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复杂 LED 设计的丝网布局和焊接工艺规划

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在进行复杂 LED 设计时,SMT丝印布局的正确安排和设计可以确保电路的优化效果和良好的导电性能。DFN(双扁平无引线)封装以及EVIYOS LED矩阵等现代元件对汽车前灯进行实时精确调节,焊接连接的类型和焊盘区域的尺寸、相对位置等因素都需要考虑。这些都需要精确的焊点设计,以及丝网印刷的工艺规划,以实现完美的功能。

EVIYOS LED 矩阵的顶部 (资料来源:OSRAM AG)

丝网印刷的目标是为每个焊盘提供合适的焊料量,并确保每次焊接连接高度相同,同时避免任何故障点或桥接的产生。焊接连接的类型也必须考虑在内。焊盘区域的尺寸和相对位置对此有影响。

IPC-7093推荐的焊接连接高度为50至75µm,但实际上很难达到,典型的焊接连接高度在25µm至40µm之间。底部终端元件(BTC)的可靠性与焊接连接高度的增加成正比,而计算出的焊料体积需要除以焊膏中焊粉的体积百分比得到焊膏体积,然后将其划分到相应的基板焊盘上,以确保钢网具有良好的脱模性能和较低的桥接倾向。

对于 BTC(底部终端元件),可靠性随着焊接连接高度的增加而提高。直接在丝网印刷机中检测印刷的焊膏量,计算出的焊料体积除以焊膏中焊粉的体积百分比,得出焊膏体积。将其划分到相应的基板焊盘上,以确保丝网具有良好的脱模性能,以及较低的桥接倾向。根据这些规则准备的丝网印刷布局是实际测试的良好起点。

除了模版布局外,要获得可重现的结果,还需要一个恒定的印刷过程。实现独立于操作员的高工艺稳定性,必须选择合适的设备技术,并允许在必要时直接在打印机中检测印刷的焊膏量。德国埃莎 ERSA VERSAPRINT 2 丝网印刷机符合所有这些标准,具有清晰的菜单结构和可用的摄像系统,可以进行二维面积检测或三维体积检测,根据装配要求选择检测类型。此外,VERSAPRINT 2还具有其他选项,如监测焊膏量和支撑引脚的定位,以确保在复杂的基板上获得质量极佳的印刷电路板。

三维检测尤其适用于小开口(设计 <0402 或 µBGA)。在这些设计中,即使基本区域已经完全印刷完成,也能检测到因焊膏粘在丝网开口处而导致的印刷高度偏差。其他选项可进一步保护印刷过程,例如在印刷过程中监测钢网上的焊膏量,或在摄像头辅助下定位支撑引脚,以便即使在复杂的基板上也能完美地支撑印刷电路板。