LED安装焊接注意事项

LED安装方法及注意事项壹、LED光电特性分级一.电性参数分级依客户使用要求:本公司可以针对顺向压降(Vf)&波长(PeakWavelength)

&亮度(IV)做分级﹑选别(下表为一般蓝光分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:红色橙色黄色绿色蓝色二.LED主波长与电流变化关系LED内所导通之电流对主波长会有一定的影响1。λp发光体或物体(经由反射或穿透)在分光仪上量得的能量(IV&Power

)其峰值对应的波长.2。λd是以人眼所见的可见光区(400-700nm),以决定发光体或物体的光线主要落在什么波长,此为人眼所看到的实际波长。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(电流)xV(电压)2.顺向电流(ForwardCurrent)>>>IF:

IF:LED正向导通之电流最大电流IF<30mA电性测试电流IF=20mA安全使用电流IF<18mA3.峰值电流(PeakForwardCurrent>>>IFP:

IFP:100～150mA（ConditionforIFPispulseof1/10dutyand0.1msecwidth）四.最大額定(AbsoluteMaximumRatings)…(Ta=25℃)F(频率)=1/T(时间)T(ms)I(mA)00.1115010.温度条件:

操作温度(OperatingTemperature)

T

opr:-40℃～80℃

保存温度(StorageTemperature)

T

stg:-40℃～85℃

焊接温度(SolderingTemperature)

T

sol:260℃(for5seconds)贰.驱动条件之设定1。由于LED具有随着电压稍加而电流迅速增加之特性。2。过高的电流会引起LED灯的烧坏及亮度的超速衰减。故应用上应加上一个电阻与LED串联,起到限流作用。单个LED与多个LED使用时电阻的设计如下：3。LED应在相同的电流条件下工作,一般建议通LED之电流为15-18MA。一.直流驱动亮灯(静态亮灯):二.脉冲驱动亮灯(动态亮灯)脉冲亮灯:利用人不能察觉速度,执行ON-OFF亮灯的方式。此利用0.01秒ON/0.01秒OFF之脉冲执行亮灯时,则LED之发光时间即为直流亮灯时之半,即与目所能见的状态相同。人眼视觉所能察觉的光,是属于平均输出之光。脉冲动亮灯方式使用之LED,其光之输出是与于LED内所导通之电流成正比在增加。其容许之电流值是依据脉冲宽及作用比两者而定。所谓作用比,则是指ON-OFF反复脉冲之ON状态于整体时间内所占之比。若ON与OFF两者之时间比为1:1时,则其作用比为50%(1/2)。三.交流亮灯(静态亮灯):电容降压是一种低成本非隔离的小电流电源,此类电路全波整流虽电流稍大，但是因为浮地，稳定性和安全性差但因客户用于低成本要求，仅用于要求不高产品上.

LED的反向击穿电压比较低,当用交流电压驱动LED时,可在LED两端反极性并联齐纳二极管,使其单颗反向偏压不超过5V,在电压突变瞬间(如雷电﹑用电设备起动等)有效地将突变电流泄放﹐从而保护二级关和其它晶体管﹐它们的响应时间一般在微毫秒级以便保护发光二极管。

半波整流电路：全波整流电路：电容量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电流Io(mA)2327323947566981105122157183不同容量的限流电容接入AC220V/50HZ交流电路时,其Xc及起所能通过的电流(及其所能提供最大电流值)如下表:当正弦波在最大峰值时刻被切断时﹐电容C1上的残存电荷无法释放﹐会长久存在﹐泄放电阻能将残存的电荷泄放掉﹐从而保证人﹑机安全。一般电容的容量越大﹐残存的电荷就越多﹐泄放电阻就阻值就要选小些。在相同时间放掉容量大小不一样的电容上电,大电容就需要的电阻较小,小的电容需要电阻就大些,一般在1M-470K之间,太大了,没效果,太小了,会使稳压管损坏,如下表﹐电容量C(uF)0.470.681.01.52.0容抗Xc(KΩ)1M750Ω510Ω360Ω200～300Ω四.LED为何要用加电阻定电流驱动?相同材质LED的VF-IF特性曲线会不是完全一致的,随机取得的6个LED的VF-IF变化关系曲线,如果用3.3V驱动这6只LED,相应的IF差别较大(14mA-44mA),如果只是用一个固定的正向电压驱动并联LED,可能会产生变化范围较大的正向电流。ForwardCurrent(mA)ForwardVoltage(V)C1为0.22μF,交流输入为220V/50Hz,计算电路能供给负载的最大电流。C1在电路中的容抗Xc为:

Xc=1/（2πfC）

=1/（2*3.14*50*（0.22ｕＦ*0.000001Ｆ））

=14.475K

流过电容器C1的充电电流（Ic）为：

Ic=U/Xc

=220/14.475

=15mA。

I表示流过电容的电流﹑U表示电源电压﹑XC表示电容的容抗

在220V﹑50Hz的交流电路中,当负载电压远远小于220V时,电流与电容的关系式为﹕I=

69C

其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA

半波整流电路：D1在市电的负半周时给C1提供放电回路ForwardCurrent(mA)ForwardVoltage(V)相同材质LED的IF-VF特性曲线会不完全一致的,6个随机取得的LED的IF-VF变化关系曲线,如果用20mA这6只LED进行分电压等级,但若客户使用电流却不是20mA,则可能会因为非分光电流对应VF不一致会产生LED并联时,亮度差异。叁.安装焊接注意事项一.引脚成形方法1.弯脚应避免压力施加于胶体上,折弯支架切弯脚应在tiebar以下.以免引起胶体破裂及损坏内部结构。2.为使成型应力不致残留起见支架弯脚需在焊接前完成.支架成形必须用夹具或由专业人员来完成。3.支架脚距与PCB孔距要相符,否则过锡炉会产生LED上浮及因压力拉断内部金线.成型时请不要向封装外壳内部施加压力弯脚请在焊接前进行产品在高温的状态下进行引脚剪切会引起不良﹐请在常温下进行引脚剪切二.LED焊接条件：1.烙铁焊接：烙铁(最高30W)尖端温度不超过300℃;焊接时间不超过3秒;焊接位置至少离胶体3毫米.2.小SizeLED焊接时最好能用镊子协助固定.2.浸焊：浸焊最高温度260℃;浸焊时间不超过5秒;浸焊位置至少离胶体2毫米.二.LED焊接条件：3.整排使用烙铁焊接时建议如下图顺序进行避免加热时间过长.4.成排焊接时,要依图示顺序５.使用波峰炉＆回流焊焊接时,需要以如下程序进行预热及焊接：DIPSOLDER(WAVESOLDER):三.LED安装方法：１.注意各类LED线路的排队列,以防极性装错。２.LED不可与此发热组件靠得太近,工作条件不要超过其规定的极限。３.请不要在引脚变形的情况下安装LED。４.插件安装时,计算好LEDPIN距及线路板上孔距的尺寸和公差以免过锡炉会产生LED上浮&支架受过度的压力。三.LED安装方法：５.安装LED时,建议用导套定位。６.在焊接温度回到正常以前,必须避免使用LED受到任何的震动或外力。7.。2。当焊丝的LED，使用单独的热缩管绝缘暴露导致防止意外接触短路（图）。四.清洗：１.当用化学品清洗胶体时必须特别小心,因为不明的化学液体,可能造成LED破裂,表面雾化﹑褪色如三氯乙烯﹑丙酮等。可用化学液体:特氟隆剂(Teflonsolvent)S3-E﹑氟利昂(Freon)TE﹑氟利昂(Freon)TF﹑甲醇(methylealcohol)氯森(Chlorothen)。２.化学品清洗时间:药品温度低于45℃以下一分钟肆.SMD产品组装注意事项1.高湿敏性SMDLED贴片除湿:1.1.建议未拆封前储存条件:5℃-30℃,最大相对湿度60%.1.2.袋子开封后,组件若将进行红外线回焊、气相回焊、或类似的焊接处理,必须在:a.24小时内完成焊接工作.b.储存低于30%RH.1.3.假如不符合2a或2b的条件,则组件必须烘烤.烘烤条件为:60℃±3℃,12小时.一。硅树脂SMDLED安装注意事项：2.PLCC材质SMDLED贴片除湿:1.1.PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)主要外壳为PPA（聚邻苯二酰胺树脂），其特点PPA塑料的热变形温度高达300°C以上，连续使用温度可达170°C.PPA外壳与硅树脂胶树结合不会相互3与硬的环氧树脂密封胶相比,硅胶特性韧性好可以有效减少热应力,但它容易受到因外部机械压力伤害。如安装使用不注意会导致LED受损失效。3.1。拾取LED时只能使用镊子夹持组件两侧。3.2。不能用硬物或手指直接按压硅胶表面。避免损坏内部结构。4。不要将组装后LED后PCB裸露叠压在一起，避免造成硅胶表面划痕使内部损坏。6。硅胶封装LED，PPA塑胶料会吸取湿气,若环境中存在一些腐蚀性物质（如S）物质容易造成内部框架镀银层氧化变色。应特别注意远离这样物质和环境。5.1。吸的内径B的大小选择不应超过LED表面宽度，防止空气泄漏，吸的外径A的不应超过小于LED硅胶表面宽度，防止直接损伤LED内部结构。5.2。建议吸嘴使用的柔软材料，防止刮伤或损坏LED。5.3。送料及吸料组件必须准确地拾起并准确放置定位，以避免卡料造成损伤防止刮伤或损坏LED。5.吸料及贴片：BA7。SMT回流焊制程（SMTIRREFLOW）：2550100150200250300Cº60～120S30～50S4ºC/Smax150～180ºC4ºC/Smax4ºC/Smax10Smax260ºCmax230ºCmax50100150200250Sec300TIMETEMPERATURE8。SMT回流焊制程条件设定（SMTIRREFLOW）：2550100150200250300Cº60～120S30～50S4ºC/Smax150～180ºC4ºC/Smax4ºC/Smax10Smax260ºCmax230ºCmax50100150200250预热区活化区回流区T1T2T3冷却区回流温度峰值温度活性温度预热区:也叫斜坡区，用来将PCB的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒2~5°C速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如陶瓷电容的细微裂纹，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使PCB达到活性温度。炉的预热区一般占整个加热通道长度的25~33%。设定锡膏回流温度曲线活性区:也叫干燥或浸湿区，这个区一般占加热通道的33~50%，有两个功用，第一是，将PCB在相当稳定的温度下感温，允许不同质量的元件在温度上同质，减少它们的相当温差。第二个功能是，允许助焊剂活性化，挥发性的物质从锡膏中挥发。一般普遍的活性温度范围是120~150°C。回流区:也叫峰值区或最后升温区。这个区的作用是将PCB装配的温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。典型的峰值温度范围是205~230°C，这个区的温度设定太高会使其温升斜率超过每秒2~5°C，或达到回流峰值温度比推荐的高。这种情况可能引起PCB的过分卷曲、脱层或烧损，并损害元件的完整性。冷却区:理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。越是靠近这种镜像关系，焊点达到固态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高，结合完整性越好。伍。ESD防护注意事项一.

LED受ESD破坏后电性情况单向导通是LED特性，在电性测试时反向电流（漏电流IR）是衡量LED好坏项目之一，反向电压5V时IR小于5uA，当LED被静电击损后反向漏电电流会很大，甚至接近短路（约10-30欧姆），LED被静电击损后可以通过测试IR项目检出。当LED芯片两个电极之间受到一个感应或者传导电能，积累到一定程度后，这个反向（一定是反向的）的能量就能在LED两个电极之间迅速将LED芯片两个电极层之间最近（电阻最低的路径）的路径，以极高的功率密度作用在芯片的PN结上，而在芯片内部烧成一个‘坑’，（因瞬间高压而产生的焦耳热量瞬间温度达到1400度以上），若LED有被静电损害,会显示一些显在的&潜在的不良特性,如漏电流增加,静态顺向电压降低或上升/在低电流测试不亮或发光不正常(偏暗).被静电击伤的芯片二.单焊点普通LED与氮化物LEDESD差别镓磷（GaP）红色LED禁带宽为2.24Ev镓磷（GaP）黄绿色LED禁带宽为2.24eV、镓砷磷（GaAsP）黄色LED/橙色LED/红色LED禁带宽为1.4-2.26ev，以上化合物半导体禁带宽较小（电子及电洞之移动较快），PN结易掺杂低阻性材料，其导电性能较好，静电是电荷慢慢积累过程，因导电性能较好静电容易释放掉，故以上化合物半导体制成LED抗静电能力会好一些。1.普通二极管ESD特性2.双焊点蓝绿二极管ESD特性绿色、蓝色LED为镓氮（GaN）﹑硅碳（SiC）等半导体制成其禁带宽3.3eV，比红色、橙色、黄色LED材料大50%左右，因电子电洞移动较难电阻率较高。该类芯片静电产生的感生电荷不易消失，累积到相当的程度，可以产生很高的静电电压。再加上这一类LED的衬底是用高阻值的蓝宝石（Al2O3）其导电性和导热性都很差。蓝宝石Al2O3衬底的LED的PN结电极是V型电极（俗称双电极型），电极之间的距离<300μm，一旦积累了感应的静电电荷，很容易在该处发生自激放电。对于InGaN/AlGaN/GaN双异质结，InGaN的发光启动层较薄仅几十纳米，对静电的承受能力很小，因此静电放电中该层更容易被击穿。InGaN蓝宝石Al2O3衬底氮化铝镓成长层氮化镓成长层N电极P电极ITO保护层以SiC为衬底的InGaN材料，基本上是单电极型电极结构，其抗静电电压机械模式达到600V以上，人体模式下高达5000V。而一般以Al2O3为衬底的LED器件通常是V型电极，其抗静电电压机械模式下仅为为400V左右或者更低。

h=250µmN电极P电极三.LEDESD被动防护(内置齐纳管作用与原理)LED正负极间反向并接一个二极管，由于齐纳管反向电压高于LED正向电压，LED正向工作电压下，电流在ZD处属截止状态，从LED流过，LED正常工作。当LED反向有反向电压存在时（超过齐纳导通电压），电流由齐纳管正向导通排泄掉，使反向施加在LED端的电压永远小于LED承受反向电压范围内。因齐纳管长期处于导通状态，由于静电产生时没有积累的过程，所以LED，随时处于放电状态，不受静电破坏。ZD齐纳Zener二极管相关参数单向双向加齐纳二极管和未加纳二极管数据表四.防静电的注意事项：1.所有接触LED设备及仪器必须接地良好,特别焊接的烙铁及锡炉必须接地良好。要定期检查接地的通路。0.000Hz℃℉uAmAVΩA10AuAmACOMVΩ电源插座220V黑表笔接人体黑表笔接大地墙黑表笔接电源接地插孔检查烙铁头接地状况示意图。铛位选择交流电压档黑表笔接人体，没有完全接地电压10~26V，黑表笔接大地，没有完全接地电压10~110V，黑表笔接电源接地插孔没有完全接地电压10~200V，以上不同方式若接地完全，显示电压是0V。红表笔接烙铁尖2.因设计需要弯脚及切脚由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电，故机器要可靠的接地，做好防静电工作原则一﹕在静电安全区域使用或安装静电排除装置原则二﹕用静电屏蔽容器运送及存放静电敏感组件或电路板原则三﹕定期检测所安装的静电防