全方位解讀LED死燈的多種原因

經(jīng)常會(huì )碰到LED不亮的情況，封裝企業(yè)、應用企業(yè)以及使用的單位和個(gè)人，都有可能碰到，這就是行業(yè)內的人說(shuō)的死燈現象。究其原因不外是兩種情況：其一，LED的漏電流過(guò)大造成PN結失效，使LED燈點(diǎn)不亮，這種情況一般不會(huì )影響其他的LED燈的工作；其二，LED燈的內部連接引線(xiàn)斷開(kāi)，造成LED無(wú)電流通過(guò)而產(chǎn)生死燈，這種情況會(huì )影響其他的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1。8V-2。2V，藍綠白LED工作電壓2。8-3。2V），一般都要用串、并聯(lián)來(lái)聯(lián)接，來(lái)適應不同的工作電壓，串聯(lián)的LED燈越多影響越大，只要其中有一個(gè)LED燈內部連線(xiàn)開(kāi)路，將造成該串聯(lián)電路的整串LED燈不亮，可見(jiàn)這種情況比第一種情況要嚴重的多。LED死燈是影響產(chǎn)品品質(zhì)、可靠性的關(guān)健，如何減少和杜絕死燈，提高產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性，是封裝、應用企業(yè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。下面是對造成死燈的一些原因作一些分析探討。

1、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(gè)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(wàn)美元的經(jīng)濟損失。所以防止靜電損壞電子元器件，是電子行業(yè)一項很重要的工作，LED封裝、應用的企業(yè)千萬(wàn)不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節出問(wèn)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）靜電可以達到三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產(chǎn)線(xiàn)，各類(lèi)設備的接地電阻是否符合要求，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(chǎng)合其接地電阻甚至要達到≤2歐姆。這些要求都為電子行業(yè)的人們所熟悉，關(guān)健是在實(shí)際執行時(shí)是否到位，是否有記錄。

據了解一般的民營(yíng)企業(yè)，防靜電措施做得并不到位，這就是大多數企業(yè)查不到接地電阻的測試記錄，即使做了接地電阻測試也是一年一次，或幾年一次，或有問(wèn)題時(shí)檢查一下接地電阻，殊不知接地電阻測試這是一項很重要的工作，每年至少4次（每季度測試一次），一些要求高的地方，每月就要作一次接地電阻測試。土壤電阻會(huì )隨著(zhù)季節的變化而不同，春夏天雨水多，土壤濕接地電阻較容易達到，秋冬季干燥土壤水分少，接地電阻就有可能超過(guò)規定數值，作記錄是為了保存原始資料，做到日后有據可查。符合ISO2000品質(zhì)管制體系。測試接地電阻可以自行設計表格，接地電阻測試封裝企業(yè)、LED應用企業(yè)都要做，只要將各種設備名稱(chēng)填于表格內，測出各設備的接地電阻記錄在案，測試人簽名即可存盤(pán)。

人體靜電對LED的損害也是很大的，工作時(shí)應穿防靜電服裝，配帶靜電環(huán)，靜電環(huán)應接地良好，有一種不須要接地的靜電環(huán)防靜電的效果不好，建議不使用配帶該種產(chǎn)品，如果工作人員違反操作規程，則應接受相應的警示教育，同時(shí)也起到告示他人的作用。人體帶靜電的多少，與人穿的不同面料衣服、及各人的體質(zhì)有關(guān)，秋冬季黑夜我們脫衣服就很容易看見(jiàn)衣服之間的放電現象，這種靜電放電的電壓就有三千伏。

而碳化矽襯底芯片的ESD值只有1100伏，藍寶石襯底芯片的ESD值就更低，只有500-600伏。一個(gè)好的芯片或LED，如果我們用手去拿（身體未作任何防護措施），其結果就可想而知了，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(guò)我們的手就莫名其妙的壞了，這就是靜電惹的禍。封裝企業(yè)如果不嚴格按接地規程辦事，吃虧的是企業(yè)自己，將造成產(chǎn)品合格率下降，減少企業(yè)的經(jīng)濟效益，同樣應用LED的企業(yè)如果設備和人員接地不良的話(huà)也會(huì )造成LED的損壞，返工在所難免。按照LED標準使用手冊的要求，LED的引線(xiàn)距膠體應不少于3-5毫米，進(jìn)行彎腳或焊接，但大多數應用企業(yè)都沒(méi)有做到這一點(diǎn)，而只是相隔一塊PCB板的厚度（≤2毫米）就直接焊接了，這也會(huì )對LED造成損害或損壞，因為過(guò)高的焊接溫度會(huì )對芯片產(chǎn)生影響，會(huì )使芯片特性變壞，降低發(fā)光效率，甚至損壞LED，這種現象屢見(jiàn)不鮮。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(wú)法控制，烙鐵溫度在300-400℃以上，過(guò)高的焊接溫度也會(huì )造成死燈，LED引線(xiàn)在高溫下膨脹系數比在150℃左右的膨脹系數高好幾倍，內部的金絲焊點(diǎn)會(huì )因為過(guò)大的熱脹冷縮將焊接點(diǎn)拉開(kāi)，造成死燈現象。

2、LED燈內部連線(xiàn)焊點(diǎn)開(kāi)路造成死燈現象的原因分析

2。1封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全

來(lái)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(jīng)精密模具沖壓而成，由于銅材較貴，成本自然就高，受市場(chǎng)激烈竟爭因素影響，為了降低制造成本，市場(chǎng)大多都采用冷軋低碳鋼帶來(lái)沖壓LED支架徘，鐵的支架排要經(jīng)過(guò)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，支架排的電鍍品質(zhì)非常關(guān)鍵，它關(guān)系到LED的壽命，在電鍍前的處理應嚴格按操作規程進(jìn)行，除銹、除油、磷化等工序應一絲不茍，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，太薄影響品質(zhì)。因為一般的LED封裝企業(yè)都不具備檢驗支架排電鍍品質(zhì)的能力，這就給了一些電鍍企業(yè)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(yè)IQC對支架排檢驗手段欠缺，沒(méi)有檢測支架排鍍層厚度和牢度的儀器，所以較容易蒙混過(guò)關(guān)。

有些支架排放在倉庫里幾個(gè)月后就生銹了，不要說(shuō)使用了，可見(jiàn)電鍍的品質(zhì)有多差。用這樣的支架排做出來(lái)的產(chǎn)品是肯定用不長(cháng)久的，不要說(shuō)3-5萬(wàn)小時(shí)，1萬(wàn)小時(shí)都成問(wèn)題。原因很簡(jiǎn)單每年都有一段時(shí)間的南風(fēng)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(huì )因鍍銀層太薄附著(zhù)力不強，焊點(diǎn)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(shí)就是內部焊點(diǎn)與支架脫離了。

2。2封裝過(guò)程中每一道工序都必須認真操作

任何一個(gè)環(huán)節疏忽都是造成死燈的原因在點(diǎn)、固晶工序，銀膠（對于單焊點(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。焊接工序也很關(guān)鍵，金絲球焊機的壓力、時(shí)間、溫度、功率四個(gè)參數的配合都要恰到好處，除了時(shí)間固定外，其他三個(gè)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。