LED死灯原因分析探讨(精)

1、LED 死灯原因分析探讨我们经常会碰到 LEDLED 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，LEDLED 的漏电流过大造成 PNPN 结失效，使 LEDLED 灯点不亮，这种情况一般不会影响其它的 LEDLED 灯的工作；其二，LEDLED 灯的内部连接引线断开，造成 LEDLED 无电流通过而产生死灯，这种 情况会影响其它的 LEDLED 灯的正常工作，原因是由于 LEDLED 灯工作电压低（红黄橙LEDLED 工作电压 1.8V-2.2V,1.8V-2.2V,蓝绿白 LEDLED 工作电压 2.8-3.

2、2V2.8-3.2V ），般都要用串、并联来联接，来适应不同的工作电压，串联的 LEDLED 灯越多影响越大，只要其中有一个LEDLED 灯内部连线开路，将造成该串联电路的整串 LEDLED 灯不亮，可见这种情况比第 一种情况要严重的多。LEDLED 死灯是影响产品质量、可靠性的关健，如何减少和杜绝死灯，提高产品质量和可靠性，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 1、静电对 LEDLED 芯片造成损伤，使 LEDLED 芯片的 PNPN 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

3、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，LEDLED 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 LEDLED 的损害，使 LEDLED 性能变坏甚至失效。我们知道人体（ESDESD）静电 可以达到三千伏左右，足可以将 LEDLED 芯片击穿损坏，在 LEDLED 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 4 欧姆，有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到 W2W2 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。据笔者了解一般的民营企业，防静电措施做得并不到位，这就

4、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 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 保存原始数据，做到日后有据可查。符合 IS02000IS02000 质量管理体系。测试接地电阻 可以自行设计表格，接地电阻测试封装企业、LEDLED 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

5、电阻记录在案，测试人签名即可存档。人体静电对 LEDLED 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。而碳化硅衬底芯片的 ESDESD 值只有 11001100 伏，蓝宝石衬底芯片的 ESDESD 值就更 低，只有500-600500-600 伏。一个好的芯片或 LED,LE

6、D,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 LEDLED 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LEDLED 的企业如果设备和人员接地不良的话也会造成 LEDLED 的损坏，返工在所难免。按照 LEDLED 标准使用手册的要求，LEDLED 的引线距胶体应不少于 3-53-5 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 PCBPCB 板的厚度（W2W2 毫米）就直接焊接了，这也会对

7、LEDLED 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,LED,这种现象屡见不鲜。有些小企业采用手工焊 接，使用 4040 瓦普通烙铁，焊接温度无法控制，烙铁温度在 300-400300-400C以上，过高 的焊接温度也会造成死灯，LEDLED 引线在高温下膨胀系数比在 150150C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 2、LEDLED 灯内部连线焊点开路造成死灯现象的原因分析2.12.1 封装企业生产工艺不建全，来料检验手段落后，是造成LEDLED 死灯的直接原因一般

8、采用支架排封装的 LED,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 LEDLED 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，支架排的电镀质量非 常关键，它关系到 LEDLED 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，太薄影响质量。因为一般的 LEDLED 封装企业都不具备检验支架排电镀质量的能力，这就给了一 些电镀企业有机可乘，使电镀的支架排

9、镀银层减薄，减少成本支出，一般封装企 业 IQCIQC 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。笔者见过有些支架排放在仓库里几个月后就生锈了，不要说使用 了，可见电镀的质量有多差。用这样的支架排做出来的产品是肯定用不长久的， 不要说 3-53-5 万小时，1 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 LEDLED 元件失效。即使封装了的 LEDLED 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.

10、22.2 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，其它三个参数是可调的，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280280C为好，功率的调节是指超声波功率调节，太大、太小都

11、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1.5-21.5-2 个芯片厚度，双焊点芯片弧高为 2-32-3 个芯片厚度，弧度的高低也会引起 LEDLED 的质量问题，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 3、鉴别虚焊死灯的方法将不亮的 LEDLED 灯用打火机将 LEDLED 引线加热到 200-300200-300C,移开打火机，用 3 3 伏扣式电池按正、负极连接 LED,LED,如果此时 LE

12、DLED 灯能点亮，但随着引线温度降低 LEDLED 灯由亮变为不亮，这就证明 LEDLED 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，LELED D引线加热时膨胀伸长与内部焊点接通，此时接通电源， LEDLED 就能正常发光，随着温度下降 LEDLED 引线收缩回复到常温状态，与内部焊点断 开，LEDLED 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LEDLED 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 其它原因，以便改进方法和工艺，防止虚焊的现象再次发生。使用 LEDLED 产品的用户也会碰到死灯的现象，这就是 LEDLED 产品使用一段时间 后，发生死灯现象，死灯有两种原因，开路性死灯是焊接质量不好，或支架电镀 的质量有问题，LEDLED 芯片漏电流增大也会造成 LEDLED 灯不亮。现在很多 LEDLED 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 LEDLED 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 LEDLED