分析LED灯珠损坏的原因

 LED死灯现象经常出现在LED照明行业，严重影响了产品的质量和可靠性，也是许多制造商关心的问题。LED死灯的原因是什么？如何避免LED死灯的现象是本文的重点。

一、LED死灯的原因：

LED死灯有两个原因：

1、LED漏电流过大导致PN结失效，使LED灯不亮，这种情况一般不会影响其他LED灯的工作；

2.LED灯内部连接线断开，导致LED无电流通过，导致死灯。这种情况会影响其他LED灯的正常工作，因为LED灯的工作电压很低(红、黄、橙LED的工作电压是1.8V-2.2V，蓝绿白LED工作电压2.8-3.2.2V），一般需要串联并联连接以适应不同的工作电压。串联的LED灯越多，影响就越大。只要其中一个LED灯内部连接开路，串联电路的整个串联LED灯就不会亮。可见，这种情况比第一种情况严重得多。

二、LED死灯分析：

LED死灯是影响产品质量和可靠性的关键。如何减少和消除死灯，提高产品质量和可靠性是包装和应用企业需要解决的关键问题。以下是对死灯的一些原因的分析和讨论。

1、静电损坏LED芯片

静电对LED芯片造成损坏，使LED芯片的PN结失效，漏电流增大，成为电阻。静电是一个极其有害的魔鬼。世界上有无数的电子元器件因静电而损坏，造成了数千万美元的经济损失。因此，防止静电损坏电子元器件是电子行业非常重要的工作。LED包装和应用企业不应掉以轻心。任何环节的问题都会对LED造成损害，使LED性能恶化甚至失效。我们知道人体（ESD）静电可达到3000伏左右，足以破坏LED芯片。在LED包装生产线上，各种设备的接地电阻是否符合要求也非常重要。一般要求接地电阻为4欧姆，有些要求高的场合甚至要达到接地电阻。≤2欧姆。这些要求对电子行业的人来说都很熟悉，关键是在实际执行中是否到位，是否有记录。

据了解，一般民营企业防静电措施不到位，这是大多数企业找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，或者几年一次，或者有问题的时候检查接地电阻。然而，接地电阻测试是一项非常重要的工作，每年至少4次（每季度一次），在一些要求较高的地方，每月进行一次接地电阻测试。土壤电阻会随着季节的变化而变化。春夏雨水多，土壤湿接地电阻容易实现。秋冬季干燥土壤水分少，接地电阻可能超过规定值。记录是保存原始数据，以便将来有证据可查。符合ISO2000质量控制体系。接地电阻测试可自行设计，接地电阻测试包装企业和LED应用企业应自行完成。只要表格中填写各种设备名称，测量各种设备的接地电阻记录，并由测试人签字保存。

人体静电对LED的损害也很大。工作时应穿防静电服，配备静电环。静电环应接地良好。不需要接地的静电环防静电效果不好。建议不要使用这种产品。如果工作人员违反操作规程，应接受相应的警示教育，并起到告知他人的作用。人体静电的数量与人们穿的不同面料和体质有关。秋冬夜脱衣服，很容易看到衣服之间的放电现象。这种静电放电的电压是300伏。

碳化硅衬底芯片的ESD值仅为1100伏，蓝宝石衬底芯片的ESD值较低，仅为500-600伏。一个好的芯片或LED，如果我们用手（身体没有任何保护措施），结果可以想象芯片或LED会受到不同程度的损坏，有时一个好的设备通过我们的手莫名其妙地坏了，这就是静电造成的灾难。如果包装企业不严格按照接地规定工作，企业本身将遭受损失，这将导致产品合格率下降，降低企业的经济效益。如果设备和人员接地不良，同样使用LED的企业也会造成LED损坏，返工是不可避免的。根据LED标准使用手册的要求，LED的引线距离胶体不应小于3-5mm，用于弯曲或焊接，但大多数应用企业没有这样做，只有一个PCB板的厚度（≤2mm)直接焊接，也会对LED造成损坏或损坏，因为过高的焊接温度会影响芯片，使芯片特性差，降低发光效率，甚至损坏LED，这种现象很常见。一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，焊接温度过高也会导致死灯，LED导线在高温下膨胀系数比150℃左右的膨胀系数高几倍，内部金丝焊点因热膨胀冷缩过大而打开焊点，造成死灯现象。

2、LED灯内部连线焊点开路造成死灯现象

包装企业生产工艺不完善，来料检验手段落后，是LED死灯的直接原因。LED一般采用支架排封装，支架排采用铜或铁金属材料通过精密模具冲压，由于铜价格昂贵，成本自然高，受市场激烈竞争因素影响，为了降低制造成本，市场大多采用冷轧低碳钢冲压LED支架排，铁支架排应镀银，镀银有两个功能，一是防止氧化锈，二是焊接方便，支架排的电镀质量非常关键，与LED的使用寿命有关，电镀前的处理应严格按照操作规程进行，除锈、除油、磷化等工序应细致，电镀时应控制电流，应控制镀银层厚度，涂层过厚，成本高，过薄影响质量。因为一般LED包装企业没有能力检验支架电镀质量，这给了一些电镀企业机会，使电镀支架电镀层薄，降低成本，一般包装企业IQC缺乏支架电镀检验手段，没有检测支架电镀厚度和牢度仪器，所以更容易混淆。

有些支架在仓库排放几个月后生锈，可见电镀质量有多差。用这样的支架排做的产品肯定用不了多久，更别说3-5万小时了，1万小时就成了问题。原因很简单。每年都有一段时间的南风天。这样的天气空气湿度高，容易造成电镀不良的金属部件生绣，使LED部件失效。即使封装的LED也会因为镀银层太薄，附着力不强，焊点与支架分离，导致死灯。这就是我们遇到的使用良好的灯不亮的原因。事实上，内部焊点与支架分离。

在包装过程中，每道工序都必须认真操作。任何环节的疏忽都是死灯的原因。在点和固晶过程中，银胶(对于单焊点芯片)不能点或多或少。胶水多了会回到芯片金垫上，造成短路，芯片少了粘不牢。双焊点芯片点绝缘胶也是如此。点绝缘胶多了会回到芯片的金垫上，导致焊接时虚焊，导致死灯。芯片少了粘不牢，所以点胶一定要恰到好处，既不能多也不能少。焊接过程也很关键。金丝球焊机的压力、时间、温度、功率四个参数的配合要恰到好处。除固定时间外，其他三个参数可调，压力调节要适中，压力大容易压碎芯片，太小容易虚焊。焊接温度一般调节在280℃，功率调节是指超声波功率调节，太大太小不好，以适中为度。总之，金丝球焊机参数的调节要适中。≥6克，即为合格。

每年检测和校正金球焊机的参数，确保焊接参数处于最佳状态。此外，对焊接线的弧度也有要求。单焊点芯片的弧度高度为1.5-2个芯片厚度，双焊点芯片的弧度高度为2-3个芯片厚度。弧度也会导致LED的质量问题。如果弧度高度太低，很容易导致焊接过程中的死灯。如果弧度高度太大，则耐电流冲击性差。

3、识别虚焊死灯的方法

用打火机将不亮的LED灯加热到200-300℃，拆下打火机，用3伏扣电池按下正负极连接LED，如果此时LED灯