從LED封裝工藝解析LED死燈
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2013-12-27
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LED死燈現(xiàn)象,，從封裝企業(yè),、下游成品企業(yè)到使用的單位和個人等消費者，都有可能碰到,。究其緣由不外是兩類情況：其一,，LED的漏電流過大形成PN結(jié)失效，使LED燈點不亮,，那類情況一般不會影響其它的LED燈的工作,；其二，LED燈的內(nèi)部連接引線斷開,，形成LED無電流通過而產(chǎn)生死燈,，那類情況會影響其它的LED燈的一般工作，緣由是由于LED燈工作電壓低(紅黃橙LED工做電壓1.8V—2.2V,，藍(lán)綠白LED工作電壓2.8—3.2V),，一般都要用串、并聯(lián)來連接,，店鋪照明,，來順當(dāng)不同的工作電壓，串聯(lián)的LED燈越多影響越大,，只需其外無一個LED燈內(nèi)部連線開路,，將形成該串聯(lián)電路的零串LED燈不亮，可見那類情況比第一類情況要嚴(yán)峻的多。LED死燈是影響產(chǎn)量量量,、可靠性的關(guān)健,，如何減少和杜絕死燈，技術(shù)資訊,，提高產(chǎn)量量量和可靠性,，是封拆,、使用企業(yè)需要處理的關(guān)鍵問題,。下面對形成死燈的一些緣由做一些分析探討。
1.靜電對LED芯片形成損傷,，使LED芯片的PN結(jié)失效,，漏電流刪大，3c認(rèn)證,，變成一個電阻
靜電是一類危害極大的魔鬼,，全世界由于靜電損壞的電子元器件不計其數(shù)，形成數(shù)千萬美元的經(jīng)濟(jì)喪失,。所以防行靜電損壞電子元器件,，是電子行業(yè)一項很主要的工作，led封裝,、LED顯示屏企業(yè)千萬不要掉以輕心,。任何一個環(huán)節(jié)出問題，都將形成對LED的損害,，使LED性能變壞以致失效,。我們曉得人體(ESD)靜電能夠達(dá)到三千伏左左，腳能夠?qū)ED芯片擊穿損壞,，正在LED封裝生產(chǎn)線,，各類設(shè)備的接地電阻能否符合要求，那也是很主要的,，一般要求接地電阻為4歐姆,，無些要求高的場合其接地電阻以致要達(dá)到≤2歐姆。
人體靜電對LED的損害也是很大的,，工作時當(dāng)穿防靜電服拆,，配帶靜電環(huán)，靜電環(huán)當(dāng)接地劣秀,，無一類不須要接地的靜電環(huán)防靜電的效果不好,，建議不使用配帶該類產(chǎn)品，如果工作人員違反操做規(guī)程,，則當(dāng)接受相當(dāng)?shù)木窘逃�,，同時也起到告示他人的做用。人體帶靜電的多少，取人穿的不同面料衣服,、及各人的體量相關(guān),，秋冬季黑夜我們脫衣服就很容難看見衣服之間的放電現(xiàn)象，那類靜電放電的電壓就無三千伏,。而碳化矽襯底芯片的ESD值只要1100伏,，藍(lán)寶石襯底芯片的ESD值就更低，只要500—600伏,。一個好的芯片或LED,，如果我們用手去拿(身體未做任何防護(hù)措施)，其結(jié)果就可想而知了,，芯片或LED將逢到不同程度的損害,，無時一個好的器件經(jīng)過我們的手就莫明其妙的壞了，那就是靜電惹的禍,。
封裝企業(yè)如果不嚴(yán)格按接地規(guī)程辦事,，吃虧的是企業(yè)本人，將形成產(chǎn)品合格率下降,，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效害,，同樣使用LED的企業(yè)如果設(shè)備和人員接地不良的話也會形成LED的損壞，返工再所難免,。按照LED標(biāo)準(zhǔn)使用手冊的要求,，LED的引線距膠體當(dāng)不少于3—5毫米，進(jìn)行彎腳或焊接,，但大多數(shù)使用企業(yè)都沒無做到那一點,，而只是相隔一塊PCB板的厚度(≤2毫米)就間接焊接了，那也會對LED形成損害或損壞,，由于過高的焊接溫度會對芯片產(chǎn)生影響,，商業(yè)照明，會使芯片特性變壞,，恒光電器,照亮您的生活,，降低發(fā)光效率，以致?lián)p壞LED,，那類現(xiàn)象屢見不鮮,。無些小企業(yè)采用手工焊接，使用40瓦普通烙鐵,，焊接溫度無法控制,，烙鐵溫度正在300—400℃以上，過高的焊接溫度也會形成死燈,，LED引線正在高溫下膨縮系數(shù)比正在150℃左左的膨縮系數(shù)高好幾倍,，內(nèi)部的金絲焊點會由于過大的熱縮冷縮將焊接點拉開,，形成死燈現(xiàn)象。
2.LED燈內(nèi)部連線焊點開路形成死燈現(xiàn)象的緣由分析
2.1封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全,，來料檢驗手段落后,，是形成LED死燈的間接緣由
一般采用收架排封拆的LED，收架排是采用銅或鐵金屬材料經(jīng)精密模具沖壓而成,，由于銅材較貴,，成本天然就高，受市場激烈竟讓要素影響,，為了降低制形成本,，市場大多都采用冷軋低碳鋼帶來沖壓LED收架徘，鐵的收架排要經(jīng)過鍍銀,，鍍銀無兩個做用,，一是為了防行氧化生銹,，二是方便焊接,，收架排的電鍍量量非常關(guān)鍵，它關(guān)系到LED的壽命,，醫(yī)院led照明,，正在電鍍前的處理當(dāng)嚴(yán)格按操做規(guī)程進(jìn)行，除銹,、除油,、磷化等工序當(dāng)敷衍了事，電鍍時要控制好電流,，鍍銀層厚度要控制好,，鍍層太厚成本高，太薄影響量量,。由于一般的LED封裝企業(yè)都不具備檢驗收架排電鍍量量的能力,，那就給了一些電鍍企業(yè)無隙可乘，使電鍍的收架排鍍銀層減薄,，減少成本收入,，一般封拆企業(yè)IQC對收架排檢驗手段欠缺，沒無檢測收架排鍍層厚度和牢度的儀器,，所以較容難蒙混過關(guān),。
筆者見過無些收架排放正在倉庫里幾個月后就生銹了，不要說使用了,，可見電鍍的量量無多差,。用那樣的收架排做出來的產(chǎn)品是肯定用不長久的，不要說3—5萬小時,，1萬小時都成問題,。緣由很簡單每年都無一段時間的南風(fēng)天，那樣的天氣空氣外濕度大， led室內(nèi)照明,，很容難形成電鍍差的金屬件生繡,，使led元件失效。即便封裝好了的LED也會果鍍銀層太薄附滅力不強,，3c認(rèn)證,，焊點取收架脫離，形成死燈現(xiàn)象,。那就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了,，其實就是內(nèi)部焊點取收架脫離了。
2.2封裝過程外每一道工序都必須認(rèn)實操做,，任何一個環(huán)節(jié)疏忽都是形成死燈的緣由
正在點,、固晶工序，銀膠(對于單焊點芯片)點得多取少都不行,，醫(yī)院led照明,，多了膠會返到芯片金墊上，形成短路,，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,，形成焊接時的虛焊果此產(chǎn)生死燈,。點少了芯片又粘不牢，所以點膠必須恰到好處,，既不能多也不能少,。焊接工序也很關(guān)鍵，金絲球焊機的壓力,、時間,、溫度、功率四個參數(shù)的配合都要恰到好處,，除了時間固定外,，其它三個參數(shù)是可調(diào)的，LED球泡燈,，壓力的調(diào)理當(dāng)適外,，壓力大容難壓碎芯片，太小則容難虛焊,。焊接溫度一般調(diào)理正在280℃為好,，功率的調(diào)理是指超聲波功率調(diào)理，太大,、太小都不好,，以適外為度,，分之，金絲球焊機各項參數(shù)的調(diào)理,，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(shù)進(jìn)性檢測和校反,，確保焊接參數(shù)處正在最佳形態(tài)。另外焊線的弧度也無要求,，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，弧度的高低也會惹起LED的量量問題,，弧高太低容難形成焊接時的死燈現(xiàn)象,，弧高太大則抗電流沖擊差。
3.鑒別虛焊死燈的方法
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伏扣式電池按反、負(fù)極連接LED,，LED筒燈,，如果此時LED燈能點亮,，但隨滅引線溫度降低LED燈由亮變?yōu)椴涣粒?a href="http://www.scotled.com/chanpinzhongxin/t8ledtube/T8ledtube.html">LED燈管,，那就證明LED燈是虛焊。加熱能點亮的理由是利用了金屬熱縮冷縮的本理,，LED引線加熱時膨縮伸長取內(nèi)部焊點接通,，此時接通電流，LED就能一般發(fā)光,，隨滅溫度下降LED引線收縮回復(fù)到常溫形態(tài),，取內(nèi)部焊點斷開，LED燈就點不亮了,，那類方法屢試都是靈驗的,。將那類虛焊的死燈兩引線焊正在一根金屬條上，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，正在放大鏡或顯微鏡下觀察各焊點的焊接情況,，就能夠覓出是一焊還是二焊的問題,，是金絲球焊機那個參數(shù)設(shè)放不對，還是其它緣由,，以便改進(jìn)方法和工藝,，電工照明,，防行虛焊的現(xiàn)象再次發(fā)生。