一种led显示屏的回流焊接方法

文档序号:9239057阅读:1461来源:国知局
一种led显示屏的回流焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于LED显示屏生产制造领域,具体涉及一种LED显示屏的回流焊接方法。
【背景技术】
[0002]近几年随着LED晶片亮度的提升和封装技术的迅猛发展,SMD LED在显示屏领域的占有率越来越高,由最初的户内显示屏应用开始向户外显示屏应用快速发展,其用量每年更是成倍的增长。虽然SMD LED在显示屏的使用量剧增,但我们也看到很多SMD LED显示屏在初期和后期,不断出现失效点(瞎点),即使是用某些国际品牌产品,也同样会存在不稳定现象,与传统直插式LED的长期稳定形成强烈反差。
[0003]造成显示屏出现故障主要有以下几点原因:
1、显示屏SMT工艺不完善,造成品质隐患,导致后期不稳定,不断出现失效点(瞎点)。在显示屏的SMT工序,SMD LED承受的最大威胁是高温下的热应力和湿气气化时的瞬间冲击,尤其是对于环氧树脂类封装SMD LED表现特别明显。
[0004]a.热应力
SMD LED是由支架、晶片、固晶底胶、连接线(金线、合金线、钯铜线或铝丝)和环氧树脂等多类型、热膨胀系数各异的材料复合而成。其中支架中的聚邻苯二甲酰胺(简称PPA)树脂和环氧树脂对LED的可靠性影响最大,受热应力影响特别显著。环氧树脂在常温状态和高温状态下会呈现不同的形态。常温下硬而脆,高温下则呈橡胶状。由前者转移到后者时的温度称之为TG点(Glass Transtat1n Temperature),即:玻璃转换温度。当温度超过TG点时,环氧树脂会呈现出较大的热膨胀系数,环氧树脂的热膨胀系数在不同温度下数值不同,随温度的升高不断增加,例如某款环氧树脂:20°C,约为56.8X10-6m/cm/ V’160 V,约为 65X10-6m/cm/ V,而金(Au)在 20 V 时,约为 14.2X 10_6m/cm/°C,且金(Au)随温度升高,热膨胀系数变化非常少。在这种情况下,当SMD LED在承受SMT高温时,其内部的应力失配会越来越严重,当失配到焊接线承受的极限时,LED内部就可能发生焊接线断裂和封装结构受损,导致出现失效点(瞎点)。
[0005]b.湿气在高温回流焊时对支架和产品结构造成损伤
所有的聚邻苯二甲酰胺吸收一定的水分,都会引起增塑作用,例如某款PPA树脂在25°C,相对湿度为100%RH时,吸湿度饱和后,其玻璃化温度Tg点会大幅度下降。当PPA的玻璃转换温度降低后,回流焊的高温就会导致PPA树脂产生形变,PPA树脂出现形变将导致PPA树脂内部的金属框架产生位移,在位移距离达到一定程度时就会产生金属框架上的焊点脱离和银胶剥离,SMD LED出现失效点(瞎点)或间歇性失效点(刚开始会亮,显示屏点亮一段时间后会瞎点)。
[0006]当SMD LED器件SMT前在空气中长时间暴露后:水分子会渗透到器件封装高分子材料内高亮度。回流焊开始:温度<100°c,器件表面温度渐增,水份慢慢聚集到结合层。随着温度的升高:温度>>100°c,水份气化,压力剧增,结合层出现剥离,甚至“爆米花”。此过程,温度越高,上升速率越快,受损越严重。
[0007]因此,回流焊接工艺对LED显示屏的稳定性,质量均起到至关重要的作用。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是:提供一种LED显示屏的回流焊接方法,解决了现有技术中由于回流焊工艺温度参数设定不合理造成的LED显示屏故障率高的问题。
[0009]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种LED显示屏的回流焊接方法,包括如下步骤:
步骤1、将LED灯进行烘烤,烘烤温度为40?60度,烘烤时间为8?24小时;
步骤2、将PCB板的焊盘上均匀刷锡膏;
步骤3、检查锡膏是否均匀分布于所有焊盘,如果锡膏均匀分布,执行步骤4,否则,返回执行步骤2 ;
步骤4、调节刷好锡膏的PCB板方向,使其均匀依次通过回流焊机的第一至第四温区,其中,第一温区的加热温度为80?150度,加热时间为60?120秒,第二温区的加热温度为150?180度,加热时间为60?120秒,第三温区的加热温度为180?225度,加热时间为50?80秒,第四温区的温度为25?40度,PCB板停留时间为30?60秒;
步骤5、检测回流焊后的PCB板,是否有虚焊、漏焊或连锡现象,如果有,执行步骤6,否贝IJ,执行步骤7;
步骤6、对有虚焊、漏焊或连锡的PCB板进行维修处理后,执行步骤7 ;
步骤7、将焊接好的PCB移入下一个工序,然后,重复执行步骤2至步骤7。
[0010]所述步骤4中第一温区的加热温度为100度,加热时间为90秒,第二温区的加热温度为160度,加热时间为90秒,第三温区的加热温度为215度,加热时间为60秒,第四温区的温度为25度,PCB板停留时间为60秒。
[0011]所述步骤4中第一温区的加热温度为80度,加热时间为120秒,第二温区的加热温度为180度,加热时间为60秒,第三温区的加热温度为225度,加热时间为50秒,第四温区的温度为25度,PCB板停留时间为60秒。
[0012]所述步骤I中烘烤温度为50度,烘烤时间为12小时。
[0013]所述步骤4中的第一至第四温区的温度变化速率均不大于6度/秒。
[0014]所述步骤2中的锡膏为无铅锡膏。
[0015]与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、设定回流焊接峰值温度在满足上锡质量的情况下,尽量使用低温(小于245°C)进行回流焊,有效减少了高温对器件的损伤。
[0016]2、在焊接前将开包后的SMD LED放入烤箱,进行60°C /24小时的干燥和预热后再使用,以确保SMD LED的耐温能力不下降和减少高温下潮气对SMD LED的损伤。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
[0018]一种LED显示屏的回流焊接方法,包括如下步骤:
步骤1、将LED灯进行烘烤,烘烤温度为40?60度,烘烤时间为8?24小时;
步骤2、将PCB板的焊盘上均匀刷锡膏; 步骤3、检查锡膏是否均匀分布于所有焊盘,如果锡膏均匀分布,执行步骤4,否则,返回执行步骤2 ;
步骤4、调节刷好锡膏的PCB板方向,使其均匀依次通过回流焊机的第一至第四温区,其中,第一温区的加热温度为80?150度,加热时间为60?120秒,第二温区的加热温度为150?180度,加热时间为60?120秒,第三温区的加热温度为180?225度,加热时间为50?80秒,第四温区的温度为25?4
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