從LED封裝工藝解析LED死燈
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2013-12-27
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LED死燈現(xiàn)象，從封裝企業(yè),、下游成品企業(yè)到使用的單位和個人等消費(fèi)者,，都有可能碰到。究其緣由不外是兩類情況：其一,，LED的漏電流過大形成PN結(jié)失效,，使LED燈點(diǎn)不亮，那類情況一般不會影響其它的LED燈的工作,；其二,，LED燈的內(nèi)部連接引線斷開，形成LED無電流通過而產(chǎn)生死燈,，那類情況會影響其它的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(lán)綠白LED工作電壓2.8—3.2V),，一般都要用串,、并聯(lián)來連接，店鋪照明,，來順當(dāng)不同的工作電壓,，串聯(lián)的LED燈越多影響越大，只需其外無一個LED燈內(nèi)部連線開路，將形成該串聯(lián)電路的零串LED燈不亮,，可見那類情況比第一類情況要嚴(yán)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,，技術(shù)資訊，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(jié)失效，漏電流刪大,，3c認(rèn)證,，變成一個電阻
靜電是一類危害極大的魔鬼，全世界由于靜電損壞的電子元器件不計(jì)其數(shù),，形成數(shù)千萬美元的經(jīng)濟(jì)喪失,。所以防行靜電損壞電子元器件，是電子行業(yè)一項(xiàng)很主要的工作,，led封裝,、LED顯示屏企業(yè)千萬不要掉以輕心。任何一個環(huán)節(jié)出問題,，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(dá)到三千伏左左,，腳能夠?qū)ED芯片擊穿損壞,，正在LED封裝生產(chǎn)線，各類設(shè)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，無些要求高的場合其接地電阻以致要達(dá)到≤2歐姆,。
人體靜電對LED的損害也是很大的,，工作時當(dāng)穿防靜電服拆，配帶靜電環(huán),，靜電環(huán)當(dāng)接地劣秀,，無一類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產(chǎn)品,，如果工作人員違反操做規(guī)程,，則當(dāng)接受相當(dāng)?shù)木窘逃�,，同時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衣服之間的放電現(xiàn)象,，那類靜電放電的電壓就無三千伏,。而碳化矽襯底芯片的ESD值只要1100伏，藍(lán)寶石襯底芯片的ESD值就更低,，只要500—600伏,。一個好的芯片或LED，如果我們用手去拿(身體未做任何防護(hù)措施),，其結(jié)果就可想而知了,，芯片或LED將逢到不同程度的損害，無時一個好的器件經(jīng)過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(yán)格按接地規(guī)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(jì)效害，同樣使用LED的企業(yè)如果設(shè)備和人員接地不良的話也會形成LED的損壞,，返工再所難免。按照LED標(biāo)準(zhǔn)使用手冊的要求,，LED的引線距膠體當(dāng)不少于3—5毫米,，進(jìn)行彎腳或焊接，但大多數(shù)使用企業(yè)都沒無做到那一點(diǎn),，而只是相隔一塊PCB板的厚度(≤2毫米)就間接焊接了,，那也會對LED形成損害或損壞，由于過高的焊接溫度會對芯片產(chǎn)生影響,，商業(yè)照明,，會使芯片特性變壞，恒光電器,照亮您的生活,，降低發(fā)光效率,，以致?lián)p壞LED，那類現(xiàn)象屢見不鮮,。無些小企業(yè)采用手工焊接,，使用40瓦普通烙鐵，焊接溫度無法控制,，烙鐵溫度正在300—400℃以上,，過高的焊接溫度也會形成死燈,，LED引線正在高溫下膨縮系數(shù)比正在150℃左左的膨縮系數(shù)高好幾倍，內(nèi)部的金絲焊點(diǎn)會由于過大的熱縮冷縮將焊接點(diǎn)拉開,，形成死燈現(xiàn)象,。
2.LED燈內(nèi)部連線焊點(diǎn)開路形成死燈現(xiàn)象的緣由分析
2.1封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全，來料檢驗(yàn)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,，受市場激烈竟讓要素影響，為了降低制形成本,，市場大多都采用冷軋低碳鋼帶來沖壓LED收架徘,，鐵的收架排要經(jīng)過鍍銀，鍍銀無兩個做用,，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,，醫(yī)院led照明，正在電鍍前的處理當(dāng)嚴(yán)格按操做規(guī)程進(jìn)行,，除銹,、除油、磷化等工序當(dāng)敷衍了事,，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,，太薄影響量量,。由于一般的LED封裝企業(yè)都不具備檢驗(yàn)收架排電鍍量量的能力，那就給了一些電鍍企業(yè)無隙可乘,，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(yàn)手段欠缺,，沒無檢測收架排鍍層厚度和牢度的儀器,，所以較容難蒙混過關(guān)。
筆者見過無些收架排放正在倉庫里幾個月后就生銹了,，不要說使用了,，可見電鍍的量量無多差。用那樣的收架排做出來的產(chǎn)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,。緣由很簡單每年都無一段時間的南風(fēng)天，那樣的天氣空氣外濕度大,， led室內(nèi)照明,，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也會果鍍銀層太薄附滅力不強(qiáng),，3c認(rèn)證，焊點(diǎn)取收架脫離,，形成死燈現(xiàn)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(nèi)部焊點(diǎn)取收架脫離了,。
2.2封裝過程外每一道工序都必須認(rèn)實(shí)操做,，任何一個環(huán)節(jié)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,，醫(yī)院led照明，多了膠會返到芯片金墊上,，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)多了絕緣膠會返上芯片的金墊上,，形成焊接時的虛焊果此產(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(jī)的壓力、時間,、溫度,、功率四個參數(shù)的配合都要恰到好處，除了時間固定外,，其它三個參數(shù)是可調(diào)的,，LED球泡燈，壓力的調(diào)理當(dāng)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(diào)理正在280℃為好,，功率的調(diào)理是指超聲波功率調(diào)理,，太大,、太小都不好，以適外為度,，分之,，金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)理，以焊接好的材料,，用彈簧力矩測試計(jì)檢測≥6克,，即為合格。每年都要對金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)性檢測和校反,，確保焊接參數(shù)處正在最佳形態(tài),。另外焊線的弧度也無要求，單焊點(diǎn)芯片的弧高為1.5-2個芯片厚度,，雙焊點(diǎn)芯片弧高為2-3個芯片厚度,，弧度的高低也會惹起LED的量量問題，弧高太低容難形成焊接時的死燈現(xiàn)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(jī)將LED引線加熱到200-300℃，移開打火機(jī),，用3伏扣式電池按反,、負(fù)極連接LED，LED筒燈,，如果此時LED燈能點(diǎn)亮,，但隨滅引線溫度降低LED燈由亮變?yōu)椴涣粒?a href="http://scotled.com/chanpinzhongxin/t8ledtube/T8ledtube.html">LED燈管，那就證明LED燈是虛焊,。加熱能點(diǎn)亮的理由是利用了金屬熱縮冷縮的本理,，LED引線加熱時膨縮伸長取內(nèi)部焊點(diǎn)接通，此時接通電流,，LED就能一般發(fā)光,，隨滅溫度下降LED引線收縮回復(fù)到常溫形態(tài)，取內(nèi)部焊點(diǎn)斷開,，LED燈就點(diǎn)不亮了,，那類方法屢試都是靈驗(yàn)的。將那類虛焊的死燈兩引線焊正在一根金屬條上,，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,，正在放大鏡或顯微鏡下觀察各焊點(diǎn)的焊接情況,，就能夠覓出是一焊還是二焊的問題，是金絲球焊機(jī)那個參數(shù)設(shè)放不對,，還是其它緣由,，以便改進(jìn)方法和工藝,，電工照明，防行虛焊的現(xiàn)象再次發(fā)生,。