【技術知識】從LED封裝工藝解析LED死燈

LED死燈現象，從封裝企業、下游成品企業到使用的單位和個人等消費者，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結失效，使LED燈點不亮，那類情況一般不會影響其它的LED燈的工作；其二，LED燈的內部連接引線斷開，形成LED無電流通過而產生死燈，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，藍綠白LED工作電壓2.8—3.2V)，一般都要用串、并聯來連接，來順當不同的工作電壓，串聯的LED燈越多影響越大，只需其外無一個LED燈內部連線開路，將形成該串聯電路的零串LED燈不亮，可見那類情況比第一類情況要嚴峻的多。LED死燈是影響產量量量、可靠性的關健，如何減少和杜絕死燈，提高產量量量和可靠性，是封拆、使用企業需要處理的關鍵問題。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結失效，漏電流刪大，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其數，形成數千萬美元的經濟喪失。所以防行靜電損壞電子元器件，是電子行業一項很主要的工作，LED封裝、LED顯示屏企業千萬不要掉以輕心。任何一個環節出問題，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)靜電能夠達到三千伏左左，腳能夠將LED芯片擊穿損壞，正在LED封裝生產線，各類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，無些要求高的場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，工作時當穿防靜電服拆，配帶靜電環，靜電環當接地劣秀，無一類不須要接地的靜電環防靜電的效果不好，建議不使用配帶該類產品，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，秋冬季黑夜我們脫衣服就很容難看見衣服之間的放電現象，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，無時一個好的器件經過我們的手就莫明其妙的壞了，那就是靜電惹的禍。

　　封裝企業如果不嚴格按接地規程辦事，吃虧的是企業本人，將形成產品合格率下降，減少企業的經濟效害，同樣使用LED的企業如果設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標準使用手冊的要求，LED的引線距膠體當不少于3—5毫米，進行彎腳或焊接，但大多數使用企業都沒無做到那一點，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生影響，會使芯片特性變壞，降低發光效率，以致損壞LED，那類現象屢見不鮮。無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比正在150℃左左的膨縮系數高好幾倍，內部的金絲焊點會由于過大的熱縮冷縮將焊接點拉開，形成死燈現象。

　　2.LED燈內部連線焊點開路形成死燈現象的緣由分析

　　2.1封裝企業生產工藝不建全，來料檢驗手段落后，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鍵，它關系到LED的壽命，正在電鍍前的處理當嚴格按操做規程進行，除銹、除油、磷化等工序當敷衍了事，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IQC對收架排檢驗手段欠缺，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?！　」P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也會果鍍銀層太薄附滅力不強，焊點取收架脫離，形成死燈現象。那就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了，其實就是內部焊點取收架脫離了。

　　2.2封裝過程外每一道工序都必須認實操做，任何一個環節疏忽都是形成死燈的緣由

　　正在點、固晶工序，銀膠(對于單焊點芯片)點得多取少都不行，多了膠會返到芯片金墊上，形成短路，少了芯片又粘不牢。雙焊點芯片點絕緣膠也是一樣，點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生死燈。點少了芯片又粘不牢，所以點膠必須恰到好處，既不能多也不能少。焊接工序也很關鍵，金絲球焊機的壓力、時間、溫度、功率四個參數的配合都要恰到好處，除了時間固定外，其它三個參數是可調的，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性檢測和校反，確保焊接參數處正在最佳形態。另外焊線的弧度也無要求，單焊點芯片的弧高為1.5-2個芯片厚度，雙焊點芯片弧高為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引線加熱到200-300℃，移開打火機，用3伏扣式電池按反、負極