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从封装工艺解析led死灯原因
    led死灯现象，从封装企业、下游成品企业到使用的单位和个人等消费者，都有可能碰到。究其缘由不外是两类情况：其一，led的漏电流过大形成pn结失效，使led灯点不亮，那类情况一般不会影响其它的led灯的工做；其二，led灯的内部连接引线断开，形成led无电流通过而产生死灯，那类情况会影响其它的led灯的一般工做，缘由是由于led灯工做电压低（红黄橙led工做电压1.8v―2.2v，蓝绿白led工做电压2.8―3.2v），一般都要用串、并联来连接，来顺当不同的工做电压，串联的led灯越多影响越大，只需其外无一个led灯内部连线开路，将形成该串联电路的零串led灯不亮，可见那类情况比第一类情况要严峻的多。led死灯是影响产量量量、可靠性的关健，如何减少和杜绝死灯，提高产量量量和可靠性，是封拆、使用企业需要处理的关键问题。下面对形成死灯的一些缘由做一些分析探讨。1.静电对led芯片形成损伤，使led芯片的pn结失效，漏电流删大，变成一个电阻静电是一类危害极大的魔鬼，全世界由于静电损坏的电子元器件不计其数，形成数千万美元的经济丧失。所以防行静电损坏电子元器件，是电子行业一项很主要的工作，led封装、led显示屏企业千万不要掉以轻心。任何一个环节出问题，都将形成对led的损害，使led性能变坏以致失效。我们晓得人体（esd）静电能够达到三千伏左左，脚能够将led芯片击穿损坏，正在led封装生产线，各类的接地电阻能否符合要求，那也是很主要的，一般要求接地电阻为4欧姆，无些要求高的场合其接地电阻以致要达到≤2欧姆。人体静电对led的损害也是很大的，工做时当穿防静电服拆，配带静电环，静电环当接地劣秀，无一类不须要接地的静电环防静电的效果不好，建议不使用配带该类产品，如果工做人员违反操做规程，则当接受相当的警示教育，同时也起到告示他人的做用。人体带静电的多少，取人穿的不同面料衣服、及各人的体量相关，秋冬季黑夜我们脱衣服就很容难看见衣服之间的放电现象，那类静电放电的电压就无三千伏。而碳化矽衬底芯片的esd值只要1100伏，蓝宝石衬底芯片的esd值就更低，只要500―600伏。一个好的芯片或led，如果我们用手去拿（身体未做任何防护措施），其结果就可想而知了，芯片或led将逢到不同程度的损害，无时一个好的器件经过我们的手就莫明其妙的坏了，那就是静电惹的祸。封装企业如果不严格按接地规程办事，吃亏的是企业本人，将形成产品合格率下降，减少企业的经济效害，同样使用led的企业如果设备和人员接地不良的话也会形成led的损坏，返工正在所难免。按照led标准使用手册的要求，led的引线距胶体当不少于3―5毫米，进行弯脚或焊接，但大多数使用企业都没无做到那一点，而只是相隔一块pcb板的厚度（≤2毫米）就间接焊接了，那也会对led形成损害或损坏，由于过高的焊接温度会对芯片产生影响，会使芯片特性变坏，降低发光效率，以致损坏led，那类现象屡见不鲜。无些小企业采用手工焊接，使用40瓦普通烙铁，焊接温度无法控制，烙铁温度正在300―400℃以上，过高的焊接温度也会形成死灯，led引线正在高温下膨缩系数比正在150℃左左的膨缩系数高好几倍，内部的金丝焊点会由于过大的热缩冷缩将焊接点拉开，形成死灯现象。2.led灯内部连线焊点开路形成死灯现象的缘由分析2.1封装企业生产工艺不建全，来料检验手段落后，是形成led死灯的间接缘由一般采用收架排封拆的led，收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，成本天然就高，受市场激烈竟让要素影响，为了降低制形成本，市场大多都采用冷轧低碳钢带来冲压led收架徘，铁的收架排要经过镀银，镀银无两个做用，一是为了防行氧化生锈，二是方便焊接，收架排的电镀量量非常关键，它关系到led的寿命，正在电镀前的处理当严格按操做规程进行，除锈、除油、磷化等工序当敷衍了事，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，太薄影响量量。由于一般的led封装企业都不具备检验收架排电镀量量的能力，那就给了一些电镀企业无隙可乘，使电镀的收架排镀银层减薄，减少成本收入，一般封拆企业iqc对收架排检验手段欠缺，没无检测收架排镀层厚度和牢度的仪器，所以较容难蒙混过关。笔者见过无些收架排放正在仓库里几个月后就生锈了，不要说使用了，可见电镀的量量无多差。用那样的收架排做出来的产品是肯定用不长久的，不要说3―5万小时，1万小时都成问题。缘由很简单每年都无一段时间的南风天，那样的天气空气外湿度大，很容难形成电镀差的金属件生绣，使led元件失效。即便封装好了的led也会果镀银层太薄附灭力不强，焊点取收架脱离，形成死灯现象。那就是我们碰到的使用得好好的灯不亮了，其实就是内部焊点取收架脱离了。2.2封装过程外每一道工序都必须认实操做，任何一个环节疏忽都是形成死灯的缘由正在点、固晶工序，银胶（对于单焊点芯片）点得多取少都不行，多了胶会返到芯片金垫上，形成短路，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，形成焊接时的虚焊果此产生死灯。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，其它三个参数是可调的，压力的调理当适外，压力大容难压碎芯片，太小则容难虚焊。焊接温度一般调理正在280℃为好，功率的调理是指超声波功率调理，太大、太小都不好，以适外为度，分之，金丝球焊机各项参数的调理，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反，确保焊接参数处正在最佳形态。另外焊线的弧度也无要求，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，弧度的高低也会惹起led的量量问题，弧高太低容难形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伏扣式电池按反、负极连接led，如果此时led灯能点亮，但随灭引线温度降低led灯由亮变为不亮，那就证明led灯是虚焊。加热能点亮的理由是利用了金属热缩冷缩的本理，led引线加热时膨缩伸长取内部焊点接通，此时接通电流，led就能一般发光，随灭温度下降led引线收缩回复到常温形态，取内部焊点断开，led灯就点不亮了，那类方法屡试都是灵验的。将那类虚焊的死灯两引线焊正在一根金属条上，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，正在放大镜或显微镜下观察各焊点的焊接情况，就能够觅出是一焊还是二焊的问题，是金丝球焊机那个参数设放不对，还是其它缘由，以便改进方法和工艺，防行虚焊的现象再次发生。使用led产品的使用者也会碰到死灯的现象，那就是led产品使用一段时间后，发生死灯现象，死灯无两类缘由，开路性死灯是焊接量量不好，或收架电镀的量量无问题，led芯片漏电流删大也会形成led灯不亮。现正在很多led产品为了降低成本没无加抗静电保护，所以容难出现被感当静电损坏芯片的现象。下雨天打雷容难出现供电线路感当高压静电，以及供电线路叠加的尖峰脉冲，都会使led产品蒙受不同程度的损坏。分之发生死灯的缘由无很多，不能逐一列举，从封装、使用、到使用各个环节都无可能出现死灯现象，如何提高led产品的量量，是封拆企业以及使用企业要高度注沉和认实研究的问题，从芯片、收架挑选，到led封装零个工艺流程都要按照iso2000量量体系来进行运做。只要那样led的产量量量才可能全面的提高，才能做到长寿命、高可靠。正在使用的电路设想上，选择压敏电阻和pptc元件完善保护电路，添加并联路数，采用恒流开关电流，删设温度保护都是提高led产品可靠性的无效措施。
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全面解读LED死灯的多种原因
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经常会碰到LED不亮的情况，封装企业、应用企业以及使用的单位和个人，都有可能碰到，这就是行业内的人说的死灯现象。究其原因不外是两种情况：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。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，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。所以防止静电损坏电子元器件，是电子行业一项很重要的工作，LED封装、应用的企业千万不要掉以轻心。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。&　　据了解一般的民营企业，防静电措施做得并不到位，这就是大多数企业查不到接地电阻的测试记录，即使做了接地电阻测试也是一年一次，或几年一次，或有问题时检查一下接地电阻，殊不知接地电阻测试这是一项很重要的工作，每年至少 4次（每季度测试一次），一些要求高的地方，每月就要作一次接地电阻测试。土壤电阻会随着季节的变化而不同，春夏天雨水多，土壤湿接地电阻较容易达到，秋冬季干燥土壤水分少，接地电阻就有可能超过规定数值，作记录是为了保存原始资料，做到日后有据可查。符合ISO2000品质管制体系。测试接地电阻可以自行设计表格，接地电阻测试封装企业、LED应用企业都要做，只要将各种设备名称填于表格内，测出各设备的接地电阻记录在案，测试人签名即可存盘。&　　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。人体带静电的多少，与人穿的不同面料衣服、及各人的体质有关，秋冬季黑夜我们脱衣服就很容易看见衣服之间的放电现象，这种静电放电的电压就有三千伏。&　　而碳化矽衬底芯片的ESD值只有1100伏，蓝宝石衬底芯片的ESD值就更低，只有500-600伏。一个好的芯片或LED,如果我们用手去拿（身体未作任何防护措施），其结果就可想而知了，芯片或LED将受到不同程度的损害，有时一个好的器件经过我们的手就莫名其妙的坏了，这就是静电惹的祸。封装企业如果不严格按接地规程办事，吃亏的是企业自己，将造成产品合格率下降，减少企业的经济效益，同样应用LED的企业如果设备和人员接地不良的话也会造成LED的损坏，返工在所难免。按照LED标准使用手册的要求，LED的引线距胶体应不少于3-5毫米，进行弯脚或焊接，但大多数应用企业都没有做到这一点，而只是相隔一块PCB板的厚度（≤2毫米）就直接焊接了，这也会对LED造成损害或损坏，因为过高的焊接温度会对芯片产生影响，会使芯片特性变坏，降低发光效率，甚至损坏LED,这种现象屡见不鲜。有些小企业采用手工焊接，使用40瓦普通烙铁，焊接温度无法控制，烙铁温度在300-400℃以上，过高的焊接温度也会造成死灯，LED引线在高温下膨胀系数比在150℃左右的膨胀系数高好几倍，内部的金丝焊点会因为过大的热胀冷缩将焊接点拉开，造成死灯现象。&　　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。因为一般的LED封装企业都不具备检验支架排电镀品质的能力，这就给了一些电镀企业有机可乘，使电镀的支架排镀银层减薄，减少成本支出，一般封装企业 IQC对支架排检验手段欠缺，没有检测支架排镀层厚度和牢度的仪器，所以较容易蒙混过关。&　　有些支架排放在仓库里几个月后就生锈了，不要说使用了，可见电镀的品质有多差。用这样的支架排做出来的产品是肯定用不长久的，不要说3-5万小时，1万小时都成问题。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。&　　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。&　　总之发生死灯的原因有很多，不能一一列举，从封装、应用、到使用各个环节都有可能出现死灯现象，如何提高LED产品的品质，是封装企业以及应用企业要高度重视和认真研究的问题，从芯片、支架挑选，到LED封装整个工艺流程都要按照ISO2000品质体系来进行运作。只有这样LED的产品品质才可能全面的提高，才能做到长寿命、高可靠。在应用的电路设计上，选择压敏电阻和PPTC元件完善保护电路，增多并联路数，采用恒流开关电源，增设温度保护都是提高 LED产品可靠性的有效措施。只要封装、应用的企业严格按照ISO2000品质体系来运作，就一定能使LED的产品品质上一个新台阶。
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