【技術(shù)知識】從LED封裝工藝解析LED死燈

LED死燈現象，從封裝企業(yè)、下游成品企業(yè)到使用的單位和個(gè)人等消費者，都有可能碰到。究其緣由不外是兩類(lèi)情況：其一，LED的漏電流過(guò)大形成PN結失效，使LED燈點(diǎn)不亮，那類(lèi)情況一般不會(huì )影響其它的LED燈的工作；其二，LED燈的內部連接引線(xiàn)斷開(kāi)，形成LED無(wú)電流通過(guò)而產(chǎn)生死燈，那類(lèi)情況會(huì )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，藍綠白LED工作電壓2.8—3.2V)，一般都要用串、并聯(lián)來(lái)連接，來(lái)順當不同的工作電壓，串聯(lián)的LED燈越多影響越大，只需其外無(wú)一個(gè)LED燈內部連線(xiàn)開(kāi)路，將形成該串聯(lián)電路的零串LED燈不亮，可見(jiàn)那類(lèi)情況比第一類(lèi)情況要嚴峻的多。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，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(wèn)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結失效，漏電流刪大，變成一個(gè)電阻

　　靜電是一類(lèi)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，形成數千萬(wàn)美元的經(jīng)濟喪失。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(wàn)不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節出問(wèn)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)靜電能夠達到三千伏左左，腳能夠將LED芯片擊穿損壞，正在LED封裝生產(chǎn)線(xiàn)，各類(lèi)設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(wú)些要求高的場(chǎng)合其接地電阻以致要達到≤2歐姆。

　　人體靜電對LED的損害也是很大的，工作時(shí)當穿防靜電服拆，配帶靜電環(huán)，靜電環(huán)當接地劣秀，無(wú)一類(lèi)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(lèi)產(chǎn)品，如果工作人員違反操做規程，則當接受相當的警示教育，同時(shí)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(jiàn)衣服之間的放電現象，那類(lèi)靜電放電的電壓就無(wú)三千伏。而碳化矽襯底芯片的ESD值只要1100伏，藍寶石襯底芯片的ESD值就更低，只要500—600伏。一個(gè)好的芯片或LED，如果我們用手去拿(身體未做任何防護措施)，其結果就可想而知了，芯片或LED將逢到不同程度的損害，無(wú)時(shí)一個(gè)好的器件經(jīng)過(guò)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)如果不嚴格按接地規程辦事，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)濟效害，同樣使用LED的企業(yè)如果設備和人員接地不良的話(huà)也會(huì )形成LED的損壞，返工再所難免。按照LED標準使用手冊的要求，LED的引線(xiàn)距膠體當不少于3—5毫米，進(jìn)行彎腳或焊接，但大多數使用企業(yè)都沒(méi)無(wú)做到那一點(diǎn)，而只是相隔一塊PCB板的厚度(≤2毫米)就間接焊接了，那也會(huì )對LED形成損害或損壞，由于過(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，以致?lián)p壞LED，那類(lèi)現象屢見(jiàn)不鮮。無(wú)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，烙鐵溫度正在300—400℃以上，過(guò)高的焊接溫度也會(huì )形成死燈，LED引線(xiàn)正在高溫下膨縮系數比正在150℃左左的膨縮系數高好幾倍，內部的金絲焊點(diǎn)會(huì )由于過(guò)大的熱縮冷縮將焊接點(diǎn)拉開(kāi)，形成死燈現象。

　　2.LED燈內部連線(xiàn)焊點(diǎn)開(kāi)路形成死燈現象的緣由分析

　　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(chǎng)激烈竟讓要素影響，為了降低制形成本，市場(chǎng)大多都采用冷軋低碳鋼帶來(lái)沖壓LED收架徘，鐵的收架排要經(jīng)過(guò)鍍銀，鍍銀無(wú)兩個(gè)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，正在電鍍前的處理當嚴格按操做規程進(jìn)行，除銹、除油、磷化等工序當敷衍了事，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(wú)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(méi)無(wú)檢測收架排鍍層厚度和牢度的儀器，所以較容難蒙混過(guò)關(guān)?！　」P者見(jiàn)過(guò)無(wú)些收架排放正在倉庫里幾個(gè)月后就生銹了，不要說(shuō)使用了，可見(jiàn)電鍍的量量無(wú)多差。用那樣的收架排做出來(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。緣由很簡(jiǎn)單每年都無(wú)一段時(shí)間的南風(fēng)天，那樣的天氣空氣外濕度大，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(huì )果鍍銀層太薄附滅力不強，焊點(diǎn)取收架脫離，形成死燈現象。那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)取收架脫離了。

　　2.2封裝過(guò)程外每一道工序都必須認實(shí)操做，任何一個(gè)環(huán)節疏忽都是形成死燈的緣由

　　正在點(diǎn)、固晶工序，銀膠(對于單焊點(diǎn)芯片)點(diǎn)得多取少都不行，多了膠會(huì )返到芯片金墊上，形成短路，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，形成焊接時(shí)的虛焊果此產(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，其它三個(gè)參數是可調的，壓力的調理當適外，壓力大容難壓碎芯片，太小則容難虛焊。焊接溫度一般調理正在280℃為好，功率的調理是指超聲波功率調理，太大、太小都不好，以適外為度，分之，金絲球焊機各項參數的調理，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進(jìn)性檢測和校反，確保焊接參數處正在最佳形態(tài)。另外焊線(xiàn)的弧度也無(wú)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 )惹起LED的量量問(wèn)題，弧高太低容難形成焊接時(shí)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(xiàn)加熱到200-300℃，移開(kāi)打火機，用3伏扣式電池按反、負極