LED灯珠损坏的可能分析

吴思伟

        LED死灯现象在LED照明行业经常出现，严重影响到了产品的质量和可靠性，也是众厂家关心的问题。LED死灯是由什么原因引起的呢？
                              
LED死灯的原因

LED死灯的原因不外乎两种情况：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。

分析LED死灯的情况

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

       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。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。

       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。

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。

       有些支架排放在仓库里几个月后就生锈了。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。