OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 隨著近年來LED光效的不斷提升，LED的壽命和可靠性越來越受到業(yè)界的重視，它是LED產(chǎn)品最重要的性能之一。LED產(chǎn)品制造中的每一個元件和環(huán)節(jié)都會對其可靠性和壽命產(chǎn)生影響，其中LED器件與印刷電路板（PCB）之間焊點的可靠性對于確保LED燈具的整體可靠性至關(guān)重要。本文闡述如何了使用熱沖擊測試來分析科銳XLamp?大功率LED器件的焊點可靠性，旨在幫助科銳的用戶掌握科銳LED器件的應(yīng)用和設(shè)計的注意事項，提高產(chǎn)品研發(fā)效率和質(zhì)量。

　　 一、焊點可靠性的影響因素

　　LED應(yīng)用設(shè)計中，幾個焊點非常重要，如圖1所示，三個焊點的可靠性是確保熱量從LED結(jié)點傳遞到散熱器的關(guān)鍵所在。

圖1 確保熱量從LED結(jié)點傳遞到散熱器的重要焊點

　　 1、LED芯片到LED基板的焊點

　　這點通常由LED制造商確保其完整和可靠，在設(shè)計LED封裝時應(yīng)考慮如下因素。1）LED芯片和LED基板的物理性能；2）材料選擇；3）焊點幾何形狀（焊盤尺寸和形狀、焊盤相對于阻焊層的放置位置）；4）散裝焊料合金的機械性能；5）在焊點/散熱盤界面形成的金屬間化合物的性質(zhì)及其結(jié)構(gòu)。

　　 2、LED基板到PCB焊點和PCB到散熱器焊點

　　燈具制造商在應(yīng)用和設(shè)計中確保這兩個焊點的可靠和完整性。LED基板與PCB之間焊點的完整性是LED產(chǎn)品長期流明維持率和可靠性的主要決定因素之一。焊點可靠性不僅取決于焊料合金，還取決于LED器件和PCB的金屬鍍層。此外，回流溫度曲線對無鉛焊點的性能也有著顯著影響，因為它會影響焊點的浸潤性能和微觀結(jié)構(gòu)。焊點損壞或存在缺陷會導(dǎo)致開路失效狀況，進而導(dǎo)致燈具電氣性能完全失效。

　　對于LED器件焊接至PCB的可靠性，要考慮的關(guān)鍵特性是LED器件與PCB材料之間熱膨脹系數(shù)的差異。工作條件的變化會導(dǎo)致因膨脹系數(shù)失配而產(chǎn)生不同的力。這些力可能會被一些機械作用（如LED基板彎曲）放大。對于較大封裝尺寸LED在堅硬的PCB上的焊接，距離LED封裝中心最遠的焊點因膨脹失配而產(chǎn)生的應(yīng)力最大。

圖2 影響LED焊點可靠性的因素

　　綜合而言，圖2展示了影響LED焊點的各種影響因素，其中部分紅色顯示的因素為此文中研究重點。本研究利用熱沖擊來評估所選大功率XLamp? LED器件的焊點可靠性。熱沖擊測試的升溫速率遠遠高于熱循環(huán)測試，因此對焊點造成的損壞也嚴重得多。通過熱沖擊測試結(jié)果可以更深入地了解焊點的可靠性。