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如何减少和杜绝LED死灯

我们经常会碰到LED电源不亮的情况,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它的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,这种情况会影响其它的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、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。

据笔者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数据,做到日后有据可查。符合ISO2000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、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,测试人签名即可存档。

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。

而碳化硅衬底芯片的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。

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