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LED燈內部連線焊點開路造成死燈現象的原因分析

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LED燈內部連線焊點開路造成死燈現象的原因分析

發布日期:2018-09-30 作者:陜西LED工程商 點擊:

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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,造成數千萬美元的經濟損失。所以防止靜電損壞電子元器件,是電子行業一項很重要的工作,LED封裝、應用的企業千萬不要掉以輕心。任何一個環節出問題,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封裝生產線,各類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,有些要求高的場合其接地電阻甚至要達到≤2歐姆。這些要求都為電子行業的人們所熟悉,關健是在實際執行時是否到位,是否有記錄。據筆者了解一般的民營企業,防靜電措施做得并不到位,這就是大多數企業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,或有問題時檢查一下接地電阻,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。土壤電阻會隨著季節的變化而不同,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規定數值,作記錄是為了保存原始數據,做到日后有據可查。符合ISO2000質量管理體系。測試接地電阻可以自行設計表格,西北LED大屏批發接地電阻測試封裝企業、LED應用企業都要做,只要將各種設備名稱填于表格內,測出各設備的接地電阻記錄在案,測試人簽名即可存檔。

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人體靜電對LED的損害也是很大的,工作時應穿防靜電服裝,配帶靜電環,靜電環應接地良好,有一種不須要接地的靜電環防靜電的效果不好,建議不使用配帶該種產品,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、及各人的體質有關,秋冬季黑夜我們脫衣服就很容易看見衣服之間的放電現象,這種靜電放電的電壓就有三千伏。而碳化硅襯底芯片的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,有時一個好的器件經過我們的手就莫名其妙的壞了,這就是靜電惹的禍。

封裝企業如果不嚴格按接地規程辦事,吃虧的是企業自己,將造成產品合格率下降,減少企業的經濟效益,同樣應用LED的企業如果設備和人員接地不良的話也會造成LED的損壞,返工在所難免。按照LED標準使用手冊的要求,LED的引線距膠體應不少于3—5毫米,進行彎腳或焊接,但大多數應用企業都沒有做到這一點,而只是相隔一塊PCB板的厚度(≤2毫米)就直接焊接了,這也會對LED造成損害或損壞,因為過高的焊接溫度會對芯片產生影響,會使芯片特性變壞,降低發光效率,甚至損壞LED,這種現象屢見不鮮。有些小企業采用手工焊接,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造成死燈,LED引線在高溫下膨脹系數比在150℃左右的膨脹系數高好幾倍,內部的金絲焊點會因為過大的熱脹冷縮將焊接點拉開,造成死燈現象。

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2. LED燈內部連線焊點開路造成死燈現象的原因分析

2.1 封裝企業生產工藝不建全,來料檢驗手段落后,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,受市場激烈竟爭因素影響,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,鐵的支架排要經過鍍銀,鍍銀有兩個作用,一是為了防止氧化生銹,二是方便焊接,支架排的電鍍質量非常關鍵,它關系到LED的壽命,在電鍍前的處理應嚴格按操作規程進行,除銹、除油、磷化等工序應一絲不茍,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,太薄影響質量。因為一般的LED封裝企業都不具備檢驗支架排電鍍質量的能力,這就給了一些電鍍企業有機可乘,使電鍍的支架排鍍銀層減薄,減少成本支出,一般封裝企業IQC對支架排檢驗手段欠缺,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。筆者見過有些支架排放在倉庫里幾個月后就生銹了,不要說使用了,可見電鍍的質量有多差。用這樣的支架排做出來的產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。原因很簡單每年都有一段時間的南風天,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也會因鍍銀層太薄附著力不強,焊點與支架脫離,造成死燈現象。這就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了,其實就是內部焊點與支架脫離了。


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