關于LED死燈現象的分析與探討
上傳人:陳輝 chok 上傳時間: 2011-04-28 瀏覽次數: 2145 |
2. LED燈內部連線焊點開路造成死燈現象的原因分析
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密模具沖壓而成,由于銅材較貴,成本自然就高,受市場激烈竟爭因素影響,為了降低制造成本,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,一是為了防止氧化生銹,二是方便焊接,支架排的電鍍質量非常關鍵,它關系到LED的壽命,在電鍍前的處理應嚴格按操作規程進行,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,鍍層太厚成本高,太薄影響質量。因為一般的LED封裝企業都不具備檢驗支架排電鍍質量的能力,這就給了一些電鍍企業有機可乘,使電鍍的支架排鍍銀層減薄,減少成本支出,一般封裝企業IQC對支架排檢驗手段欠缺,沒有檢測支架排鍍層厚度和牢度的儀器,所以較容易蒙混過關。筆者見過有些支架排放在倉庫里幾個月后就生銹了,不要說使用了,可見電鍍的質量有多差。用這樣的支架排做出來的產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。原因很簡單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,其實就是內部焊點與支架脫離了。
2.2 封裝過程中每一道工序都必須認真操作,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(對于單焊點芯片)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產生死燈。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到好處,除了時間固定外,其它三個參數是可調的,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,弧度的高低也會引起LED的質量問題,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伏扣式電池按正、負極連接LED,如果此時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利用了金屬熱脹冷縮的原理,LED引線加熱時膨脹伸長與內部焊點接通,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,與內部焊點斷開,LED燈就點不亮了,這種方法屢試都是靈驗的。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,在放大鏡或顯微鏡下觀察各焊點的焊接情況,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,還是其它原因,以便改進方法和工藝,防止虛焊的現象再次發生。
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,發生死燈現象,死燈有兩種原因,開路性死燈是焊接質量不好,或支架電鍍的質量有問題,LED芯片漏電流增大也會造成LED燈不亮。現在很多LED產品為了降低成本沒有加抗靜電保護,所以容易出現被感應靜電損壞芯片的現象。下雨天打雷容易出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產品遭受不同程度的損壞。
總之發生死燈的原因有很多,不能一一列舉,從封裝、應用、到使用各個環節都有可能出現死燈現象,如何提高LED產品的質量,是封裝企業以及應用企業要高度重視和認真研究的問題,從芯片、支架挑選,到LED封裝整個工藝流程都要按照ISO2000質量體系來進行運作。只有這樣LED的產品質量才可能全面的提高,才能做到長壽命、高可靠。在應用的電路設計上,選擇壓敏電阻和PPTC元件完善保護電路,增多并聯路數,采用恒流開關電源,增設溫度保護都是提高LED產品可靠性的有效措施。只要封裝、應用的企業嚴格按照ISO2000質量體系來運作,就一定能使LED的產品質量上一個新臺階。
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