臺榮光電與您一起 ：分析使LED燈珠損壞的可能
來源：本站原創 作者：佚名 日期：2015年11月18日
LED死燈現象在LED照明行業常常呈現，嚴重影響到了產品的質量和牢靠性，也是眾廠家關心的問題。LED死燈是由什么原因引起？該如何避免LED死燈的現象是本文探討的重點。 LED死燈的原因 LED死燈的原因不外乎兩種狀況：
其一，LED的漏電流過大造成PN結失效，使LED燈點不亮，這種狀況一般不會影響其他的LED燈的任務；
其二，LED燈的外部銜接引線斷開，造成LED無電流通過而發生死燈，這種狀況會影響其他的LED燈的正常任務，原因是由于LED燈任務電壓低（紅黃橙 LED任務電壓1.8V-2.2V，藍綠白LED任務電壓2.8-3.2V），一般都要用串、并聯來聯接，來適應不同的任務電壓，串聯的LED燈越多影響越大，只要其中有一個LED燈外部連線開路，將造成該串聯電路的整串LED燈不亮，可見這種狀況比第一種狀況要嚴重的多。 剖析LED死燈的狀況 LED死燈是影響產品品質、牢靠性的關健，如何增加和根絕死燈，提高產品品質和牢靠性，是封裝、應用企業需要解決的關鍵問題。下面是對造成死燈的一些原因作一些剖析探討。
1、靜電對LED芯片造成損傷 靜電對LED芯片造成損傷，使LED芯片的PN結失效，漏電流增大，變成一個電阻靜電是一種危害極大的魔鬼，全世界因為靜電損壞的電子元器件不計其數，造成數千萬美元的經濟損失。任何一個環節出問題，都將造成對LED的損害，使LED性能變壞甚至失效。 我們知道人體（ESD）靜電可以到達三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產線，各類設備的接地電阻是否契合要求，這也是很重要的，一般要求接地電阻為4歐姆，有些要求高的場所其接地電阻甚至要到達≤2歐姆。這些要求都為電子行業的人們所熟悉，關健是在實際執行時是否到位，是否有記載。 人體靜電對LED的損害也是很大的，任務時應穿防靜電服裝，配帶靜電環，靜電環應接地良好，有一種不須要接地的靜電環防靜電的效果不好，建議不使用配帶該種產品，假如任務人員違反操作規程，則應承受相應的警示教育，同時也起到告示他人的作用。
2、LED燈外部連線焊點開路造成死燈現象的原因剖析 2.1封裝企業生產工藝不建全，來料檢驗手段落后，是造成LED死燈的直接原因。一般采用支架排封裝的LED，支架排是采用銅或鐵金屬材料經精細模具沖壓而成，由于銅材較貴，本錢自然就高，受市場劇烈竟爭因素影響，為了降低制造本錢，市場大多都采用冷軋低碳鋼帶來沖壓LED支架徘，鐵的支架排要經過鍍銀。 鍍銀有兩個作用，一是為了避免氧化生銹，二是方便焊接，支架排的電鍍品質十分關鍵，它關系到LED的壽命，在電鍍前的處置應嚴格按操作規程停止，除銹、除油、磷化等工序應一絲不茍，電鍍時要控制好電流，鍍銀層厚度要控制好，鍍層太厚本錢高，太薄影響品質。 有些支架排放在倉庫里幾個月后就生銹了。原因很復雜每年都有一段時間的南風天，這樣的天氣空氣中濕度大，很容易造成電鍍差的金屬件生繡，使LED元件失效。即使封裝了的LED也會因鍍銀層太薄附著力不強，焊點與支架脫離，造成死燈現象。這就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了，其實就是外部焊點與支架脫離了。 2.2封裝進程中每一道工序都必須仔細操作，任何一個環節疏忽都是造成死燈的原因在點、固晶工序，銀膠（關于單焊點芯片）點得多與少都不行，多了膠會返到芯片金墊上，造成短路，少了芯片又粘不牢。雙焊點芯片點絕緣膠也是一樣，點多了絕緣膠會返上芯片的金墊上，造成焊接時的虛焊因而發生死燈。點少了芯片又粘不牢，所以點膠必須恰如其分，既不能多也不能少。 焊接工序也很關鍵，金絲球焊機的壓力、時間、溫度、功率四個參數的配合都要恰如其分，除了時間固定外，其他三個參數是可調的，壓力的調節應適中，壓力大容易壓碎芯片，太小則容易虛焊。焊接溫度一般調節在280℃為好，功率的調節是指超聲波功率調節，太大、太小都不好，以適中為度，總之，金絲球焊機各項參數的調節，以焊接好的材料，用彈簧力矩測試計檢測≥6克，即為合格。 每年都要對金絲球焊機各項參數進性檢測和校正，確保焊接參數處在最佳狀態。另外焊線的弧度也有要求，單焊點芯片的弧高為1.5-2個芯片厚度，雙焊點芯片弧高為2-3個芯片厚度，弧度的上下也會引起LED的品質問題，弧高太低容易造成焊接時的死燈現象，弧高太大則抗電流沖擊差。
3、鑒別虛焊死燈的辦法 將不亮的LED燈用打火機將LED引線加熱到200-300℃，移開打火機，用3伏扣式電池按正、負極銜接LED，假如此時LED燈能點亮，但隨著引線溫度降低LED燈由亮變為不亮，這就證明LED燈是虛焊。 加熱能點亮的理由是應用了金屬熱脹冷縮的原理，LED引線加熱時收縮伸長與外部焊點接通，此時接通電源，LED就能正常發光，隨著溫度下降LED引線收縮回復到常溫狀態，與外部焊點斷開，LED燈就點不亮了，這種辦法屢試都是靈驗的。 將這種虛焊的死燈兩引線焊在一根金屬條上，用較濃的硫酸浸泡，使LED外部膠體溶解，膠體全部溶解后取出，在縮小鏡或顯微鏡下察看各焊點的焊接狀況，就可以找出是一焊還是二焊的問題，是金絲球焊機那個參數設置不對，還是其他原因，以便改良辦法和工藝，避免虛焊的現象再次發作。 但是即使是中國電子展上的展品，在使用LED產品的用戶也會碰到死燈的現象，這就是LED產品使用一段時間后，發作死燈現象，死燈有兩種原因，開路性死燈是焊接品質不好，或支架電鍍的品質有問題，LED芯片漏電流增大也會造成LED燈不亮。 現在很多LED產品為了降低本錢沒有加抗靜電保護，所以容易呈現被感應靜電損壞芯片的現象。下雨天打雷容易呈現供電線路感應高壓靜電，以及供電線路疊加的尖峰脈沖，都會使LED產品遭受不同水平的損壞。
其一，LED的漏電流過大造成PN結失效，使LED燈點不亮，這種狀況一般不會影響其他的LED燈的任務；
其二，LED燈的外部銜接引線斷開，造成LED無電流通過而發生死燈，這種狀況會影響其他的LED燈的正常任務，原因是由于LED燈任務電壓低（紅黃橙 LED任務電壓1.8V-2.2V，藍綠白LED任務電壓2.8-3.2V），一般都要用串、并聯來聯接，來適應不同的任務電壓，串聯的LED燈越多影響越大，只要其中有一個LED燈外部連線開路，將造成該串聯電路的整串LED燈不亮，可見這種狀況比第一種狀況要嚴重的多。 剖析LED死燈的狀況 LED死燈是影響產品品質、牢靠性的關健，如何增加和根絕死燈，提高產品品質和牢靠性，是封裝、應用企業需要解決的關鍵問題。下面是對造成死燈的一些原因作一些剖析探討。
1、靜電對LED芯片造成損傷 靜電對LED芯片造成損傷，使LED芯片的PN結失效，漏電流增大，變成一個電阻靜電是一種危害極大的魔鬼，全世界因為靜電損壞的電子元器件不計其數，造成數千萬美元的經濟損失。任何一個環節出問題，都將造成對LED的損害，使LED性能變壞甚至失效。 我們知道人體（ESD）靜電可以到達三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產線，各類設備的接地電阻是否契合要求，這也是很重要的，一般要求接地電阻為4歐姆，有些要求高的場所其接地電阻甚至要到達≤2歐姆。這些要求都為電子行業的人們所熟悉，關健是在實際執行時是否到位，是否有記載。 人體靜電對LED的損害也是很大的，任務時應穿防靜電服裝，配帶靜電環，靜電環應接地良好，有一種不須要接地的靜電環防靜電的效果不好，建議不使用配帶該種產品，假如任務人員違反操作規程，則應承受相應的警示教育，同時也起到告示他人的作用。
2、LED燈外部連線焊點開路造成死燈現象的原因剖析 2.1封裝企業生產工藝不建全，來料檢驗手段落后，是造成LED死燈的直接原因。一般采用支架排封裝的LED，支架排是采用銅或鐵金屬材料經精細模具沖壓而成，由于銅材較貴，本錢自然就高，受市場劇烈竟爭因素影響，為了降低制造本錢，市場大多都采用冷軋低碳鋼帶來沖壓LED支架徘，鐵的支架排要經過鍍銀。 鍍銀有兩個作用，一是為了避免氧化生銹，二是方便焊接，支架排的電鍍品質十分關鍵，它關系到LED的壽命，在電鍍前的處置應嚴格按操作規程停止，除銹、除油、磷化等工序應一絲不茍，電鍍時要控制好電流，鍍銀層厚度要控制好，鍍層太厚本錢高，太薄影響品質。 有些支架排放在倉庫里幾個月后就生銹了。原因很復雜每年都有一段時間的南風天，這樣的天氣空氣中濕度大，很容易造成電鍍差的金屬件生繡，使LED元件失效。即使封裝了的LED也會因鍍銀層太薄附著力不強，焊點與支架脫離，造成死燈現象。這就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了，其實就是外部焊點與支架脫離了。 2.2封裝進程中每一道工序都必須仔細操作，任何一個環節疏忽都是造成死燈的原因在點、固晶工序，銀膠（關于單焊點芯片）點得多與少都不行，多了膠會返到芯片金墊上，造成短路，少了芯片又粘不牢。雙焊點芯片點絕緣膠也是一樣，點多了絕緣膠會返上芯片的金墊上，造成焊接時的虛焊因而發生死燈。點少了芯片又粘不牢，所以點膠必須恰如其分，既不能多也不能少。 焊接工序也很關鍵，金絲球焊機的壓力、時間、溫度、功率四個參數的配合都要恰如其分，除了時間固定外，其他三個參數是可調的，壓力的調節應適中，壓力大容易壓碎芯片，太小則容易虛焊。焊接溫度一般調節在280℃為好，功率的調節是指超聲波功率調節，太大、太小都不好，以適中為度，總之，金絲球焊機各項參數的調節，以焊接好的材料，用彈簧力矩測試計檢測≥6克，即為合格。 每年都要對金絲球焊機各項參數進性檢測和校正，確保焊接參數處在最佳狀態。另外焊線的弧度也有要求，單焊點芯片的弧高為1.5-2個芯片厚度，雙焊點芯片弧高為2-3個芯片厚度，弧度的上下也會引起LED的品質問題，弧高太低容易造成焊接時的死燈現象，弧高太大則抗電流沖擊差。
3、鑒別虛焊死燈的辦法 將不亮的LED燈用打火機將LED引線加熱到200-300℃，移開打火機，用3伏扣式電池按正、負極銜接LED，假如此時LED燈能點亮，但隨著引線溫度降低LED燈由亮變為不亮，這就證明LED燈是虛焊。 加熱能點亮的理由是應用了金屬熱脹冷縮的原理，LED引線加熱時收縮伸長與外部焊點接通，此時接通電源，LED就能正常發光，隨著溫度下降LED引線收縮回復到常溫狀態，與外部焊點斷開，LED燈就點不亮了，這種辦法屢試都是靈驗的。 將這種虛焊的死燈兩引線焊在一根金屬條上，用較濃的硫酸浸泡，使LED外部膠體溶解，膠體全部溶解后取出，在縮小鏡或顯微鏡下察看各焊點的焊接狀況，就可以找出是一焊還是二焊的問題，是金絲球焊機那個參數設置不對，還是其他原因，以便改良辦法和工藝，避免虛焊的現象再次發作。 但是即使是中國電子展上的展品，在使用LED產品的用戶也會碰到死燈的現象，這就是LED產品使用一段時間后，發作死燈現象，死燈有兩種原因，開路性死燈是焊接品質不好，或支架電鍍的品質有問題，LED芯片漏電流增大也會造成LED燈不亮。 現在很多LED產品為了降低本錢沒有加抗靜電保護，所以容易呈現被感應靜電損壞芯片的現象。下雨天打雷容易呈現供電線路感應高壓靜電，以及供電線路疊加的尖峰脈沖，都會使LED產品遭受不同水平的損壞。
