回流焊加熱方式迭代與 LED 燈具生產適配:上海桐爾的工藝實
在 LED 燈具制造中,回流焊工藝的選擇直接決定燈珠焊接良率與產品可靠性 ——LED 燈珠體積微小(如 0402、0603 封裝)、散熱需求高,對加熱均勻性和溫度控制精度的要求遠高于傳統電子元件。上海桐爾在為長三角地區多家 LED 燈具企業提供工藝支持時發現,多數企業初期因選錯回流焊加熱方式或未優化溫度曲線,導致燈珠焊接空洞率超 30%、假焊率達 8%,經針對性調整后,兩項指標分別降至 8% 以下和 1.5%,印證了加熱方式與工藝參數適配的重要性。
早期的遠紅外再流焊雖具備加熱快、節能的優勢,卻難以滿足 LED 燈具生產需求。遠紅外加熱依賴輻射熱傳遞,而 LED 燈具的鋁基板、黑色封裝燈珠與銀白色引腳對輻射熱的吸收率差異*** —— 黑色燈珠封裝體因吸熱過多易過熱損壞,銀白色引腳卻因吸熱不足出現假焊;更關鍵的是,鋁基板上的大功率燈珠(如 3535 封裝)會遮擋周邊小燈珠,形成 “陰影區”,導致陰影內 0402 封裝燈珠加熱不足,焊接不良率突破 15%。某 LED 筒燈廠商曾采用遠紅外設備生產,每月因焊接問題報廢的燈板超 2000 塊,損失近 10 萬元。
90 年代興起的全熱風再流焊通過氣流循環解決了溫差問題,使 LED 燈珠與基板溫度趨近于溫區氣體溫度,但新的問題隨之出現:為確保氣流覆蓋無死角,需將對流速度提升至 3m/s 以上,這會導致厚度<0.8mm 的 LED 鋁基板輕微抖動,0.5mm 間距的燈珠引腳偶有移位;同時,熱風加熱的熱效率較低,相同產能下耗電量比遠紅外設備高 30%,長期運行成本偏高。上海桐爾在為某 LED 面板燈企業調試全熱風設備時,通過降低氣流速度至 2.5m/s、增加上下層氣流對沖,雖減少了基板抖動,卻導致燈珠加熱均勻性下降,**終不得不結合紅外加熱技術進行升級。
當前主流的紅外熱風再流焊,恰好成為 LED 燈具生產的理想選擇 —— 它既保留紅外線穿透力強的特點,能穿透鋁基板表層加熱燈珠焊點,又通過熱風循環彌補局部溫差,避免 “陰影區” 加熱不足。上海桐爾的技術團隊針對 LED 燈具特性,進一步優化了紅外熱風設備的溫度曲線:預熱段將升溫速率控制在 1-3℃/s,避免鋁基板因熱沖擊出現翹曲(LED 鋁基板翹曲度需<0.2mm);保溫段維持 120-150℃并延長至 60 秒,確保焊膏中的助焊劑充分揮發,減少氣泡(助焊劑殘留易在回流段形成空洞);回流段峰值溫度根據焊膏類型設定為 210-230℃,且將 “超過熔點的時間” 控制在 30 秒以內,避免燈珠封裝膠因超溫老化。某 LED 路燈廠商采用這套方案后,燈珠焊接空洞率從 32% 降至 6.5%,路燈在 - 30℃至 80℃的冷熱沖擊測試中,燈珠失效 rate 從 12% 降至 2%。
對 LED 燈具企業而言,選擇回流焊加熱方式需兼顧 “均勻性” 與 “兼容性”:若生產大功率 LED 投光燈(燈珠間距大、基板厚),可選用基礎款紅外熱風設備;若生產 Mini LED 背光模組(燈珠間距<0.2mm),則需搭配上海桐爾定制的分區控溫紅外熱風爐,通過上下**溫區控制,確保每顆燈珠焊點溫度偏差<±1.5℃。這種 “技術適配” 的思路,正是解決 LED 回流焊問題的**。