1.1 LED照明灯具的生产工具

LED照明灯具的生产工具主要有生产流水线、焊接设备、剥线机、丝印机、激光打标机、老化台、手工焊接工具及材料、锁灯头冶具（锁灯头机），以及其他必备工具。本节主要介绍常用的LED照明灯具的生产工具。

1.生产流水线

生产流水线（也叫输送线或输送机）是指在一定的线路上连续输送货物的机械，由牵引装置、承载装置、驱动装置、张紧装置、改向装置等组成，如图1-1所示。LED照明灯具的生产流水线输送能力强、运距长，在输送过程中工作人员可根据具体情况完成LED照明灯具的若干工艺操作。生产流水线在LED照明灯具的生产中应用十分广泛。

说明

（1）生产流水线按照输送类型可分为皮带流水线、板链流水线、倍速链流水线、插件流水线、网带流水线、悬挂流水线及滚筒流水线等。

（2）生产流水线对于生产一些大型LED照明灯具，如LED路灯、LED投光灯、LED工矿灯等，是有优势的。

（3）生产LED照明灯具的厂商，可以根据LED照明灯具的类型选择合适的生产流水线。

2.焊接设备

1）回流焊设备

目前最常用的焊接技术是回流焊技术。回流焊是指通过加热电路将空气或氮气加热到足够高的温度，然后将其吹向已经贴好元器件的PCB（印制电路板），让元器件两侧的焊料（膏状软钎焊料）融化后与PCB黏结。回流焊设备具有温度易控制、可避免氧化、制造成本低的优势。回流焊设备（回流焊炉）的外形如图1-2所示。

说明

（1）回流焊炉分为台式回流焊炉与立式回流焊炉两种，回流焊炉的温区长度一般为45～50cm，温区个数可以为3、4、5、6、7、8、9、10、12、15等。回流焊炉至少有3个温区，即预热区、焊接区和冷却区。

（2）LED照明灯具的焊接常采用立式回流焊炉，其温区数量为6个或8个。

（3）在焊接时，要将有用的物料按照相应的顺序摆放在物料架上，将不用的物料及时退回仓库或放在物料车上并做好标记。

（4）在调整好 LED 照明灯具的回流焊温度曲线后，要进行首样焊接，只有焊接样品通过各种品质测试后，才能进行批量生产。

（5）当SMD LED（表面贴装LED）照明灯具采用无铅回流焊技术焊接时，温度曲线中260℃（最高温度）的持续时间不能超过10s，220℃的持续时间不能超过60s，因为高温可能导致SMD LED照明灯具的功能丧失。

2）波峰焊设备

波峰焊是使PCB插件的焊接面（引脚面）直接与高温液态锡接触，以达到焊接的目的。在采用波峰焊技术进行焊接时，高温液态锡保持一个斜面状态，通过特殊装置使高温液态锡形成一道道类似波浪的形态，从而实现PCB上元器件焊端或引脚与PCB焊盘之间的机械连接与电气连接。波峰焊设备的外形如图1-3所示。

说明

（1）以前波峰焊采用的主要焊接材料是焊锡条；现在有了无铅工艺，波峰焊多采用锡银铜合金与特殊的助焊剂作为焊接材料，其要求的焊接温度更高。

（2）在LED照明灯具的生产中，波峰焊主要用于焊接LED照明灯具的灯板或有插件元器件的电源。

3）加热平台

加热平台是通过加热使膏状软钎焊料熔化从而进行焊接的。在使用加热平台进行焊接时，设定温度，使丝印到PCB焊盘上的膏状软钎焊料熔化，从而实现PCB上元器件焊端或引脚与PCB焊盘之间的机械连接与电气连接。加热平台的外形如图1-4所示。

说明

（1）加热平台通常用于小批量试产、实验样品生产及产品维修；大批量生产一般采用回流焊炉。

（2）在利用加热平台进行焊接时，最好采用有铅锡膏，如Sn63/Pb37（其熔点为180℃）。

3.剥线机

剥线机是一种将电线或电缆的塑料包皮与金属芯剥离的设备。因电线或电缆的线径、材料及组成结构不同，剥线机的机型也不同，可分为短细线型、大平方型、排线型、护套线型、同轴线型等。剥线机的外形如图1-5所示。

说明

剥线机生产商有厦门瑞扬自动化科技有限公司、潍坊博思特磁电设备有限公司、上海湘高电气有限公司、慈溪市华脉通信设备厂、铁将军汽车电子股份有限公司、东莞市银钢机械设备有限公司等。

4.丝印机

丝印机即丝网印刷机，是通过丝网（钢网）把锡膏或贴片红胶印到PCB焊盘上的一种设备。丝印机还可以印刷 PCB 的丝印标志、仪器外壳面板上的标志及其他产品文字图案。丝印机的外形如图1-6所示。

说明

（1）丝印机可分为垂直式丝印机、斜臂式丝印机、转盘式丝印机、四柱式丝印机及全自动丝印机等类型。

（2）在手工丝印机或半自动丝印机中，锡膏是先手工放在模板/丝网上，再通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上的。

（3）锡膏经回温后在使用前应搅拌充分。用刮刀刮起部分锡膏，当刮刀倾斜时，如果锡膏能顺滑地滑落，就说明其达到了要求的搅拌效果。

（4）大型LED照明灯具生产企业常会用到锡膏印刷机。在锡膏印刷机的作业过程中，需要每隔半小时检查一次印刷效果，查看是否有少锡、连锡、拉尖、移位、漏印等不良现象。

5.激光打标机

激光打标机是用激光束在各种材料的表面打上永久性的标记，或在产品上打上产品标签及其他内容的设备。激光打标机的外形如图1-7所示。

说明

（1）激光打标机主要应用于集成电路（IC）、电气工程、手机通信、五金制品、眼镜、钟表、汽车配件、塑胶按键、PVC管材等领域。

（2）激光打标机可分为 CO₂激光打标机、YAG 激光打标机、半导体端面泵浦激光打标机、光纤激光打标机、紫外激光打标机等类型。

6.老化台

老化台可以对生产的LED照明灯具进行老化，不同型号、不同规格的LED照明灯具的老化过程大体是相同的，可以对不同 LED 照明灯具进行差异化的老化，也可以对 LED电源进行老化冲击测试，以检验被测试产品是否符合规定的老化要求。老化台的外形如图1-8所示。

说明

（1）在老化过程中，应对整批 LED 照明灯具是否有死灯、死组、炸机、频闪、色温差、不通电、杂音、单个灯珠不良等异常现象进行全检并记录。

（2）在老化过程中，如果出现产品批量损坏的事故，应通知生产主管。

（3）在生产 LED 照明灯具时，可以设置相关的老化房对产品进行老化测试，老化房内要有电压调节设备、开关测试设备、温度及湿度控制设备等。

7.手工焊接工具及材料

1）电烙铁

电烙铁是焊接、维修电子产品的元器件及导线的必备工具，其配套工具有烙铁架、纤维海绵、镊子、吸锡器等，其中烙铁架用来放置电烙铁，纤维海绵用来清理烙铁头。电烙铁及其配套工具如图1-9所示。

说明

（1）LED照明灯具生产企业用的电烙铁多为内热式电烙铁，由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头等组成，功率约为50W或者更高，可以实现温度调节。

（2）内热式电烙铁的烙铁芯是可以更换的。

（3）焊接时，如果需要用到两种焊锡丝（无铅焊锡丝与有铅焊锡丝），一定要注意适时更换电烙铁的烙铁头。

2）焊台

焊台是通过加热焊锡丝使其熔化，从而使两个工件（PCB与元器件）焊接起来的工具。焊台的外形如图1-10所示。LED照明灯具生产企业使用的恒温焊台的工作温度在200℃～480℃，使用无铅焊锡丝对PCB与元器件进行焊接。

说明

目前焊台主要通过调整温度控制器的电量来控制烙铁头的温度。当烙铁头的温度低于预设的温度时，焊台主机打开，为温度控制器供电，使烙铁头内的发热芯发热；当烙铁头的温度高于预设的温度时，焊台主机关闭，温度控制器断电，发热芯停止发热。

3）焊锡

焊锡分为焊锡丝、焊锡条、锡膏三类。焊锡丝由锡合金和助焊剂两部分组成，其中锡合金的成分为锡与其他金属（包括银、铜，以及微量铅、汞、镉等），助焊剂被均匀灌注在锡合金中间部位。焊锡条的外径尺寸要符合焊锡条的规格要求。

锡膏是伴随着表面组装技术（SMT）的发展而研发出的一种新型焊接材料，是由焊锡粉、助焊剂，以及其他表面活性剂、触变剂等组成的膏状混合物。

调节恒温电烙铁或高温焊台的温度（高温焊锡丝要求的温度为350℃±10℃、低温焊锡丝要求的温度为270℃±10℃、高温锡膏要求的温度为217℃～226℃、低温锡膏要求的温度为138℃±5℃），待恒温电烙铁或高温焊台的温度达到指定温度时，焊锡丝或锡膏应能熔化。焊点应光滑、有光泽，无假焊、虚焊现象。

焊锡丝和锡膏的外形及锡膏参数如图1-11所示。

说明

（1）无铅焊锡丝有Sn99.3Cu0.7（熔点为227℃，是目前常用焊锡丝）、Sn96.5Ag3.0Cu0.5 （熔点为222℃，焊接性能好）、Sn99Ag0.3Cu0.7（熔点为217℃，可满足较高的焊接要求）。

（2）红胶是一种起固定作用的聚稀化合物，与锡膏不同的地方是其受热后便固化，其凝固点温度为150℃。

（3）有铅锡膏使用普遍，其合金比例是Sn63Pb37，是一种合金共晶产物。锡膏印刷是进行表面组装的关键步骤之一。

（4）锡膏应具有色泽均匀、无杂质、不易硬化等特点。

（5）焊锡丝应光滑、有光泽，无氧化、发黑现象。

（6）无铅焊锡丝具有 Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Bi、Sn-Sb、Sn-Ag-Cu等合金成分，其铅含量在1000ppm以下。

8.锁灯头冶具（锁灯头机）

锁灯头冶具用于为灯头打点以锁紧灯头。锁灯头冶具的针数有8与12两种，一般选择12针的锁灯头冶具。

9.其他必备工具

LED照明灯具生产的必备工具如表1-1所示。