节是典型的高温高湿的环境，也有可能遇到大量含硫的材料。金鉴在检测过程中发现PCB板、锡膏、洗板水、其他灌充胶均存在硫元素的记录。在SMT作业过程中这些材料会与LED一起进行回流炉，在回流后放置一段时间后会出现支架镀银部分发生黑化，主要是含硫的物质在回流过程中渗入LED里面，导致银被硫化，导致产品失败。

例如，金鉴检测从过去发生的多起案例中的MCPCB板材进行的成分分析来看，市面上生产的很多板材均残留有不同含量的硫，尽管MCPCB生产厂家在制程中会清洗板材，来消除含硫、含酸化学溶剂的残留，但普通的生产制程较难完全消除干净。鉴于硫在高温环境下比较活跃，在SMT作业时，可在表面贴装前预先将MCPCB板过一次高温回流焊炉（230度左右）再做表面清洁处理（可用医用酒精等），以降低MCPCB焊盘和表层的硫含量。如果工艺不允许，可在SMT前直接进行PCB表面清洗，回流完成后还要对产品表面进行一次清洗，通过清洗板面和焊接点降低LED硫化的机率，在清洗时需要选择不含硫和不含其它酸性的清洗剂。

在这里要特别注意焊锡膏。焊锡膏是一个复杂的体系，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体。焊锡膏在焊接高温下，其溶剂和部分添加剂会挥发，这些溶剂会通过LED灯珠缝隙或者硅胶的气孔渗入。锡膏中的助焊剂成分较为复杂，其活化剂成分通常含有少数卤素或有机酸成分，它作用能迅速消除被焊金属表面的氧化膜，降低焊料的表面张力，使焊料迅速铺展在被焊金属表面。而卤素通常使用的是氯和溴。而氯和溴的存在极易使灯珠发生氯化、溴化和化学不兼容性问题。

因此，金鉴检测建议LED照明厂定期对PCB板材，焊料，及其他配套辅料进行来料检验，避免含硫物质残留在PCB板上。PCB回流焊接完成后，通过对焊点位置进行清洁处理，消除或降低表面残留。清洗剂避免用酸性含硫的粘合胶、溶剂。

另外，在SMT作业过程中，要防止使用含硫的材料对LED造成硫化。例如，LED在焊接与处理过程中，请不要使用含有硫或卤素的辅料如橡胶手套、橡胶手指套、橡皮筋、橡胶材质的防静电桌布、填充胶、玻璃胶、热熔胶等等接触LED；还要防止使用被硫化的夹治具和机器；最好是建立单独的无硫SMT生产线或者生产车间，保证在做LED类产品SMT的过程中产品不受硫化污染；定期清洁回流焊炉和除湿用的烤箱；并控制LED或LED的组件在焊接、处理和应用时的车间环境，有利于减少甚至排除硫或卤素对LED危害的风险。

金鉴检测LED品质实验室作为专业的第三方LED分析检测机构，拥有大批专业的微观结构检测分析设备和大量的LED排硫案例分析经验，可承接各大照明厂来料检验，并快速对LED应用产品SMT生产流程中可能带来硫/氯/溴的污染源进行排查和鉴定，给出优化方案，为照明厂家减少百万损失

学习了，楼主辛苦！