LED meets SMT Foto:
LED meets SMT Foto: Zestron LED vor (links) & nach Joddampftest mit (mitte) & ohne (rechts) Verguss Validierungsprüfung nach SMT Bestückung von LEDs Oberflächenmontierte LEDs sind im Feld häufig hohen Belastungen ausgesetzt. Dies erhöht die Gefahr von Fehlfunktionen und Ausfällen. Zu deren Vermeidung und zur Bestehung der Zuverlässigkeitsprüfung muss insbesondere beim Klarverguss eine hohe Fertigungsqualität gewährleistet sein. Doch wie kann diese Fertigungsqualität sicher, schnell und kostengünstig überprüft werden? Fehler in der Fertigung von LEDs zur SMT-Bestückung führen oftmals auf Grund thermischer, klimatischer und korrosiver Belastungen im Betrieb zu Delaminationseffekten zwischen Klarverguss und Leadframe oder Baseplatte. Dabei sind insbesondere die Grenzflächen zwischen der Gehäusewandung und dem Leadframe sowie dem Verguss als Kriechpfade für Feuchtigkeit und Schadgase bekannt, welche die Delaminationen fördern und zu Korrosion im Inneren des Bauteils führen können. Darüber hinaus zeichnen sich die häufig als Verguss verwendeten Silikonmaterialien, je nach Polimerisationsgrad, als mehr oder weniger permeable für ebendiese Feuchte-/Schadgasatmosphäre aus, was ebenfalls zu Korrosion führen kann (siehe Abb.1). Um dies zu vermeiden und entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen ist es sinnvoll entsprechende Komponenten sowohl im Rahmen der Baumusterfreigaben als auch im oberflächenmontierten Zustand zu prüfen. Testverfahren zur Validierungsprüfung von LEDs Zur Validierungsprüfung von LEDs und zur Identifikation von Schwachstellen in der Vergussmasse gibt es verschiedene, am Markt etablierte Verfahren: • Flower of Sulphur Test: 40°C, 15–75% rF, 128 Stunden • 4K Schadgastest: 30°C, 15–75% rF, 128 Stunden • Temperatur-Feuchtelagerung: 85°C, 85% rF, bis zu 2000 Stunden Diese Verfahren sind jedoch entweder sehr aufwendig und zeitintensiv oder erfordern eine umfassende und teure Analytik-Ausstattung. Der Ioddampftest ist eine einfache, schnelle und kostengünstige Alternative. 34 EPP » 10|2021 |
Foto: Zestron Typische Penetrationspfade für Feuchte & Schadgas bei LEDs ANSPRECHPARTNER Stefan Strixner verantwortet als Principal Engineer die Installation von mehreren hundert Reinigungsprozessen und den Aufbau der technischen Zentren weltweit. Zudem ist er Experte im Bereich Ausfallursachen und Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen. Foto: Zestron Ioddampftemperatur & -feuchte bei Sumpftemperatur 70°C Stefan Strixner, Principal Engineer Telefon: +49 (0)841 635–26 E-Mail: techsupport@zestron.com FIRMENPROFIL Ioddampftest Aktuell läuft bei ZESTRON eine Untersuchung zur Effektivität des Ioddampftests an handelsüblichen LED Bauteilen. Erste Ergebnisse weisen auf eine wirklich gute Alternative zu den herkömmlichen Test-Verfahren hin. Unter moderaten Testbedingungen, mit einer Sumpftemperatur von 70°C sowie einer Dampftemperatur von 35°C wurden bei einer Testzeit von gerade einmal 2 Stunden (siehe Abb. 2) die kritischen Stellen und Penetrationspfade (siehe Abb. 1) identifiziert und eine Korrosion der Anschlussmetallisierung im Inneren des LEDs provoziert (siehe Abb. 3). Inwieweit der Ioddampftest die vorhandenen Schwachstellen ebenso zuverlässigkeit aufzeigt wie die etablierten, aufwendigen Verfahren wird aktuell anhand verschiedener Testreihen weiter untersucht. Zum Fachforum LED meets SMT stellen wir Ihnen dann die detaillierten Ergebnisse unserer Untersuchung vor. Zudem geben wir Ihnen einen Überblick zu den etablierten Qualitätstestverfahren und stellen diese dem Ioddampftest gegenüber. Mit acht Technologie- Zentren weltweit, lokalen Teams von Prozessingenieuren und der Erfahrung aus 3000 erfolgreich installierten Prozessen ist ZESTRON ein Garant für Zuverlässigkeit und Sicherheit bei elektronischen Baugruppen. Die Prozessingenieure testen elektronische Baugruppen, Halbleiter oder Leistungselektronik unter Produktionsbedingungen in Reinigungsanlagen führender Hersteller und ermitteln für die Kunden die beste Kombination aus Maschine, Reinigungschemie und Prozessüberwachung. Das Familienunternehmen ist kompetenter Ansprechpartner für die Prozessoptimierung, Risikoanalyse und Schadensanalytik in der Elektronikfertigung. ZESTRON Europe ... a Business Division of Dr. O.K. Wack Chemie GmbH Bunsenstr. 6 D – 85053 Ingolstadt info@zestron.com www.zestron.com EPP » 10|2021 | 35
Twitter