LEDレンズSMTラインでは、はんだリフロー自体のためではなく、二次光学レンズを固定するために使用される特殊な接着剤の同時熱硬化と紫外線硬化のために、UV硬化リフローオーブン(またはより正確にはUV硬化オーブン)が必要です。
1. LEDレンズアセンブリにおける2つの工程
LEDモジュールの標準的なSMTラインには、多くの場合、順番に行われる2つの主要な工程が含まれます。
1. はんだリフロー: LEDチップ、抵抗、ドライバ(IC)、およびその他の電気部品を、はんだペーストを使用してPCBに取り付けます。
2. レンズボンディング: 透明で高強度の接着剤を使用して、プラスチックまたはシリコン製の光学レンズをLEDチップの上に物理的に取り付けます。
この2番目の工程—レンズボンディング—がUV硬化オーブンを必要とします。
2. レンズの標準リフローの問題点
材料の感度: LEDレンズは通常、温度に敏感なプラスチック(PC、PMMAなど)またはシリコンでできています。標準的な赤外線(IR)リフローオーブンは、PCB全体を高温(多くの場合、鉛フリーはんだの場合240℃を超える)に加熱します。これにより、デリケートなレンズが溶けたり、歪んだり、変色したりして、製品が破壊されます。
接着剤の要件: レンズボンディングに使用される接着剤は、標準的なはんだではありません。これらは、特別に配合されたUV硬化性またはハイブリッド(UV+熱)エポキシです。化学硬化プロセスを開始するには、紫外線が必要です。
3. UV硬化リフローオーブンの仕組み
この特殊なオーブンは、この問題を解決するために2つの機能を1つのトンネルに統合しています。
1. 標準対流リフローゾーン(オーブンの前半):
Ø すべての電気部品が既にはんだ付けされたPCBがオーブンに入ります。
Ø 最初のいくつかの加熱ゾーンは、熱風またはIRを使用して、基板と新しく塗布されたレンズ接着剤を最適な活性化温度(例:80〜100℃)にします。この予熱は、
² 接着剤の粘度を下げ、表面への広がりと濡れ性を向上させます。
² その後のUV硬化反応を大幅に加速します。
² レンズ材料の融点よりはるかに低い温度です。
2. UV硬化ゾーン(オーブンの中央部):
Ø 予熱後、PCBは高強度の紫外線(UV)ランプの下を通過します。
Ø UV光は透明なレンズを透過し、接着剤中の光開始剤に当たり、液状エポキシを数秒で固く、強力なプラスチックに変える瞬時の重合反応を引き起こします。
Ø このプロセスでは、ほとんど熱が発生せず(「低温硬化」)、レンズへの損傷を防ぎます。
3. 冷却ゾーン(オーブンの最終セクション):
Ø 次に、アセンブリは冷却ゾーンを通過し、徐々に室温まで下げられ、最初のリフローからはんだ接合部が固まり、接着剤の硬化が完了します。
4. UV硬化オーブンを使用する主な利点
Ø 熱損傷の防止:「低温」UV硬化プロセスにより、プラスチックレンズが完全に形状を保ち、光学的に透明になります。
Ø 非常に高速な硬化:UV硬化は数秒で完了し、空気乾燥接着剤と比較して生産スループットが劇的に向上します。
Ø 優れた接着強度と信頼性:UV硬化接着剤は、振動、湿気、および熱サイクルに強い非常に強力で耐久性のある接着を形成します。これは、自動車のヘッドライトや屋外照明などの製品にとって重要です。
Ø オンデマンド硬化:接着剤はUV光にさらされるまで液体のままであり、オペレーターは接着剤が早期に固まることを心配することなく、レンズを正確に配置する時間を確保できます。
Ø プロセス統合:はんだ付けとレンズボンディングの両方を、単一の自動インラインプロセスで完了できるため、効率が最大化されます。
概要:必要な理由
特徴 |
標準リフローオーブン |
UV硬化リフローオーブン |
主な機能 |
高温(〜250℃)ではんだペーストを溶融します。 |
低熱を管理しながら、光でUV接着剤を硬化させます。 |
レンズへの影響 |
プラスチックレンズを溶かし、歪ませ、黄色くします。 |
レンズを損傷することなく接着剤を硬化させます。 |
接着剤の種類 |
はんだペースト(スズ/銀/銅)。 |
UV硬化性またはハイブリッド(UV+熱)エポキシ。 |
プロセス |
純粋に熱的。 |
熱予熱+UV光照射。 |
要するに:UV硬化リフローオーブンは、レンズを損傷したり、以前に完了したはんだ接合部を損なうことなく、自動SMTライン内で温度に敏感なLEDレンズを高速、信頼性、高強度で接着できるため不可欠です。これは、信頼性の高いLED照明製品を大量生産するための重要な技術です。
LEDレンズSMTラインでは、はんだリフロー自体のためではなく、二次光学レンズを固定するために使用される特殊な接着剤の同時熱硬化と紫外線硬化のために、UV硬化リフローオーブン(またはより正確にはUV硬化オーブン)が必要です。
1. LEDレンズアセンブリにおける2つの工程
LEDモジュールの標準的なSMTラインには、多くの場合、順番に行われる2つの主要な工程が含まれます。
1. はんだリフロー: LEDチップ、抵抗、ドライバ(IC)、およびその他の電気部品を、はんだペーストを使用してPCBに取り付けます。
2. レンズボンディング: 透明で高強度の接着剤を使用して、プラスチックまたはシリコン製の光学レンズをLEDチップの上に物理的に取り付けます。
この2番目の工程—レンズボンディング—がUV硬化オーブンを必要とします。
2. レンズの標準リフローの問題点
材料の感度: LEDレンズは通常、温度に敏感なプラスチック(PC、PMMAなど)またはシリコンでできています。標準的な赤外線(IR)リフローオーブンは、PCB全体を高温(多くの場合、鉛フリーはんだの場合240℃を超える)に加熱します。これにより、デリケートなレンズが溶けたり、歪んだり、変色したりして、製品が破壊されます。
接着剤の要件: レンズボンディングに使用される接着剤は、標準的なはんだではありません。これらは、特別に配合されたUV硬化性またはハイブリッド(UV+熱)エポキシです。化学硬化プロセスを開始するには、紫外線が必要です。
3. UV硬化リフローオーブンの仕組み
この特殊なオーブンは、この問題を解決するために2つの機能を1つのトンネルに統合しています。
1. 標準対流リフローゾーン(オーブンの前半):
Ø すべての電気部品が既にはんだ付けされたPCBがオーブンに入ります。
Ø 最初のいくつかの加熱ゾーンは、熱風またはIRを使用して、基板と新しく塗布されたレンズ接着剤を最適な活性化温度(例:80〜100℃)にします。この予熱は、
² 接着剤の粘度を下げ、表面への広がりと濡れ性を向上させます。
² その後のUV硬化反応を大幅に加速します。
² レンズ材料の融点よりはるかに低い温度です。
2. UV硬化ゾーン(オーブンの中央部):
Ø 予熱後、PCBは高強度の紫外線(UV)ランプの下を通過します。
Ø UV光は透明なレンズを透過し、接着剤中の光開始剤に当たり、液状エポキシを数秒で固く、強力なプラスチックに変える瞬時の重合反応を引き起こします。
Ø このプロセスでは、ほとんど熱が発生せず(「低温硬化」)、レンズへの損傷を防ぎます。
3. 冷却ゾーン(オーブンの最終セクション):
Ø 次に、アセンブリは冷却ゾーンを通過し、徐々に室温まで下げられ、最初のリフローからはんだ接合部が固まり、接着剤の硬化が完了します。
4. UV硬化オーブンを使用する主な利点
Ø 熱損傷の防止:「低温」UV硬化プロセスにより、プラスチックレンズが完全に形状を保ち、光学的に透明になります。
Ø 非常に高速な硬化:UV硬化は数秒で完了し、空気乾燥接着剤と比較して生産スループットが劇的に向上します。
Ø 優れた接着強度と信頼性:UV硬化接着剤は、振動、湿気、および熱サイクルに強い非常に強力で耐久性のある接着を形成します。これは、自動車のヘッドライトや屋外照明などの製品にとって重要です。
Ø オンデマンド硬化:接着剤はUV光にさらされるまで液体のままであり、オペレーターは接着剤が早期に固まることを心配することなく、レンズを正確に配置する時間を確保できます。
Ø プロセス統合:はんだ付けとレンズボンディングの両方を、単一の自動インラインプロセスで完了できるため、効率が最大化されます。
概要:必要な理由
特徴 |
標準リフローオーブン |
UV硬化リフローオーブン |
主な機能 |
高温(〜250℃)ではんだペーストを溶融します。 |
低熱を管理しながら、光でUV接着剤を硬化させます。 |
レンズへの影響 |
プラスチックレンズを溶かし、歪ませ、黄色くします。 |
レンズを損傷することなく接着剤を硬化させます。 |
接着剤の種類 |
はんだペースト(スズ/銀/銅)。 |
UV硬化性またはハイブリッド(UV+熱)エポキシ。 |
プロセス |
純粋に熱的。 |
熱予熱+UV光照射。 |
要するに:UV硬化リフローオーブンは、レンズを損傷したり、以前に完了したはんだ接合部を損なうことなく、自動SMTライン内で温度に敏感なLEDレンズを高速、信頼性、高強度で接着できるため不可欠です。これは、信頼性の高いLED照明製品を大量生産するための重要な技術です。