LED生產(chǎn)過(guò)程中的濕度控制

　　發(fā)光二極管產(chǎn)品一直以低消耗，高壽命，耐候性能好等優(yōu)勢逐步成為光電顯示領(lǐng)域寵兒，尤其是近年來(lái)的固態(tài)照明領(lǐng)域，大功率發(fā)光二極管已經(jīng)越來(lái)越受到業(yè)界的青睞。

　　發(fā)光二極管產(chǎn)品分為：點(diǎn)陣數碼管、lamp、smd、topview、sideview、大功率等很多品種，但是這些品種都有一個(gè)共同點(diǎn)就是都是存在樹(shù)脂和支架的非氣密閉封裝結合。所以都屬于潮濕敏感性元件，而潮濕敏感性元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環(huán)境下，陷于樹(shù)脂的表面貼裝元件(SMD,surfacemountdevice)內部的潮濕會(huì )產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見(jiàn)的失效模式包括樹(shù)脂從芯片或引腳框的內部分離(脫層)、導線(xiàn)損傷、芯片損傷和不會(huì )延伸到元件表面的內部裂紋等。在一一些極端的情況中，裂紋會(huì )延伸到元件的表面；最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效益)。IPC-美國電子工業(yè)吉印通會(huì )制訂和發(fā)布了IPC-M-10*,潮濕敏感性元件標準和指引手冊。它包括以下七個(gè)文件：

　　IPC/JEDECJ-STD-020塑料集成電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類(lèi)

　　IPC/JEDECJ-STD-0**潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運和使用標準

　　IPC/JEDECJ-STD-0**非氣密性封裝元件的聲學(xué)顯微鏡檢查方法

　　IPC-**01用于評估電子元件(預處理的IC元件)的印刷線(xiàn)路板(PWB,printedwiringboard)的裝配工藝過(guò)程的模擬方法

　　IPC-**02電子元件的PWB裝配焊接工藝指南

　　IPC-**0*非IC元件的潮濕敏感性分類(lèi)

　　IPC-**04評估非IC元件(預處理的非IC元件)的裝配工藝過(guò)程模擬方法

　　其中在IPC/JEDECJ-STD-020定義了潮濕敏感性元件，即由潮濕可透材料諸如塑料、樹(shù)脂所制造的非氣密性包裝的分類(lèi)程序。該程序包括暴露在回流焊接溫度接著(zhù)詳細的視覺(jué)檢查、掃描聲學(xué)顯微圖象、截面和電氣測試等。IPC/JEDECJ-STD-020還把潮濕敏感性元件分為八個(gè)等級，分別是：

　　1級-≤*0°C/8*%RH無(wú)限車(chē)間壽命

　　2級-≤*0°C/60%RH一年車(chē)間壽命

　　2a級-≤*0°C/60%RH四周車(chē)間壽命

　　*級-≤*0°C/60%RH168小時(shí)車(chē)間壽命

　　4級-≤*0°C/60%RH*2小時(shí)車(chē)間壽命

　　*級-≤*0°C/60%RH48小時(shí)車(chē)間壽命

　　*a級-≤*0°C/60%RH24小時(shí)車(chē)間壽命

　　6級-≤*0°C/60%RH*2小時(shí)車(chē)間壽命(對于6級，元件使用之前必須經(jīng)過(guò)烘焙，并且必須在潮濕敏感注意標貼上所規定的時(shí)間限定內回流)。

　　發(fā)光二極管一般都屬于2a、*、4三個(gè)級別，其中smd屬于*級，topview、sideview屬于4級。所以相應的生產(chǎn)制程時(shí)間都是要控制在其要求的范圍內。

　　目前smd產(chǎn)品包括topview、sideview在客戶(hù)回流焊的時(shí)候出現死燈現象是目前這個(gè)業(yè)界的一個(gè)通病，而吸濕控制也是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)有效方法。

　　1．縮短產(chǎn)品制程時(shí)間，嚴重按照等級要求控制產(chǎn)品成型后空氣中的置放時(shí)間。

　　2．對宜吸濕原物料生產(chǎn)前做烘焙除濕處理。烘焙的時(shí)間/溫度要以該物料的特性來(lái)定。

　　*．控制生產(chǎn)現場(chǎng)的溫度/濕度，半產(chǎn)品放置在防潮柜中。

　　4．對產(chǎn)品進(jìn)行烘焙除濕處理。

　　*．對產(chǎn)品進(jìn)行真空包裝。

　　6．對長(cháng)期放置產(chǎn)品使用前烘焙除濕處理。

　　其中產(chǎn)品包裝和烘焙，IPC/JEDECJ-STD-0**提供處理、包裝、裝運和烘焙潮濕敏感性元件的推薦方法。重點(diǎn)是在包裝和防止潮濕吸收上面-烘焙或去濕應該是過(guò)多暴露發(fā)生之后使用的最終辦法。干燥包裝涉及將潮濕敏感性元件與去濕劑、濕度指示卡和潮濕敏感注意標貼一起密封在防潮袋內。標貼含有有關(guān)特定溫度與濕度范圍內的貨架壽命、開(kāi)袋之后的暴露時(shí)間、關(guān)于何時(shí)要求烘焙的詳細情況、烘焙程序、以及袋的密封日期。1級。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是可選的、標貼是不要求的，除非元件分類(lèi)到2**°C的回流溫度。2級。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是要求的、標貼是要求的。2a~*a級。裝袋之前干燥是要求的，裝袋與去濕劑是要求的、標貼是要求的。6級。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是可選的、標貼是要求的。

　　當然由于包裝袋的原因我們對產(chǎn)品的干燥可以使用去濕或烘焙兩種方法。

　　1、室溫去濕。使用標準的干燥包裝方法或者一個(gè)可以維持2*°C±*°C、濕度低于10%RH的干燥箱，放置*倍的空氣暴露時(shí)間，以恢復原來(lái)的車(chē)間壽命。

　　2、烘焙。對基于級別和包裝厚度的干燥前與后的包裝，有一些烘焙的推薦方法。預烘焙用于干燥包裝的元件準備，而后烘焙用于在車(chē)間壽命過(guò)后重新恢復元件。請查閱并跟隨J-STD-0**中推薦的烘焙時(shí)間/溫度。烘焙溫度可能通過(guò)氧化焊墊或引起過(guò)多的金屬間增生(intermetallicgrowth)而降低焊墊的可焊接性；另外烘焙除濕如果是產(chǎn)品卷帶包裝后的產(chǎn)品，所以必須要考慮烘焙對包裝上下帶封合的影響。

　　IPC的干燥包裝之前的預烘焙推薦是：

　　1．包裝之前，封裝厚度小于或等于1.4mm：對于2a~*a級別，12*°C的烘焙時(shí)間范圍8~28小時(shí)，或1*0°C烘焙4~14小時(shí)。封裝厚度小于或等于2.0mm：對于2a~*a級別，12*°C的烘焙時(shí)間范圍2*~48小時(shí)，或1*0°C烘焙11~24小時(shí)。

　　2．車(chē)間壽命過(guò)期之后，封裝厚度小于或等于1.4mm：對于2a~*a級別，12*°C的烘焙時(shí)間范圍4~14小時(shí)，或40°C烘焙*~*天。封裝厚度小于或等于2.0mm：對于2a~*a級別，12*°C的烘焙時(shí)間范圍18~48小時(shí)，或40°C烘焙21~68天。

　　*．卷帶包裝產(chǎn)品筆者也進(jìn)行了幾組試驗，烘焙smd產(chǎn)品先在*0°C/80%RH放置**6小時(shí)以上。

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