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LED日光灯死灯的原因排查

发布者: 中千光电  时间:2018-10-05

 LED死灯现象在LED照明行业经常出现,严重影响到了产品的质量和可靠性,也是众厂家关心的问题。LED死灯是由什么原因引起?该如何避免LED死灯的现象是本文探讨的重点。
      LED死灯的原因
      LED死灯的原因不外乎两种情况:
      其一,LED的漏电流过大造成PN结失效,使LED灯点不亮,这种情况一般不会影响其他的LED灯的工作;
      其二,LED灯的内部连接引线断开,造成LED无电流通过而产生死灯,这种情况会影响其他的LED灯的正常工作,原因是由于LED灯工作电压低(红黄橙 LED工作电压1.8V-2.2V,蓝绿白LED工作电压2.8-3.2V),一般都要用串、并联来联接,来适应不同的工作电压,串联的LED灯越多影响越大,只要其中有一个LED灯内部连线开路,将造成该串联电路的整串LED灯不亮,可见这种情况比第一种情况要严重的多。
      分析LED死灯的情况
      LED死灯是影响产品品质、可靠性的关健,如何减少和杜绝死灯,提高产品品质和可靠性,是封装、应用企业需要解决的关键问题。下面是对造成死灯的一些原因作一些分析探讨。
      1、静电对LED芯片造成损伤
      静电对LED芯片造成损伤,使LED芯片的PN结失效,漏电流增大,变成一个电阻静电是一种危害极大的魔鬼,全世界因为静电损坏的电子元器件不计其数,造成数千万美元的经济损失。任何一个环节出问题,都将造成对LED的损害,使LED性能变坏甚至失效。
       我们知道人体(ESD)静电可以达到三千伏左右,足可以将LED芯片击穿损坏,在LED封装生产线,各类设备的接地电阻是否符合要求,这也是很重要的,一般要求接地电阻为4欧姆,有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到≤2欧姆。这些要求都为电子行业的人们所熟悉,关健是在实际执行时是否到位,是否有记录。
      人体静电对LED的损害也是很大的,工作时应穿防静电服装,配带静电环,静电环应接地良好,有一种不须要接地的静电环防静电的效果不好,建议不使用配带该种产品,如果工作人员违反操作规程,则应接受相应的警示教育,同时也起到告示他人的作用。
      2、LED灯内部连线焊点开路造成死灯现象的原因分析
      2.1封装企业生产工艺不建全,来料检验手段落后,是造成LED死灯的直接原因。一般采用支架排封装的LED,支架排是采用铜或铁金属材料经精密模具冲压而成,由于铜材较贵,成本自然就高,受市场激烈竟争因素影响,为了降低制造成本,市场大多都采用冷轧低碳钢带来冲压LED支架徘,铁的支架排要经过镀银。
      镀银有两个作用,一是为了防止氧化生锈,二是方便焊接,支架排的电镀品质非常关键,它关系到LED的寿命,在电镀前的处理应严格按操作规程进行,除锈、除油、磷化等工序应一丝不苟,电镀时要控制好电流,镀银层厚度要控制好,镀层太厚成本高,太薄影响品质。
       有些支架排放在仓库里几个月后就生锈了。原因很简单每年都有一段时间的南风天,这样的天气空气中湿度大,很容易造成电镀差的金属件生绣,使LED元件失效。即使封装了的LED也会因镀银层太薄附着力不强,焊点与支架脱离,造成死灯现象。这就是我们碰到的使用得好好的灯不亮了,其实就是内部焊点与支架脱离了。
       2.2封装过程中每一道工序都必须认真操作,任何一个环节疏忽都是造成死灯的原因在点、固晶工序,银胶(对于单焊点芯片)点得多与少都不行,多了胶会返到芯片金垫上,造成短路,少了芯片又粘不牢。双焊点芯片点绝缘胶也是一样,点多了绝缘胶会返上芯片的金垫上,造成焊接时的虚焊因而产生死灯。点少了芯片又粘不牢,所以点胶必须恰到好处,既不能多也不能少。
     焊接工序也很关键,金丝球焊机的压力、时间、温度、功率四个参数的配合都要恰到好处,除了时间固定外,其他三个参数是可调的,压力的调节应适中,压力大容易压碎芯片,太小则容易虚焊。焊接温度一般调节在280℃为好,功率的调节是指超声波功率调节,太大、太小都不好,以适中为度,总之,金丝球焊机各项参数的调节,以焊接好的材料,用弹簧力矩测试计检测≥6克,即为合格。
     每年都要对金丝球焊机各项参数进性检测和校正,确保焊接参数处在最佳状态。另外焊线的弧度也有要求,单焊点芯片的弧高为1.5-2个芯片厚度,双焊点芯片弧高为2-3个芯片厚度,弧度的高低也会引起LED的品质问题,弧高太低容易造成焊接时的死灯现象,弧高太大则抗电流冲击差。
       3、鉴别虚焊死灯的方法
        将不亮的LED灯用打火机将LED引线加热到200-300℃,移开打火机,用3伏扣式电池按正、负极连接LED,如果此时LED灯能点亮,但随着引线温度降低LED灯由亮变为不亮,这就证明LED灯是虚焊。
加热能点亮的理由是利用了金属热胀冷缩的原理,LED引线加热时膨胀伸长与内部焊点接通,此时接通电源,LED就能正常发光,随着温度下降LED引线收缩回复到常温状态,与内部焊点断开,LED灯就点不亮了,这种方法屡试都是灵验的。

       将这种虚焊的死灯两引线焊在一根金属条上,用较浓的硫酸浸泡,使LED外部胶体溶解,胶体全部溶解后取出,在放大镜或显微镜下观察各焊点的焊接情况,就可以找出是一焊还是二焊的问题,是金丝球焊机那个参数设置不对,还是其他原因,以便改进方法和工艺,防止虚焊的现象再次发生。

LED日光灯批发

       然而即使是中国电子展上的展品,在使用LED产品的用户也会碰到死灯的现象,这就是LED产品使用一段时间后,发生死灯现象,死灯有两种原因,开路性死灯是焊接品质不好,或支架电镀的品质有问题,LED芯片漏电流增大也会造成LED灯不亮。
现在很多LED产品为了降低成本没有加抗静电保护,所以容易出现被感应静电损坏芯片的现象。下雨天打雷容易出现供电线路感应高压静电,以及供电线路叠加的尖峰脉冲,都会使LED产品遭受不同程度的损坏。
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