工程師解析：造成LED死燈多種原因分析探討

　　我們經(jīng)常會(huì)碰到LED不亮的情況，封裝企業(yè)、應(yīng)用企業(yè)以及使用的單位和個(gè)人，都有可能碰到，這就是行業(yè)內(nèi)的人說(shuō)的死燈現(xiàn)象。究其原因不外是兩種情況：

　　其一，LED的漏電流過(guò)大造成PN結(jié)失效，使LED燈點(diǎn)不亮，這種情況一般不會(huì)影響其它的LED燈的工作；

　　其二，LED燈的內(nèi)部連接引線斷開(kāi)，造成LED無(wú)電流通過(guò)而產(chǎn)生死燈，這種情況會(huì)影響其它的LED燈的正常工作，原因是由于LED燈工作電壓低（紅黃橙LED工作電壓1.8V-2.2V,藍(lán)綠白LED工作電壓2.8-3.2V），一般都要用串、并聯(lián)來(lái)聯(lián)接，來(lái)適應(yīng)不同的工作電壓，串聯(lián)的LED燈越多影響越大，只要其中有一個(gè)LED燈內(nèi)部連線開(kāi)路，將造成該串聯(lián)電路的整串LED燈不亮，可見(jiàn)這種情況比第一種情況要嚴(yán)重的多。

　　LED死燈是影響產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的關(guān)健，如何減少和杜絕死燈，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，是封裝、應(yīng)用企業(yè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。下面是對(duì)造成死燈的一些原因作一些分析探討。

　　1、靜電對(duì)LED芯片造成損傷，使LED芯片的PN結(jié)失效，漏電流增大，變成一個(gè)電阻

　　靜電是一種危害極大的魔鬼，全世界因?yàn)殪o電損壞的電子元器件不計(jì)其數(shù)，造成數(shù)千萬(wàn)美元的經(jīng)濟(jì)損失。所以防止靜電損壞電子元器件，是電子行業(yè)一項(xiàng)很重要的工作，LED封裝、應(yīng)用的企業(yè)千萬(wàn)不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都將造成對(duì)LED的損害，使LED性能變壞甚至失效。我們知道人體（ESD）靜電可以達(dá)到三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產(chǎn)線，各類設(shè)備的接地電阻是否符合要求，這也是很重要的，一般要求接地電阻為4歐姆，有些要求高的場(chǎng)合其接地電阻甚至要達(dá)到≤2歐姆。

　　這些要求都為電子行業(yè)的人們所熟悉，關(guān)健是在實(shí)際執(zhí)行時(shí)是否到位，是否有記錄。據(jù)筆者了解一般的民營(yíng)企業(yè)，防靜電措施做得并不到位，這就是大多數(shù)企業(yè)查不到接地電阻的測(cè)試記錄，即使做了接地電阻測(cè)試也是一年一次，或幾年一次，或有問(wèn)題時(shí)檢查一下接地電阻，殊不知接地電阻測(cè)試這是一項(xiàng)很重要的工作，每年至少4次（每季度測(cè)試一次），一些要求高的地方，每月就要作一次接地電阻測(cè)試。

　　我們經(jīng)常會(huì)碰到LED不亮的情況，封裝企業(yè)、應(yīng)用企業(yè)以及使用的單位和個(gè)人，都有可能碰到，這就是行業(yè)內(nèi)的人說(shuō)的死燈現(xiàn)象。究其原因不外是兩種情況：

　　其一，LED的漏電流過(guò)大造成PN結(jié)失效，使LED燈點(diǎn)不亮，這種情況一般不會(huì)影響其它的LED燈的工作；

　　其二，LED燈的內(nèi)部連接引線斷開(kāi)，造成LED無(wú)電流通過(guò)而產(chǎn)生死燈，這種情況會(huì)影響其它的LED燈的正常工作，原因是由于LED燈工作電壓低（紅黃橙LED工作電壓1.8V-2.2V,藍(lán)綠白LED工作電壓2.8-3.2V），一般都要用串、并聯(lián)來(lái)聯(lián)接，來(lái)適應(yīng)不同的工作電壓，串聯(lián)的LED燈越多影響越大，只要其中有一個(gè)LED燈內(nèi)部連線開(kāi)路，將造成該串聯(lián)電路的整串LED燈不亮，可見(jiàn)這種情況比第一種情況要嚴(yán)重的多。

　　LED死燈是影響產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的關(guān)健，如何減少和杜絕死燈，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，是封裝、應(yīng)用企業(yè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。下面是對(duì)造成死燈的一些原因作一些分析探討。

　　1、靜電對(duì)LED芯片造成損傷，使LED芯片的PN結(jié)失效，漏電流增大，變成一個(gè)電阻

　　靜電是一種危害極大的魔鬼，全世界因?yàn)殪o電損壞的電子元器件不計(jì)其數(shù)，造成數(shù)千萬(wàn)美元的經(jīng)濟(jì)損失。所以防止靜電損壞電子元器件，是電子行業(yè)一項(xiàng)很重要的工作，LED封裝、應(yīng)用的企業(yè)千萬(wàn)不要掉以輕心。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都將造成對(duì)LED的損害，使LED性能變壞甚至失效。我們知道人體（ESD）靜電可以達(dá)到三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產(chǎn)線，各類設(shè)備的接地電阻是否符合要求，這也是很重要的，一般要求接地電阻為4歐姆，有些要求高的場(chǎng)合其接地電阻甚至要達(dá)到≤2歐姆。

　　這些要求都為電子行業(yè)的人們所熟悉，關(guān)健是在實(shí)際執(zhí)行時(shí)是否到位，是否有記錄。據(jù)筆者了解一般的民營(yíng)企業(yè)，防靜電措施做得并不到位，這就是大多數(shù)企業(yè)查不到接地電阻的測(cè)試記錄，即使做了接地電阻測(cè)試也是一年一次，或幾年一次，或有問(wèn)題時(shí)檢查一下接地電阻，殊不知接地電阻測(cè)試這是一項(xiàng)很重要的工作，每年至少4次（每季度測(cè)試一次），一些要求高的地方，每月就要作一次接地電阻測(cè)試。

　　2、LED燈內(nèi)部連線焊點(diǎn)開(kāi)路造成死燈現(xiàn)象的原因分析

　　2.1封裝企業(yè)生產(chǎn)工藝不建全，來(lái)料檢驗(yàn)手段落后，是造成LED死燈的直接原因

　　一般采用支架排封裝的LED,支架排是采用銅或鐵金屬材料經(jīng)精密模具沖壓而成，由于銅材較貴，成本自然就高，受市場(chǎng)激烈竟?fàn)幰蛩赜绊懀瑸榱私档椭圃斐杀?，市?chǎng)大多都采用冷軋低碳鋼帶來(lái)沖壓LED支架徘，鐵的支架排要經(jīng)過(guò)鍍銀，鍍銀有兩個(gè)作用，一是為了防止氧化生銹，二是方便焊接，支架排的電鍍質(zhì)量非常關(guān)鍵，它關(guān)系到LED的壽命，在電鍍前的處理應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，除銹、除油、磷化等工序應(yīng)一絲不茍，電鍍時(shí)要控制好電流，鍍銀層厚度要控制好，鍍層太厚成本高，太薄影響質(zhì)量。

　　因?yàn)橐话愕腖ED封裝企業(yè)都不具備檢驗(yàn)支架排電鍍質(zhì)量的能力，這就給了一些電鍍企業(yè)有機(jī)可乘，使電鍍的支架排鍍銀層減薄，減少成本支出，一般封裝企業(yè)IQC對(duì)支架排檢驗(yàn)手段欠缺，沒(méi)有檢測(cè)支架排鍍層厚度和牢度的儀器，所以較容易蒙混過(guò)關(guān)。筆者見(jiàn)過(guò)有些支架排放在倉(cāng)庫(kù)里幾個(gè)月后就生銹了，不要說(shuō)使用了，可見(jiàn)電鍍的質(zhì)量有多差。用這樣的支架排做出來(lái)的產(chǎn)品是肯定用不長(zhǎng)久的，不要說(shuō)3-5萬(wàn)小時(shí)，1萬(wàn)小時(shí)都成問(wèn)題。

　　原因很簡(jiǎn)單每年都有一段時(shí)間的南風(fēng)天，這樣的天氣空氣中濕度大，很容易造成電鍍差的金屬件生繡，使LED元件失效。即使封裝了的LED也會(huì)因鍍銀層太薄附著力不強(qiáng)，焊點(diǎn)與支架脫離，造成死燈現(xiàn)象。這就是我們碰到的使用得好好的燈不亮了，其實(shí)就是內(nèi)部焊點(diǎn)與支架脫離了。

　　2.2封裝過(guò)程中每一道工序都必須認(rèn)真操作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)疏忽都是造成死燈的原因

　　在點(diǎn)、固晶工序，銀膠（對(duì)于單焊點(diǎn)芯片）點(diǎn)得多與少都不行，多了膠會(huì)返到芯片金墊上，造成短路，少了芯片又粘不牢。雙焊點(diǎn)芯片點(diǎn)絕緣膠也是一樣，點(diǎn)多了絕緣膠會(huì)返上芯片的金墊上，造成焊接時(shí)的虛焊因而產(chǎn)生死燈。點(diǎn)少了芯片又粘不牢，所以點(diǎn)膠必須恰到好處，既不能多也不能少。

　　焊接工序也很關(guān)鍵，金絲球焊機(jī)的壓力、時(shí)間、溫度、功率四個(gè)參數(shù)的配合都要恰到好處，除了時(shí)間固定外，其它三個(gè)參數(shù)是可調(diào)的，壓力的調(diào)節(jié)應(yīng)適中，壓力大容易壓碎芯片，太小則容易虛焊。焊接溫度一般調(diào)節(jié)在280℃為好，功率的調(diào)節(jié)是指超聲波功率調(diào)節(jié)，太大、太小都不好，以適中為度，總之，金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，以焊接好的材料，用彈簧力矩測(cè)試計(jì)檢測(cè)≥6克，即為合格。

　　每年都要對(duì)金絲球焊機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)性檢測(cè)和校正，確保焊接參數(shù)處在最佳狀態(tài)。另外焊線的弧度也有要求，單焊點(diǎn)芯片的弧高為1.5-2個(gè)芯片厚度，雙焊點(diǎn)芯片弧高為2-3個(gè)芯片厚度，弧度的高低也會(huì)引起LED的質(zhì)量問(wèn)題，弧高太低容易造成焊接時(shí)的死燈現(xiàn)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(jī)將LED引線加熱到200-300℃，移開(kāi)打火機(jī)，用3伏扣式電池按正、負(fù)