知识:COB封装中LED失效的原因分析
LED失效分析方法
LED失效分析方法在分析LED失效时,我们需要考虑多种可能性。
以下是一些常见的LED失效分析方法:1.观察和检查:首先,我们可以通过直接观察和检查LED是否有明显的物理损坏或缺陷来确定失效原因。
例如,LED外壳是否破损,引线是否松动,焊点是否断裂等。
2.电气参数测量:使用万用表或LED测试仪,测量LED的电气参数,例如正向电压和正向电流。
如果这些参数与规格书中的数值不符,那么很可能是LED失效的原因之一3.热分析:热问题是导致LED失效的常见原因之一、我们可以通过热分析来确定是否有过热导致LED失效。
例如,使用红外热成像仪来检测LED散热是否不良,或测量LED附近的温度。
4.化学分析:LED封装中的化学物质也可能导致失效。
通过化学分析,我们可以检测是否有潜在的化学问题。
例如,使用光谱仪检测LED的波长和颜色是否与预期值相符,以及是否有异常的杂质。
5.可靠性测试:如果存在多个LED失效,我们可以进行可靠性测试,以模拟LED长时间使用的情况。
例如,使用恒定电流源对LED进行循环测试,检查在连续使用时是否能够正常工作,以及耐受高温和低温是否良好。
6.反向工程:当无法通过上述方法确定失效原因时,我们可以进行反向工程。
这包括打开LED封装,并检查内部结构和元件。
通过这种方法,我们可以确定是否有构造问题或制造缺陷导致LED失效。
7.光学分析:使用光学仪器分析LED的发光情况,例如亮度、散射特性和颜色均匀性等。
如果有发光问题,可以检查发光体和透镜是否存在缺陷或污染。
8.振动和冲击测试:LED通常用于车辆行驶和移动设备中,这些环境中的振动和冲击可能导致LED失效。
通过在实验室环境中模拟振动和冲击,我们可以确定LED是否能够耐受这些环境。
9.维修记录和用户反馈:维修记录和用户反馈可以提供有关LED失效的有价值信息。
我们可以参考维修记录中的历史信息,了解是否有常见的故障模式。
同时,用户反馈可以提供关于LED失效的线索和提示。
LED封装不良分析知识 - 最新
我们经常会碰到LED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。
LED灯具失效原因及电路保护措施分析
LED灯具失效原因及电路保护措施分析
于电源和驱动的失效,二是来源于LED器件本身的失效。
通常LED电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击(EOS)以及负载端的断路故障。
输入
电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏,以及电容等被动元件发生击穿损坏。
负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动,驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏。
LED器件本身的失效主要有以下几种情况。
1.瞬态过流事件
瞬态过流事件是指流过LED的电流超过该LED技术数据手册中的最大额定电流,这可能是由于大电流直接产生也可能是由高电压间接产生,如瞬态雷击、开关电源的瞬态开关噪声、电网波动等过压事件引起的过流。
这些事件都是瞬态的,持续时间极短,通常我们将其称为尖峰,如电流尖峰、电压尖峰。
造成瞬态过流事件的情况还包括LED接通电源,或是带电插拔时的瞬态过电流。
对于汽车中的LED照明,ISO7637-2的瞬态抛负载浪涌冲击则是其正常工作的一个重要威胁。
LED遭受过电冲击后的失效模式并非固定,但通常会导致焊接线损坏,如
2.静电放电事件
静电放电(ESD)损坏是目前高集成度半导体器件制造、运输和应用中最
为常见的一种瞬态过压危害,而LED照明系统则须满足IEC61000-4-2标准的人体静电放电模式8kV接触放电,以防止系统在静电放电时有可能导致的过电冲击失效。
COB部分不亮初步检测报告
光源坏,后补发 8 片 COB 光源给客户更换。现寄加这 8 片不良品。
检测设备
1、 直流电源 2、显微镜 3、万用表
检测 1:用直流电源调节到 26V---30V 输出,电流慢慢加大,观察 LED 的工作状态 发现都是只亮了若干组 LED,最少的只亮 1 组 说明:此 COB 内部是 10X20 的 LED 矩阵排列。 检测 2:用显微镜观察 COB 的情况 A、是铝基板 B、表面很脏 B、内部是由 10 串 20 并的 200 颗 1W 芯片组成 C、Байду номын сангаас察不亮的 LED,金线没有发现断来现象。 D、由于条件有限,未对 COB 解剖,目前只能看到表面,表面未发现异常。
分析人: 日期:2014-1-18
3、COB 光源在工作时温度较高,关电后温度较低,灯具在每次开关就有一个
温差。产生热胀冷缩现象。导致 COB 光源内部 LED 失效。
初部结论 LED 芯片失效, 建议送封装厂做进一步分析
分析人: 日期:2014-1-18
初步故障分析报告单
客户名称 产品型号 客户反馈信息
日期:2014-1-18
客户代号
联系人
购买日期 2013
电话/传真
200W 工矿灯
送检数量 8PCS COB 不良光源
业务反馈:
2013 年外购 200W 工矿灯共 10 套,3 个月后陆续出现部分 LED 灯珠不亮。客诉后,成品供应商确定是 COB
COB 光源 检测记录
分析原因 检测结论
引起 LED 失效可能原因: 1、此现象可能是由于其中一颗 LED 出现失效,导致一组 LED 失效,因为是并 联电路,在电源供电电流不变时,有一组失效后,其他 LED 的工作电流同时变 大,进而也会导致其他的 LED 加快失效。像瘟疫一样慢慢扩张,一组一组的 LED 不亮,到最后就是全部不亮。 2、200WLED 的集成在一起热量大,导热不过时,在 COB 点亮过程产生过热。 使 LED 芯片烧坏。
死灯-LED半导体封装失效典型案例原因分析及预防措施
死灯,不亮属于灾难性失效.下面列举常见的失效案例及预防措施供大家参考
1)LED散热不佳,固晶胶老化,层脱,芯片脱落
预防措施:做好LED散热工作,保证LED的散热通道顺畅(焊接时防止LED 悬浮,倾斜)
2)过电流过电压冲击,驱动,芯片烧毁(开路或短路)
预防措施:做好EOS防护,防止过电流过电压冲击或者长时间驱动LED。
3)过电流冲击,金线烧断4)使用过程中,未做好ESD防静电防护,导致LED PN结被击穿。
预防措施:防止过电流过电压冲击LED。
4)使用过程未做好防静电防护,导致LED PN结被击穿。
预防措施:做好ESD防护工作
5)焊接温度过高,胶体膨胀剧烈扯断金线或者外力冲击碰撞封装胶体,扯断金
线。
预防措施:按照推荐的焊接条件焊接使用,装配过程中注意保护封装结构部分不受损坏。
6)LED受潮未除湿,回流焊过程中胶裂,金线断。
预防措施:按照条件除湿,可利用防潮箱或者烘箱进行干燥除湿。
应按照推荐的回流参
数过回流焊。
7)回流焊温度曲线设置不合理,造成回流过程胶体剧烈膨胀导致金线断。
预防措施:按照推荐的回流参数过回流焊。
8)齐纳被击穿,装配时LED正负极被短接或者PCB板短路,LED被击穿。
预防措施:做好ESD防静电保护工作,避免正负极短路,PCB要做仔细排查。
LED片式COB光源荧光胶层失效XPS分析
LED片式COB光源荧光胶层失效XPS分析LED片式COB光源是一种新型的LED光源,具有高亮度、高效能、节能环保等特点,广泛应用于室内照明、室外广告牌等领域。
然而,长时间使用后,LED光源的荧光胶层有可能失效,导致光源的亮度降低甚至完全无法发光。
为了解决这一问题,需要进行XPS分析。
XPS(X射线光电子能谱学)是一种常用的表面分析技术,通过将样品置于真空下,利用高能X射线激发样品表面的原子发射能谱,从而获得样品的元素组成、化学状态和电子结构等信息。
下面将从样品表面元素组成、化学状态和荧光胶层结构等方面对LED片式COB光源的荧光胶层进行XPS分析。
首先,通过XPS可以得知样品表面的元素组成。
荧光胶层中主要含有碳、氧等元素,通过XPS可以获得这些元素在样品表面的含量和分布情况。
对于LED片式COB光源的荧光胶层失效问题,需要分析荧光胶层中碳、氧元素的含量变化。
如果发现元素含量减少或者增加,可能说明荧光胶层失效与元素含量变化有关。
其次,XPS可以获得样品表面元素的化学状态信息。
荧光胶层中碳元素的化学状态有可能发生变化,例如从碳氢化合物转变为碳氧化合物。
这些变化可能导致荧光胶层失效,通过XPS可以准确地获得样品中碳元素的化学状态信息,从而推测荧光胶层转化的原因。
再次,XPS可以分析荧光胶层的结构信息。
荧光胶层中可能含有大量的聚合物,这些聚合物的链结构在荧光胶层失效后可能发生改变。
通过XPS可以获得聚合物的结构信息,例如原子间距、键长等,从而判断荧光胶层失效的原因。
最后,通过对样品进行XPS分析,可以得到荧光胶层失效的综合信息。
换句话说,可以确定荧光胶层失效的原因是由元素含量变化、化学状态变化还是结构变化导致的。
这对于进一步改进LED片式COB光源的荧光胶层有着重要的指导意义。
总之,XPS分析是解决LED片式COB光源荧光胶层失效问题的有效手段。
通过分析样品表面的元素组成、化学状态和荧光胶层结构等信息,可以确定荧光胶层失效的原因,并提出相应的改进措施。
LED封装技术与失效分析
LED封装技术与失效分析LED(Light Emitting Diode,发光二极管)封装技术及其失效分析是一个非常重要的领域,对于提高LED灯的可靠性和性能具有关键影响。
本文将对LED封装技术和失效分析进行详细介绍,以期增进读者对该领域的了解。
一、LED封装技术1. 芯片分离:将大面积的芯片切割成小芯片,通常为1mm x 1mm或大于1mm x 1mm的尺寸。
切割后的芯片通常需要进行光电特性的测试来筛选出良好的品质。
2.载箱:将分离的芯片粘贴到一个或多个电极载体上,形成一个小的光电晶体芯片。
载体通常由陶瓷、铝基板、硅基板等材料制成,以提供良好的导热性能和机械强度。
3.焊接:使用金属焊料将芯片连接到载体上的电极上,实现电流和信号的传输。
4.封装:将载体和焊接的芯片套入塑料封装材料中,形成完整的LED封装体。
5.温度循环老化:通过在特定温度范围内循环加热和降温,以模拟LED在使用过程中的温度变化情况,检验封装的可靠性和耐受性。
LED封装技术的目标是提供良好的热传导、电气连接和物理保护。
适当的封装技术可以提高LED的光电效率、光照强度和颜色稳定性。
常见的LED封装技术包括DIP(插装封装)、SMD(面贴封装)、COB(晶片封装)等,每种技术都有其特定的适用场景和优势。
二、LED失效分析虽然LED具有长寿命和高可靠性的特点,但仍然存在一些常见的失效模式和原因需要进行分析和解决。
以下是几种常见的LED失效模式及其分析:1.热失效:温度是影响LED寿命和性能的重要因素之一、高温容易导致LED芯片的电子结构损坏和荧光粉材料的老化。
因此,合理的散热设计和电流控制非常重要。
2.电子损坏:LED芯片中的PN结构易受静电放电、过电流等电子性失效的影响。
一个常见的解决方法是在制造过程中引入防静电措施和电流保护电路。
3.湿度和环境腐蚀:潮湿的环境和腐蚀性气体可能导致LED元件内部金属接触部分的腐蚀,甚至引起短路。
因此,密封技术和材料在应对这类环境挑战方面发挥着重要作用。
LED灯不亮失效分析
LED灯不亮失效分析1.电源问题:检查电源线是否插紧,是否有电流输出。
如果有其他电器设备连接到相同的电源线路上,也可以尝试断开其他设备,只用LED灯进行测试,以确定是否为电源问题。
2.开关问题:检查开关是否打开,同时也检查开关本身是否有损坏。
可以尝试用一个已知工作正常的LED灯泡进行测试,来排除开关本身造成的问题。
3.芯片问题:LED灯通常使用LED驱动芯片来控制亮度和颜色。
如果芯片故障,LED灯就有可能不亮。
可以通过更换芯片或者将LED灯连接到一个已知工作正常的驱动芯片上进行测试,来确认芯片是否损坏。
4.连接问题:检查LED灯的连接是否正确,包括引脚是否插紧,是否有接触不良等问题。
有时候通过重新插拔连接也可以修复连接问题。
5.灯珠损坏:LED灯的亮度由灯珠决定,如果其中一个灯珠损坏,整盏灯可能会不亮。
可以通过更换灯珠来解决问题。
6.熔断器问题:LED灯可能配备了保护装置,比如熔断器。
如果熔断器熔断了,LED灯就不会亮。
可以检查熔断器状态并更换它。
7.线路问题:检查LED灯所在的线路是否正常工作,比如检查是否有断线、短路等情况。
可以尝试使用测试仪器对线路进行测试,以排除线路问题。
8.散热问题:LED灯会产生一定的热量,如果散热不良,LED的使用寿命会缩短,甚至会导致损坏。
可以检查灯体是否有散热设计,是否有堵塞导致散热不良的情况。
9.防水问题:如果LED灯不适用于水液环境,如果水纹等液体进入LED灯内部,可能导致灯泡不亮。
可以查看LED灯的防水性能,是否符合使用环境的要求。
10.灯罩问题:如果灯罩损坏或不透明,也会影响LED灯的亮度。
可以尝试清洁或更换灯罩。
在分析故障时,可以从简单到复杂地进行排查。
如果以上方法都不能解决问题,建议寻求专业维修人员的帮助。
同时,在正常使用LED灯的过程中,合理使用和保养也有助于延长LED灯的使用寿命。
LED的失效分析
稳定电源供应
总结词
电源供应的稳定性对LED的寿命有重要影响,保持电源 稳定可以降低失效风险。
详细描述
采用低纹波、低噪声的电源电路,加强电源的过流、过 压保护,防止电源波动对LED工作状态的影响。
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LED失效的预防措施
提高芯片质量
总结词
高品质的芯片是保证LED可靠性的基础,提 高芯片质量可以有效降低失效风险。
详细描述
采用高纯度材料,优化芯片结构设计,加强 芯片制造过程的控制,确保芯片无缺陷、性
能稳定。
优化封装工艺
总结词
封装工艺对LED的可靠性影响重大,优化封装材料和工 艺可以有效提高LED的寿命。
性能测试
总结词
通过测试LED的性能参数,可以确定其是否符合使用要求。
详细描述
测量LED的电压、电流、光通量、色温等参数,与正常值进行比较,判断其性能是否正常。同时,观 察LED在正常工作条件下的亮度和稳定性。
仪器检测
总结词
使用专业仪器对LED进行检测,能够更精确地确定其失效原因。
详细描述
利用电子显微镜、X射线检测仪、光谱分析仪等设备,对LED的内部结构、材料成分等进行检测,以找出失效的 具体原因。同时,通过对比不同批次、不同厂家生产的LED,可以发现潜在的品质问题。
总结词
封装材料问题可能导致LED灯珠出现裂缝 、脱层或其他外观损坏,进而影响其性 能。
VS
详细描述
封装材料的老化、水汽渗透或与芯片的热 膨胀系数不匹配都可能导致封装开裂或脱 层。这些问题不仅影响外观,还可能引起 短路、散热不良等问题。
案例三:散热不良导致的失效
总结词
LED灯珠在工作时会产生热量,散热不良可 能导致芯片温度升高,影响其性能和寿命。
LED灯具失效分析及电路保护
LED灯具失效分析及电路保护LED灯具具有节能、高亮度、长使用寿命等优点,越来越多地应用于室内照明、广告招牌等领域。
然而,由于LED灯具工作时需要直流电源供电,且LED灯珠本身具有较高的灵敏度,因此其电路保护至关重要。
在本篇文章中,我们将讨论LED灯具失效的原因分析,并探讨一些常用的电路保护方法。
首先,LED灯具失效的原因可以分为两类:电路故障和环境因素。
在电路故障方面,可能会出现以下几种情况:1.短路:当LED灯具内部一些部件出现短路时,会导致整个电路短路,使LED灯具失去工作。
2.开路:当LED灯珠或其他关键部件出现开路时,电流无法流过,因此LED灯具无法正常工作。
3.过电流:如果LED灯具的电源电压过高,或者在使用中由于其他原因导致电流过大,会导致灯珠或其他部件过热,从而损坏LED灯具。
除了电路故障,环境因素也会导致LED灯具失效,例如:1.电压波动:如果供电电压不稳定,会导致LED灯具电流变化,从而影响灯具的使用寿命。
2.温度变化:LED灯具对环境温度比较敏感。
如果环境温度过高或过低,都可能导致灯具失效。
为了保护LED灯具的电路和延长使用寿命,需要采取一些常用的电路保护方法,如下:1.短路保护:在LED灯具电路中添加保险丝或保护管,当电路短路时,保险丝或保护管会断开电路,从而保护LED灯具。
2.过电流保护:安装过流保护器,当电流过大时,保护器会切断电路,以防止灯珠或其他部件过热。
3.电压稳定器:使用电压稳定器来稳定供电电压,以确保LED灯具正常工作。
4.温度控制:在LED灯具中加入温度传感器,并通过控制电路来保持灯具的工作温度在适宜范围内。
此外,合理设计LED灯具的散热结构也是非常重要的。
通过增加散热片、风扇等散热设备,可以有效降低灯具的工作温度,从而延长使用寿命。
总之,对于LED灯具失效的分析及电路保护,我们需要首先了解造成灯具失效的原因,然后采取相应的电路保护方法,以延长灯具的使用寿命。
LED失效分析及解决方案
LED失效分析及解决方案一、LED失效的原因分析1.1电压过高或过低:LED是一种半导体器件,对电压非常敏感。
当电压超过设定范围时,LED容易发生失效。
过高的电压会导致LED灯珠电流过大,从而损坏灯珠,而过低的电压则无法使灯珠正常发光。
1.2过电流:过电流是指LED设备中电流超过设计要求的情况。
长期以来,过电流是导致LED灯泡失效的主要原因之一、过电流会引起发光体的温度升高,进一步导致器件结构的变形,从而导致LED的失效。
1.3过热:LED在工作时会产生一定的热量,如果散热不良或环境温度过高,LED设备会受到过热的影响,导致其性能下降或灯珠失效。
1.4绝缘损坏:绝缘层是保护LED设备的重要部分,如果绝缘层受到损坏(如破损、老化等),会导致电流流失,进而影响LED设备的正常工作。
1.5静电击穿:在处理或安装LED设备时,人体静电会对LED产生电击穿现象,导致LED设备失效。
1.6设备老化:LED设备具有使用寿命,一旦超过寿命,LED设备的亮度将逐渐减弱,甚至失效。
二、解决方案2.1控制电压范围:合理控制LED设备的电压范围,使用电压稳定的电源,避免过高或过低的电压对LED设备的影响。
2.2电流限制:在设计和使用LED灯泡或显示屏时,应合理确定最大电流,并采取相应的措施进行电流限制,以防止过电流对LED设备的损害。
2.3散热设计:合理设计LED设备的散热结构,采用高导热材料和散热装置,确保LED设备的正常工作温度。
2.4绝缘保护:加强对LED设备的绝缘保护,定期检查绝缘层的情况,防止损坏或老化导致的电流流失。
2.5防静电措施:在处理和安装LED设备时,采取防静电措施,如佩戴防静电手套和使用静电消除器等,避免静电对LED设备的损害。
2.6定期维护和更换:LED设备具有使用寿命,为了保证其正常工作,应定期进行维护和检查,并在其寿命结束后及时更换。
2.7合理使用:用户在使用LED设备时应注意合理使用,避免超负荷使用或长时间连续工作,以延长LED设备的使用寿命。
LED一般失效不良分析方法
LED一般失效不良分析方法LED(Light-emitting diode,发光二极管)是一种常见的光源,被广泛应用于各种照明和显示设备中。
然而,与其他电子元件一样,LED也可能会出现失效或不良的情况。
在本文中,我们将讨论一般的LED失效不良分析方法。
1.观察灯珠外观:当LED失效时,第一步是观察灯珠的外观。
检查是否有明显的物理损伤,例如裂纹、破裂或焊接点断裂。
这些损伤可能是导致LED失效的原因之一2.测试电气参数:使用万用表或其他适当的测试仪器,测量LED的电气参数,包括正向电压、电流和反向电阻。
正常工作的LED应具有在其额定工作条件下的正确电气参数。
如果读数不正常,可能是因为LED一些部件失效。
3.温度测试:借助红外测温仪或接触式温度计,测量LED工作时的温度。
高温可能会导致LED性能下降或热失效。
如果温度异常高,可能是散热不良或LED内部元件故障导致的。
4.检查电源问题:检查LED供电电源,确保电源稳定并符合规格要求。
另外,检查是否存在过电流、过压或电源波动等问题,这些问题可能是导致LED失效的原因之一5.使用示波器检查信号:将示波器连接到LED的驱动电路上,检查信号波形。
正常工作的LED应显示稳定的波形。
如果波形异常,例如出现噪声、脉冲或不稳定,可能是驱动电路故障导致的。
6.检查焊接连接:对于表面贴装的LED,检查焊接连接是否牢固。
使用放大镜或显微镜检查焊点是否有错误的焊接或未焊接等问题。
不良的焊接连接可能会导致电流无法正常通过,导致LED不工作。
7.进行外部压力测试:有时,LED表现不良可能是由于受到外部应力的影响,例如机械挤压或剧烈震动。
进行外部压力测试,检查LED的长期稳定性和可靠性。
8.分析替代元件:如果经过以上步骤检查后仍无法确定故障点,可以考虑在同一应用环境下使用替代元件进行测试。
如果替代元件正常工作,说明原来的LED可能存在问题。
需要注意的是,以上方法仅适用于LED失效的初步分析。
LED失效分析流程
LED失效分析流程LED(Light Emitting Diode)是一种常见的发光器件,在现代电子产品和照明领域广泛应用。
然而,由于各种原因,LED可能会失效,导致不亮或亮度降低。
本文将探讨LED失效的分析流程,包括LED不亮和亮度降低两种情况。
一、LED不亮分析流程:1.检查电源连接:首先检查LED的电源连接情况,确保电源正常供电,并检查电源线是否断裂或接触不良。
2.检查外部元件:LED通常需要使用电流限制电阻和驱动电路,检查这些外部元件是否烧毁,是否连接正确。
3.检查LED本身:如果上述步骤都正常,那么可能是LED本身存在问题。
使用万用表检测LED的正负极,确保极性正确。
同时,可以尝试用其他工作正常的LED替换,确认是否是LED本身损坏。
4.焊接检查:如果LED在上述步骤中正常工作,那么可能是焊接问题。
检查LED的焊接是否牢固,是否存在焊接点松动或虚焊的情况。
5.电路板检查:如果以上步骤都正常,那么可能是电路板本身存在问题。
检查电路板上的线路是否损坏、短路或接触不良。
二、LED亮度降低分析流程:1.电源稳定性:首先检查供电电源的稳定性,如电源电压是否正常、电流是否稳定,以及电源是否存在干扰等问题。
2.散热检查:LED亮度降低可能是由于散热不良导致的,检查LED的散热器是否存在堵塞、灰尘积累或者风扇故障等情况。
另外,检查LED散热片是否接触良好。
3.驱动电流检查:检查驱动电路的电流是否符合规定的工作范围,如果过高或过低都可能导致LED亮度降低。
4.灰尘检查:检查LED的灯罩和镜片是否有灰尘堆积,定期清理灰尘可以提高LED的亮度。
5.年限检查:LED的亮度随着使用时间的增长会逐渐降低,埋设LED 的年限可能是原因之一,如果LED的年限已经到了,可能需要更换LED组件。
6.灯珠质量检查:如果以上步骤都正常,那么可能是LED灯珠质量问题。
一些低质量的LED灯珠可能在使用一段时间后亮度会降低。
综上所述,LED失效的分析流程涉及多个方面,包括电源连接、外部元件、LED本身、焊接、电路板、电源稳定性、散热、驱动电流、灰尘、年限和灯珠质量等。
封装原因导致LED失效的案例分析
封装原因导致的LED失效案例分析LED作为全新概念的固态光源,从生产过程到使用过程直至报废几乎全无污染,而耗电量仅为传统灯泡的1/10,成为近年来全球最具发展前景的高新技术之一。
目前,LED产品已广泛应用于大面积图文显示全彩屏,状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源,汽车组合尾灯及车内照明等领域。
在以上的各个应用领域中, LED 器件比较常见的失效模式主要包括电失效(如短路或断路)、光失效(如高温导致的灌封胶黄化、光学性能劣化等)和机械失效(如引线断裂,脱焊等),而这些失效模式都与封装工艺有关。
本文结合具体案例,对封装原因引起的LED失效进行机理分析,旨在推进LED企业提高封装工艺水平,不断提高器件的可靠性。
1 LED封装工艺LED封装的主要目的是为了确保发光芯片和下一层电路间的电气和机械性的正确接触,并保护发光芯片不会受到机械、热、潮湿及其它的外部冲击。
同时,由于LED要实现其光学方面的特性,封装也要考虑和确保其光学特性能满足要求。
LED封装的关键技术包括固晶工艺、引线键合工艺及灌封工艺,如图1所示。
其中每一项工艺的质量将直接影响LED器件的可靠性。
2 LED封装失效案例分析2.1 封装气泡2.1.1气泡产生机理由环氧树脂、固化剂、散色剂、染色剂等混合而成,在混合搅拌过程中会引入大量的气体,这些气体具有一定的气无论气体处于灌封料中何处,随着固化时灌封料温度的升高,灌封料在由稠-稀-固化的过程中,气体会在灌封料较稀时上浮,最后顶在金属座处。
2.1.2 气泡对LED可靠性的影响的环境中,不同环境的温度及湿度不同,加之本身各组成部分的热胀冷缩及内应力的差异,内部气泡就会不断影响电子传输,破坏内部结构,最终使整个发光系统瘫痪,出现漏电流及死灯现象。
2.1.3 案例分析在使用过程中“暗亮”失效,在显微镜下观察,发现失效样品在金属底座附近存在大量气泡,如图2所示。
进一步分析发现,样品固晶层存在大面积裂纹,如图3所示。
COB常见异常案例分类
A胶(环氧胶) 灌胶胶水 A/B胶 扩散剂 色膏 搅拌 抽真空 B胶(固化剂) 一般由树脂和散光性系填充组成, 加入扩散剂能使LED发出来的光线变得柔பைடு நூலகம் 加入色膏作用改变成品的发光效
按比例加入原材料进行搅拌 搅拌胶水时会产生气泡混入胶水中,气泡对LED成品有很 大影响,因些灌胶前必须对胶水进行抽真空处理,一般将 胶水放入真空箱进行操作
二、电极烧焦
图1
造成死灯的原因: 1.电极被烧焦,多数是由于电流瞬间过大导致的电极烧焦,从而产生灯组死灯的现象。
改善措施: 1、焊接光源时,应先核对正负极是否吻合;使用驱动电源时,应先查看驱动电源的输出电流和输 出电压是否在可用范围内(使用范围请参考产品承若书)。 2、选择电流电压波形比较稳定的恒流驱动电源,避免长期使用瞬间产生过流或者过压烧毁电极导致失效。
C、COB焊盘脱落
图1
图2
C、COB焊盘脱落
原因分析: 1.可能为在上锡时由于烙铁温度过高或上锡时间过长导致的焊盘锡膏脱落; 2.供应商来料存在不良; 3.线芯过粗。 改善措施: 1.图1光源的基板是属于陶瓷烧银,其焊接条件的温度为小于等于320℃,时间为小于等于3秒。 如把基板改为图2陶瓷镀金的,其焊接条件的温度为小于等于350℃,时间为小于等于3秒; 2.培训操作员工的焊接手法,在规定焊接条件下进行焊接; 3.建议用220度以下的低温锡膏; 4.建议不要使用1.2的锡线,用0.8的锡线加锡快。
图1
图2
图3
改善措施: 1.采用更耐高温的COB光源和灯具进行热适配设计以确保灯具在长期的工作中 保持良好的热稳定性; 2.灯具的热对流设计需要改善,例如图1、2、3就是热对流小的灯具; 3.参照规格书的电流使用范围,正常使用。
cob光模块产品焊线工艺失效原因
cob光模块产品焊线工艺失效原因COB光模块是一种将LED芯片直接集成在PCB基板上的技术,相较于传统的LED封装技术具有更高的亮度和更紧密的组装结构。
然而,在COB光模块的生产工艺中,焊线工艺的失效可能会导致产品质量不可靠。
下面我们将探讨一些可能导致焊线工艺失效的原因。
1.温度参数控制不当:焊线工艺是在高温环境下进行的,温度对焊线的形成和稳定性具有非常重要的影响。
如果温度过高或过低,都会影响焊线的质量。
过高的温度可能导致焊线烧毁或熔化,而过低的温度则会导致焊线无法充分熔合。
因此,合理控制焊线工艺的温度参数非常重要。
2.焊接时间不充分:焊线的熔化和凝固需要一定的时间,如果焊接时间不够充分,焊线将无法完全熔化和凝固,导致焊点的质量不佳。
另外,焊接时间过长也会引起过热或者熔化焊线,导致焊点变形或者短路。
3.焊线材料选择不当:焊线的质量主要取决于焊线材料的选择。
焊线材料应具有良好的导电性和可塑性,并且能够在高温环境下保持稳定性。
如果选择的焊线材料不符合要求,会导致焊线质量不稳定,易断裂、氧化等问题。
4. PCB基板质量不佳:COB光模块的焊线工艺发生失效还可能和PCB基板的质量有关。
如果PCB基板的表面不平整或者存在裂纹、氧化等问题,会影响焊线的粘附力和稳定性,使得焊线易脱落或者接触不良。
5.设备维护不当:焊线工艺依赖于焊接设备,设备的维护状况对焊线的质量有重要影响。
设备的温度控制、压力控制、传动系统等方面的故障会直接影响到焊线的质量。
6.操作人员技术不熟练:焊线工艺需要经验丰富的操作人员进行操作,如果操作人员技术不熟练,容易导致焊线工艺失效。
操作人员应具备丰富的焊接知识和操作经验,能够准确掌握焊接温度、时间、压力等参数。
7.环境条件不佳:焊线工艺需要在洁净的环境中进行,过多的尘埃、湿度或者其他污染物都会影响焊线的质量。
特别是焊线需要进行密封包装时,环境的湿度控制非常关键。
总结起来,COB光模块产品焊线工艺失效可能是由于温度参数控制不当、焊接时间不充分、焊线材料选择不当、PCB基板质量不佳、设备维护不当、操作人员技术不熟练以及环境条件不佳等多种原因共同作用所致。
led失效机理研究
led失效机理研究LightEmittingDiode(LED)灯具正在成为照明系统的主流技术,因为它具有低功耗、高效率和长寿命等众多优势。
但是,LED灯具的失效仍是一个严重的问题,因为LED失效会直接影响灯具的性能,同时还会带来投资损失。
因此,它是必须研究和解决的一个重要问题。
LED灯具失效的机理可以归结为两个基本原因。
首先,LED灯具中使用的半导体材料可能存在本质缺陷。
长时间工作会使这些缺陷放大,进而导致LED灯具的失效。
其次,LED灯具中使用的电子元件可能不够可靠。
此外,LED灯具容易受到环境因素(如温度和湿度)的影响,过高的温度可能会损坏LED灯具的电子元件,导致LED灯具的失效。
要解决LED失效的问题,首先要确定LED失效的原因。
为了确定失效原因,需要对LED灯具进行失效分析。
常见的失效分析方法包括热扫描、光学显微镜检查和电荷流测量等。
这些方法可以探测LED灯具中的机械和电路缺陷。
其次,要尽可能的提高LED灯具的可靠性。
LED灯具的可靠性可以通过设计、制造和测试等多种途径来提高。
此外,应当采取有效措施降低LED灯具的受环境的影响,如采用正确的结构来保持LED灯具的冷却和保护。
从上述LED失效分析和解决办法来看,研究LED灯具失效机理是一项有意义且有价值的工作。
LED灯具在低功耗、高效率和长寿命等方面具有广泛的应用前景。
但是,LED灯具的失效也是一个严重的问题,需要系统研究。
只有通过失效分析,才能找到问题的根源,并采取有效措施改善LED灯具的可靠性和可用性。
只有这样,LED灯具才能实现它的实际应用价值。
LED失效原因有多少种?
LED失效原因有多少种?十分荣幸跟大家分享讨论这个话题:LED失效原因有多少种?也算是对自己入行12年作为一个老RD日常工作的一次总结吧(部份资讯参考金鉴检测)。
通常说的LED失效死灯了是金线断了、固晶胶脱离、芯片烧毁、芯片腐蚀等这些都是简单现象。
而进一步分析是胶水过硬还是打线不行还是人为按压,胶水中毒还是胶水硫化还是电镀保护水造成的胶水不干,是电流过大还是外延缺陷还是电极欧姆接触不良,是芯片厂偷换结构工艺还是操作工手汗污染还是化学物质残留.......?今天我们就LED失效死灯为例,来分析有多种原因:根据自己这12年间对无数死灯异常分析的经验和总结,LED死灯的原因可能过百种,限于戳字辛苦,我们从LED光源的六大原物料(芯片、支架、荧光粉、固晶胶、封装胶和金线)的入手,介绍部分可能导致死灯的原因。
芯片01芯片抗静电能力差LED灯珠的抗静电指标高低取决于LED发光芯片本身,与封装材料预计封装工艺基本无关,或者说影响因素很小,很细微;LED灯更容易遭受静电损伤,这与两个引脚间距有关系,LED芯片裸晶的两个电极间距非常小,一般是一百微米以内吧,而LED引脚则是两毫米左右,当静电电荷要转移时,间距越大,越容易形成大的电位差,也就是高的电压。
所以,封成LED灯后往往更容易出现静电损伤事故。
02芯片外延缺陷LED外延片在高温长晶过程中,衬底、MOCVD反应腔内残留的沉积物、外围气体和Mo源都会引入杂质,这些杂质会渗入磊晶层,阻止氮化镓晶体成核,形成各种各样的外延缺陷,最终在外延层表面形成微小坑洞,这些也会严重影响外延片薄膜材料的晶体质量和性能。
图片发自简书App图片发自简书App03芯片化学物残余电极加工是制作LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨,会接触到很多化学清洗剂,如果芯片清洗不够干净,会使有害化学物残余。
这些有害化学物会在LED通电时,与电极发生电化学反应,导致死灯、光衰、暗亮、发黑等现象出现。
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知识:COB封装中LED失效的原因分析
虽然从技术角度LED芯片理论寿命可达100000H,但由于封装、驱动、散热等技术的影响,应用到普通照明类的光源或灯具寿命也只能达到30000H,甚至市场上也存在很多用不到半年就会出问题的产品。
如何提高LED照明产品可靠性问题也一直是企业需要解决的问题。
LED照明产品失效模式一般可分为:芯片失效、封装失效、电应力失效、热应力失效、装配失效。
通过对这些失效现象的分析和改进,可对我们设计和生产高可靠性的LED照明产品提供帮助。
本文介绍了基于COB封装技术的LED照明产品失效模式及几种常见原因分析。
并阐述了在COB封装、整灯结构设计等应用过程中预防和改善对策。
1、基于COB的LED产品特点
LED照明产品由三个主要部件组成,即散热结构件、驱动电源和照明部分。
照明部分由光源和二次光学配光组件(如透镜、反射镜和扩散板)组成,典型应用模型见图一。
做为LED 照明产品中的光源部分是核心部件,是实现光电性能的基础器件。
而基于COB技术是光源的一种封装形式,其本身不再需要任何自动表面贴装过程,只需要将正负极简单引出焊接即可组装到基体或照明灯具。
如图1显示了其在LED照明产品中重要的关键组件。
这些组件是,尤其是COB在大多数情况下,均是采用手工组装。
这就造成在生产过程中很可能要比在一个自动的过程中产生更多潜在故障。
2、COB失效的原因分析
如图2所示,基于COB的LED封装技术是将多颗芯片采用不同的串并结构再用丝焊的方法在芯片和基底之间建立电气连接,最后使用灌封胶封装而成。
此种结构决定了COB内部任何单颗芯片的不良,将会导致剩余
芯片电流负载增加,继而单颗vf值上升,使驱动电源进入输出过压保护状态,输出异常导致剩余支路闪烁直至死灯。
排除芯片本身不良的原因,大部分情况下表现为芯片间键和不良,常规下我们把键和中单个焊线分为A、B、C、D、E五个关键点,如图3所示。
而键和不良本人在实践中遇到了以下几种常见原因。
(1)机械应力损伤,一般会出现在B、C、D点不良,且C点居多。
常见根本原因有:①如出现为B或D点不良,且居多出现在围坝边缘如图2中中间图片红色圆圈部位。
则很有可能是因为结构干涉导致。
导致干涉的原因需要从镜面铝中心与芯片布局中心是否偏离和整灯结构是否预留足够的间隙等方面进行进一步探讨和确认。
②如出现在C点不良,且居多出现在中间部位,贝帳本原因会是因为封装或组装制造过程防护不当导致。
(2)焊接不良,一般会出现在A、B、D、E点不良且拉力测试时力值合格但断裂点会出现在
A、B、D、E点处,例如图4为D点断开状态。
这种情况下可以确定为焊接工艺不当或焊接设备不稳定导致,可根据具体的失效项目如塌线、断线、金球过大、过小等情况调整焊线温度、功率、压力、时间等工艺参数予以解决。
(3)封装胶应力损伤,一般会出现在A、B、D、E点不良且不良只会发生在围坝胶和封装胶结合处的周围,在高倍显微镜下观察胶体结合面处存在间隙的可能。
这种不良的根本原因往往是因为两种胶体热膨胀系数的差异,导致应力集中,将焊点拉断导致。
3、改善措施
通过对以上所介绍的COB主要失效模式的分析,可以从中获悉改善实际使用寿命的技术方法。
(1)结构设计
好的结构设计既要保证功能的实现,也要做到防错处理。
基于COB封装技术的LED本身就是一个易损伤器件,在结构设计中处理二次光学配光组件安装及固定时,需要考虑预留足够的间隙,保证在极限公差情况下和组装过程中误操作也不能够或尽可能减少损伤COB的风险。
(2)封装技术
封装制程中,我们把焊线拉力测试作为衡量键和合格判定的一个重要的指标。
而且在质量控制过程中,往往认为拉力越大产品可靠性越好。
实践证明这是一个错误的做法,尤其在COB 的焊线工艺中对边缘键和质量的衡量上,太大或过小均会导致不良的产生。
具体拉力规范限值需要根据产品特点进行研究和探讨。
另一方面,选择合适的封装胶及封胶工艺。
尽可能采用热膨胀系数相近的胶,而且需要确定合适的烘干温度和时间以确保凝固速度的一致,防止内部应力的产生。
(3)制程防护
COB器件由于芯片为阵列排布,发光裸露面大,焊线、芯片耐外力能力差,且封装胶体本身不能起到很好的防护作用。
故在制程过程中采用合适的包装、流转载具、取拿工具、固定取拿方式可以杜绝或降低机械损伤。
(4)合理筛选
虽然筛选不能最终提升产品品质,但可以防止不合格品的流出。
为了筛选出COB不良器件,可以采取在一定温度下的老化、测试工作。
COB器件可在高温下进行点亮测试,温度不宜高于PN节结温温度。
如果采取整灯老化,温度推荐不宜超过宣称最高环境温度,时间可随温度的提高而减少。
具体参数需要根据产品特性进行研究和确定。
(5)优化可靠性验证方案
产品是否能够满足使用要求,需要对其进行充分的验证。
考虑到LED产品不管是国际还是国内目前还没有针对LED产品的可靠性试验规范,目前常规做法是参照GB/T 2423、GB/T24825等标准进行高温、低温、湿热交变、开关冲击等可靠性试验。
但在实践中我们发现这样的方法不足以发现失效,即已经确定存在可靠性失效的产品也能通过此类试验验证。
故我们需要针对产品工作环境及特殊的用途论证制定符合基于COB封装技术LED特性的可靠性试验方案。
结合快速变化的市场,调整可靠性试验条件如温度、湿度、安装方式、客户的使用习惯等多种要素来创新选择可靠性验证的方案。
实现在尽可能短的时间内推出质量可靠的产品。
4、结束语
综上所述,尽管成本低、散热性好的基于COB封装技术的LED产品具有很高的理论寿命,但是在实际应用过程中目前还不能达到所预期的理论值。
但是只要能够追查到失效的根本原因,采取措施进行改善并得到有效验证,LED产品的可靠性将会得到不断的提高。