我們經(jīng)常會(huì)碰到LED燈珠不亮的情況,封裝企業(yè)、應(yīng)用企業(yè)以及使用的單位和個(gè)人,都
有可能碰到,這就是行業(yè)內(nèi)的人說的死燈現(xiàn)象。
究其原因不外是兩種情況:其一,LED的漏電流過大造成PN結(jié)失效,使LED燈點(diǎn)不亮,這種情況一般不會(huì)影響其它的LED燈的工作;
其二,LED燈的內(nèi)部連接引線斷開,造成LED無電流通過而產(chǎn)生死燈,這種情況會(huì)影響其它的LED燈的正常工作,原因是由于LED燈工作電壓低(紅黃橙LED工作電壓2.0V—2.6V,藍(lán)綠白LED工作電壓3.0—3.6V),一般都要用串、并聯(lián)來連接,來適應(yīng)不同的工作電壓,串聯(lián)的LED燈越多影響越大,只要其中有一個(gè)LED燈內(nèi)部連線開路,將造成該串聯(lián)電路的整串LED燈不亮,可見這種情況比第一種情況要嚴(yán)重的多。LED死燈是影響產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的關(guān)健,如何減少和杜絕死燈,提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,是封裝、應(yīng)用企業(yè)需要解決的關(guān)鍵問題。
下面是對(duì)造成死燈的一些原因作一些分析探討:
1. 靜電對(duì)LED芯片造成損傷,使LED芯片的PN結(jié)失效,漏電流增大,變成一個(gè)電阻靜電是一種危害極大的魔鬼,全世界因?yàn)殪o電損壞的電子元器件不計(jì)其數(shù),造成數(shù)千萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。所以防止靜電損壞電子元器件,是電子行業(yè)一項(xiàng)很重要的工作,LED封裝、應(yīng)用的企業(yè)千萬不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題,都將造成對(duì)LED的損害,使LED性能變壞甚至失效。一個(gè)好的芯片或LED,如果我們用手去拿(身體未作任何防護(hù)措施),其結(jié)果就可想而知了,芯片或LED將受到不同程度的損害,有時(shí)一個(gè)好的器件經(jīng)過我們的手就莫名其妙的壞了,這就是靜電惹的禍。
這方面深圳市星辰偉業(yè)光電有限公司做的蠻好的,值得學(xué)習(xí)一下。
2. 有些小企業(yè)采用手工焊接,使用40瓦普通烙鐵,焊接溫度無法控制,烙鐵溫度在300—400℃以上,過高的焊接溫度也會(huì)造成死燈,LED引線在高溫下膨脹系數(shù)比在150℃左右的膨脹系數(shù)高好幾倍,內(nèi)部的金絲焊點(diǎn)會(huì)因?yàn)檫^大的熱脹冷縮將焊接點(diǎn)拉開,造成死燈現(xiàn)象。
3. LED燈內(nèi)部連線焊點(diǎn)開路造成死燈現(xiàn)象的原因分析
4. 封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全,來料檢驗(yàn)手段落后,是造成LED死燈的直接原因
5.一般采用支架排封裝的LED,支架排是采用銅或鐵金屬材料經(jīng)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?fàn)幰蛩赜绊?,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(jīng)過鍍銀,鍍銀有兩個(gè)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(zhì)量非常關(guān)鍵,它關(guān)系到LED的壽命,在電鍍前的處理應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行,除銹、除油、磷化等工序應(yīng)一絲不茍,電鍍時(shí)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(zhì)量。因?yàn)橐话愕腖ED封裝企業(yè)都不具備檢驗(yàn)支架排電鍍質(zhì)量的能力,這就給了一些電鍍企業(yè)有機(jī)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(yè)IQC對(duì)支架排檢驗(yàn)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(guān)。即使封裝了的LED也會(huì)因鍍銀層太薄附著力不強(qiáng),焊點(diǎn)與支架脫離,造成死燈現(xiàn)象。這就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了,其實(shí)就是內(nèi)部焊點(diǎn)與支架脫離了。
星辰偉業(yè)光電有限公司的范總對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求很嚴(yán)格,公司采購原材料要求品質(zhì)一定要到位,做出來的LED燈珠,LED燈條保證要用到二年以上。企業(yè)老總就要有這種態(tài)度,因?yàn)槲覀冏约阂彩窍M(fèi)者,要從消費(fèi)者的角度去做產(chǎn)品。才能得到認(rèn)可,企業(yè)才會(huì)做強(qiáng)做大。
6 封裝過程中每一道工序都必須認(rèn)真操作,任何一個(gè)環(huán)節(jié)疏忽都是造成死燈的原因
7.在點(diǎn)、固晶工序,銀膠(對(duì)于單焊點(diǎn)芯片)點(diǎn)得多與少都不行,多了膠會(huì)返到芯片金墊上,造成短路,少了芯片又粘不牢。雙焊點(diǎn)芯片點(diǎn)絕緣膠也是一樣,點(diǎn)多了絕緣膠會(huì)返上芯片的金墊上,造成焊接時(shí)的虛焊因而產(chǎn)生死燈。點(diǎn)少了芯片又粘不牢,所以點(diǎn)膠必須恰到好處,既不能多也不能少。
8.焊接工序也很關(guān)鍵,金絲球焊機(jī)的壓力、時(shí)間、溫度、功率四個(gè)參數(shù)的配合都要恰到好處,除了時(shí)間固定外,其它三個(gè)參數(shù)是可調(diào)的,壓力的調(diào)節(jié)應(yīng)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(diào)節(jié)在280℃為好,功率的調(diào)節(jié)是指超聲波功率調(diào)節(jié),太大、太小都不好,以適中為度,總之,金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)節(jié),以焊接好的材料,用彈簧力矩測試計(jì)檢測≥6克,即為合格。每天都要對(duì)金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)性檢測和校正,確保焊接參數(shù)處在最佳狀態(tài)。另外焊線的弧度也有要求,單焊點(diǎn)芯片的弧高為1.5-2個(gè)芯片厚度,雙焊點(diǎn)芯片弧高為2-3個(gè)芯片厚度,弧度的高低也會(huì)引起LED的質(zhì)量問題,弧高太低容易造成焊接時(shí)的死燈現(xiàn)象,弧高太大則抗電流沖擊差。
9. 鑒別虛焊死燈的方法
10.將不亮的LED燈用打火機(jī)將LED引線加熱到200-300℃,移開打火機(jī),用3伏扣式電池按正、負(fù)極連接LED,如果此時(shí)LED燈能點(diǎn)亮,但隨著引線溫度降低LED燈由亮變?yōu)椴涣粒@就證明LED燈是虛焊。加熱能點(diǎn)亮的理由是利用了金屬熱脹冷縮的原理,LED引線加熱時(shí)膨脹伸長與內(nèi)部焊點(diǎn)接通,此時(shí)接通電源,LED就能正常發(fā)光,隨著溫度下降LED引線收縮回復(fù)到常溫狀態(tài),與內(nèi)部焊點(diǎn)斷開,LED燈就點(diǎn)不亮了,這種方法屢試都是靈驗(yàn)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(diǎn)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(jī)那個(gè)參數(shù)設(shè)置不對(duì),還是其它原因,以便改進(jìn)方法和工藝,防止虛焊的現(xiàn)象再次發(fā)生。
11.使用LED產(chǎn)品的用戶也會(huì)碰到死燈的現(xiàn)象,這就是LED產(chǎn)品使用一段時(shí)間后,發(fā)生死燈現(xiàn)象,死燈有兩種原因,開路性死燈是焊接質(zhì)量不好,或支架電鍍的質(zhì)量有問題,LED芯片漏電流增大也會(huì)造成LED燈不亮。現(xiàn)在很多LED產(chǎn)品為了降低成本沒有加抗靜電保護(hù),所以容易出現(xiàn)被感應(yīng)靜電損壞芯片的現(xiàn)象。下雨天打雷容易出現(xiàn)供電線路感應(yīng)高壓靜電,以及供電線路疊加的尖峰脈沖,都會(huì)使LED產(chǎn)品遭受不同程度的損壞。
總之發(fā)生死燈的原因有很多,不能一一列舉,從封裝、應(yīng)用、到使用各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。