LED死燈原因及解決分析探討

    我們經(jīng)常會碰到LED燈具不亮的情況，這就是行業(yè)內(nèi)的人說的死燈現(xiàn)象。LED死燈是影響產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的關(guān)健，如何減少和杜絕死燈，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，是封裝、應(yīng)用企業(yè)需要解決的關(guān)鍵問題。以下是聯(lián)誠發(fā)集團(tuán)分享的經(jīng)驗(yàn)

    導(dǎo)致LED燈具死燈的原因：

    其一，LED的漏電流過大造成PN結(jié)失效，使LED燈點(diǎn)不亮，這種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，造成LED無電流通過而產(chǎn)生死燈，這種情況會影響其它的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(lán)綠白LED工作電壓2.8-3.2V)，一般都要用串、并聯(lián)來聯(lián)接，來適應(yīng)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(nèi)部連線開路，將造成該串聯(lián)電路的整串LED燈不亮，可見這種情況比第一種情況要嚴(yán)重的多。

    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(jié)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?yàn)殪o電損壞的電子元器件不計(jì)其數(shù)，造成數(shù)千萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。所以防止靜電損壞電子元器件，是電子行業(yè)一項(xiàng)很重要的工作，LED封裝、應(yīng)用的企業(yè)千萬不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節(jié)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(dá)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，各類設(shè)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(dá)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(zhí)行時(shí)是否到位，是否有記錄。據(jù)筆者了解一般的民營企業(yè)，防靜電措施做得并不到位，這就是大多數(shù)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，或有問題時(shí)檢查一下接地電阻，殊不知接地電阻測試這是一項(xiàng)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。

    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(hù)措施)，其結(jié)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(yán)格按接地規(guī)程辦事，將造成產(chǎn)品合格率下降，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同樣應(yīng)用LED的企業(yè)如果設(shè)備和人員接地不良的話也會造成LED的損壞，返工在所難免。

    2、LED燈內(nèi)部連線焊點(diǎn)開路造成死燈現(xiàn)象的原因分析

    封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全，來料檢驗(yàn)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，受市場激烈竟?fàn)幰蛩赜绊懀瑸榱私档椭圃斐杀�，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(jīng)過鍍銀，鍍銀有兩個(gè)作用，一是為了防止氧化生銹，二是方便焊接，支架排的電鍍質(zhì)量非常關(guān)鍵，它關(guān)系到LED的壽命，在電鍍前的處理應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，除銹、除油、磷化等工序應(yīng)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，太薄影響質(zhì)量。

    因?yàn)橐话愕腖ED封裝企業(yè)都不具備檢驗(yàn)支架排電鍍質(zhì)量的能力，這就給了一些電鍍企業(yè)有機(jī)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(yàn)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(guān)。筆者見過有些支架排放在倉庫里幾個(gè)月后就生銹了，不要說使用了，可見電鍍的質(zhì)量有多差。用這樣的支架排做出來的產(chǎn)品是肯定用不長久的，不要說3-5萬小時(shí)，1萬小時(shí)都成問題。

    原因很簡單每年都有一段時(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也會因鍍銀層太薄附著力不強(qiáng)，焊點(diǎn)與支架脫離，造成死燈現(xiàn)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(nèi)部焊點(diǎn)與支架脫離了。

    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伏扣式電池按正、負(fù)極連接LED,如果此時(shí)LED燈能點(diǎn)亮，但隨著引線溫度降低LED燈由亮變?yōu)椴涣粒�這就證明LED燈是虛焊。加熱能點(diǎn)亮的理由是利用了金屬熱脹冷縮的原理，LED引線加熱時(shí)膨脹伸長與內(nèi)部焊點(diǎn)接通，此時(shí)接通電源，LED就能正常發(fā)光，隨著溫度下降LED引線收縮回復(fù)到常溫狀態(tài)，與內(nèi)部焊點(diǎn)斷開，LED燈就點(diǎn)不亮了，這種方法屢試都是靈驗(yàn)的。

    將這種虛焊的死燈兩引線焊在一根金屬條上，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，在放大鏡或顯微鏡下觀察各焊點(diǎn)的焊接情況，就可以找出是一焊還是二焊的問題，是金絲球焊機(jī)那個(gè)參數(shù)設(shè)置不對，還是其它原因，以便改進(jìn)方法和工藝，防止虛焊的現(xiàn)象再次發(fā)生。

    使用LED產(chǎn)品的用戶也會碰到死燈的現(xiàn)象，這就是LED產(chǎn)品使用一段時(shí)間后，發(fā)生死燈現(xiàn)象，死燈有兩種原因，開路性死燈是焊接質(zhì)量不好，或支架電鍍的質(zhì)量有問題，LED芯片漏電流增大也會造成LED燈不亮�，F(xiàn)在很多LED產(chǎn)品為了降低成本沒有加抗靜電保護(hù)，所以容易出現(xiàn)被感應(yīng)靜電損壞芯片的現(xiàn)象。下雨天打雷容易出現(xiàn)供電線路感應(yīng)高壓靜電，以及供電線路疊加的尖峰脈沖，都會使LED產(chǎn)品遭受不同程度的損壞。

    總之發(fā)生死燈的原因有很多，不能一一列舉，從封裝、應(yīng)用、到使用各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)死燈現(xiàn)象，如何提高LED產(chǎn)品的質(zhì)量，是封裝企業(yè)以及應(yīng)用企業(yè)要高度重視和認(rèn)真研究的問題，從芯片、支架挑選，到LED封裝整個(gè)工藝流程都要按照ISO2000質(zhì)量體系來進(jìn)行運(yùn)作。只有這樣LED的產(chǎn)品質(zhì)量才可能全面的提高，才能做到長壽命、高可靠。在應(yīng)用的電路設(shè)計(jì)上，選擇壓敏電阻和PPTC元件完善保護(hù)電路，增多并聯(lián)路數(shù)，采用恒流開關(guān)電源，增設(shè)溫度保護(hù)都是提高LED產(chǎn)品可靠性的有效措施。