什么是表面貼裝LED

片式LED是一種新型表面貼裝式半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有體積小、散射角大、發(fā)光均勻性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)光顏色包括白光在內(nèi)的各種顏色，因此被廣泛應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品上。PCB板是制造片式LED的主要材料之一。每個(gè)新的片式LED產(chǎn)品的開發(fā)都是從設(shè)計(jì)PCB板圖紙開始的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給出PCB正反面圖形及片式LED裝配圖和成品圖，再把設(shè)計(jì)好的PCB板圖紙給專業(yè)生產(chǎn)片LED PCB板廠商制板，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)及制造工藝的實(shí)施。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)完美無瑕的片式LED PCB板并不是件容易的事情，必須考慮到諸多影響設(shè)計(jì)的因素。為此，本文將從以下幾個(gè)方面對(duì)片式LED PCB板的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

一、片式LED PCB板結(jié)構(gòu)選擇

片式LED PCB板種類根據(jù)結(jié)構(gòu)分：有導(dǎo)通孔型結(jié)構(gòu)、挖槽孔型結(jié)構(gòu)等；根據(jù)單顆片式LED所用晶片數(shù)量分：單晶型、雙晶型及三晶型。導(dǎo)通孔型結(jié)構(gòu)PCB板和挖槽孔型結(jié)構(gòu)PCB板區(qū)別在于：前者切割時(shí)需切割兩個(gè)方向，單顆成品電極為半弧型；后者切割時(shí)只需切割一個(gè)方向。選擇設(shè)計(jì)什么樣結(jié)構(gòu)的PCB板及片式LED采用幾顆晶片的方式是根據(jù)市場用戶的要求進(jìn)行的。在用戶沒有提出特殊要求時(shí)，一般選擇挖槽孔型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PCB板。PCB基板為BT板。

二、挖槽孔方向的選擇

如果選擇用挖槽孔型結(jié)構(gòu)的方式設(shè)計(jì)PCB板，必須要考慮挖槽孔選擇哪個(gè)方向。一般情況下挖槽孔是沿著PCB板寬度方向進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因?yàn)檫@樣做可以使壓模成型后PCB板產(chǎn)生的變形最小。如圖(1)所示。
三、PCB板外形尺寸選擇
每個(gè)新的片式LED PCB板外形尺寸大小的選擇必須考慮的因素：①要求每塊PCB板上設(shè)計(jì)產(chǎn)品數(shù)量。②壓模成型后PCB板形變程度是否在可接受的范圍內(nèi)。
在不影響工藝制作時(shí)，每塊PCB板上產(chǎn)品的個(gè)數(shù)盡可能的設(shè)計(jì)多點(diǎn)，這樣有利于降低單個(gè)產(chǎn)品的成本。又由于壓模成型后膠體會(huì)收縮，PCB板易產(chǎn)生形變，因此PCB板在設(shè)計(jì)時(shí)又要考慮每組片式LED數(shù)量不能過多，但組數(shù)可以設(shè)計(jì)多點(diǎn)。這樣既可滿足單塊PCB板上片式LED數(shù)量的要求，又不至于使壓模成型后膠體收縮造成的PCB板形變過大。PCB板形變較大會(huì)造成PCB板無法切割及切割后膠體與PCB板易剝離。
PCB板厚度選擇是根據(jù)用戶使用的片式LED整體厚度要求進(jìn)行確定的。PCB板厚度不能太厚，太厚會(huì)造成固晶后無法焊線；PCB板厚度也不能太薄，太薄會(huì)造成壓模成型后因?yàn)槟z體收縮，PCB板形變過大。
以0603規(guī)格厚度為0.6mm的普通片式LED產(chǎn)品為例進(jìn)行說明。如果選用厚度為0.3mmPCB板，膠體部分厚度只可能為0.3mm，再選用厚度為0.28mm的晶片進(jìn)行固晶，整體厚度已經(jīng)為0.58mm，就無法進(jìn)行焊線操作。如果選用厚度為0.1mmPCB板，膠體部分厚度為0.5mm，壓模成型后由于膠體較厚，膠體收縮明顯，而PCB板薄，這樣會(huì)使PCB板產(chǎn)生的形變過大。因此，在設(shè)計(jì)PCB板的厚度時(shí)必須選擇一個(gè)合適的厚度，既可以使同一塊PCB板適合做不同厚度晶片片式LED，又不至于造成壓模成型后PCB板形變過大。
圖(2)為0603規(guī)格成品圖。圖(3)是面積為60mm×130mm的PCB板，每組由44只片式LED連為一個(gè)整體，圖(4)片式LED單元圖中a)圖適用于制作單電極晶片的普通片式LED，b)圖適用于制作藍(lán)寶石襯底的雙電極晶片的片式LED，同時(shí)，也可適用于制作單電極晶片的普通片式LED。
四、PCB板線路設(shè)計(jì)要求
1、固晶區(qū):固晶區(qū)的大小設(shè)計(jì)是由晶片大小確定的。在滿足能安全固好晶片的情況下，固晶區(qū)要盡可能的設(shè)計(jì)小一些。這樣壓模后膠體與PCB板的粘著性會(huì)更好，不易產(chǎn)生膠體與PCB板剝離的現(xiàn)象，同時(shí)也要考慮固晶區(qū)盡可能設(shè)計(jì)在單顆片式LED線路板中間位置。
2、焊線區(qū):焊線區(qū)基本上要大于磁嘴底部尺寸。
3、固晶區(qū)與焊線區(qū)距離:固晶區(qū)與焊線區(qū)距離要以焊線線弧來確定，距離大會(huì)造成線弧拉力不夠，距離小會(huì)造成焊線時(shí)金線接觸到晶片。
4、電極寬度:電極寬度一般為0.2mm。
5、電路線徑:連接電極與固晶區(qū)的電路線徑也要考慮大小的問題。采用小的線徑可以增加基板與膠體的粘著力。
6、導(dǎo)通孔孔徑:如果采用導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)PCB板，導(dǎo)通孔孔徑最小值一般為Φ0.2mm。
7、挖槽孔孔徑:如果采用導(dǎo)通孔設(shè)計(jì)PCB板，挖槽孔寬度最小值一般為1.0mm。
8、切割線寬度:切割時(shí)由于切割刀片有一定的厚度存在，PCB板在切割后會(huì)被磨損一部分，因此在設(shè)計(jì)切割線寬度時(shí)要考慮到切割刀片的厚度，在PCB板設(shè)計(jì)上進(jìn)行補(bǔ)償，不然切割后成品的寬度就偏窄。
另外，還要考慮定位孔的孔徑大小等問題。
一般一片PCB板可設(shè)計(jì)電路范圍內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)量設(shè)計(jì)為雙數(shù)。
五、對(duì)PCB基板的質(zhì)量要求
PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)PCB板制作進(jìn)行以下技術(shù)說明：
1、要求足夠的精度：要求板厚不均勻度〈±0.03mm，定位孔對(duì)電路板線路的偏差〈±0.05mm。
2、鍍金層的厚度和質(zhì)量必須確保金線鍵合后拉力測試〉8g。
3、PCB板制成成品后，要求表面無粘污，壓模后和膠體之間粘著性好。