LED燈珠漏電_led燈漏電是什么原因 |
發(fā)布時間:2022-06-15 15:41:14 |
LED燈珠漏電的原因是什么 1、封裝膠體老化、因長時間使用過熱導(dǎo)致封裝膠體老化從而造成的漏電現(xiàn)象是正常情況,但是這種情況的幾率非常小,因?yàn)楝F(xiàn)在的LED燈珠封裝工藝相對來說比較成熟了,且專用的樹脂橡膠也具備良好的保護(hù)性。 2、靜電損壞,很多廠家一直強(qiáng)調(diào)防靜電保護(hù),其主要目的就在于保護(hù)LED燈珠使用過程中因?yàn)殪o電的緣故造成漏電,所以在包裝上廠家一般都采用防靜電鋁薄袋。 3、晶片本身漏電,發(fā)光晶片本身漏電有很多原因,廠家出廠前都有嚴(yán)格的檢測,所以幾率很小,除此之外就是使用過程中的其他原因造成晶片漏電。 4、使用操作不當(dāng)造成的漏電,這種情況是最多的,但是具體原因也是各種因素引起的。
LED漏電原因的分析 1 芯片受到沾污引起漏電 LED芯片是非常小的,灰塵等易對它產(chǎn)生遮蔽作用,最重要的是灰塵、水汽、各種雜質(zhì)離子會附著與芯片表面,不僅會在表面對芯片內(nèi)部產(chǎn)生作用,還會擴(kuò)散進(jìn)入芯片內(nèi)部產(chǎn)生作用。比如,銅離子、鈉離子都很容易擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體材料中,非常微小的數(shù)量就可以使半導(dǎo)體器件的性能嚴(yán)重惡化。對于半導(dǎo)體器件的制造,通常都要求有凈化等級非常高的潔凈廠房??梢钥疾煲幌翷ED封裝廠,上千家之中有幾家的廠房能有什么樣的潔凈等級?絕大多數(shù)都是能與大氣直接相通的房間,根本談不上凈化。雖然有人會說,“我們的廠房沒有灰塵,很潔凈”,可是,潔凈程度不是用眼睛來看的!眼睛是根本看不到芯片生產(chǎn)和封裝要求的潔凈程度的,必須是用專門的儀器來檢測。不僅僅要求廠房要達(dá)到要求的潔凈度,對涉及到芯片裸露的工序,工作人員要穿凈化工作服,戴工作帽,戴口罩,工作人員不許涂化妝品等。這些個嚴(yán)苛生產(chǎn)條件,目前對LED封裝廠來講,不是想不到,就是不愿做。不愿做的原因非常簡單,成本上的增加無法接受——競爭太激烈。封裝廠房達(dá)不到要求的潔凈程度,那么,LED的質(zhì)量問題就來了。 早期的LED芯片以及現(xiàn)在很多廠家的芯片,都沒有在芯片的側(cè)面做保護(hù)層?,F(xiàn)在國外一些芯片廠商已經(jīng)開始在芯片的側(cè)面做保護(hù)層了。但是,現(xiàn)在的保護(hù)層一般是采用二氧化硅材料,而且厚度很薄,保護(hù)能力是有限的。在潔凈度很差的封裝廠,仍然會由于沾污造成漏電現(xiàn)象。 1.1 芯片側(cè)面沒有做鈍化 很多芯片由于各種因素,沒有對芯片的側(cè)面做鈍化保護(hù),使得芯片劃片后,PN結(jié)在側(cè)面裸露于空氣中。 2. 銀膠過高造成漏電 這個問題在LED封裝業(yè)中已是常識性的、看得見的問題了,無需我多啰嗦了。 3. 打線偏焊造成漏電 這個問題在LED封裝業(yè)中也是常識性的、看得見的問題了,也無需我多啰嗦了。 4. 應(yīng)力造成漏電 應(yīng)力,往往是看不見的,若對材料的一些基本性質(zhì)不了解,則不太好理解這個問題。其實(shí),應(yīng)力相對于日常可見的比如推土機(jī)推土那樣大的力相比,它是很難看得見的作用力而已。它往往是由于材料的熱脹冷縮而產(chǎn)生。應(yīng)力的影響往往是在兩種材料的接觸方面。應(yīng)力作用可以是直接壓力,也可以是與材料接觸面平行的橫向剪切力。舉一個簡單的例子,在兩根鐵軌之間是有一段間隙的,如果將這個間隙留的很小,當(dāng)溫度升高時,兩段鐵軌的端面就會接觸,甚至擠壓變形。這就是應(yīng)力作用。當(dāng)兩種不同的材料粘結(jié)接觸時,當(dāng)溫度發(fā)生變化,若兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同,在接觸面由于延伸或收縮尺度不同,相互間產(chǎn)生拉力,這就是橫向的剪切應(yīng)力。 在LED中,有不同的材料,熱膨脹系數(shù)是不同的。在溫度反復(fù)變化的過程中,各物質(zhì)不可能回復(fù)到它們最初接觸時的狀態(tài),相互間會保持有一定的應(yīng)力。但不一定會有害。只有當(dāng)膨脹系數(shù)相差太大、工藝條件不合適時,就可能留下很大的應(yīng)力。這個應(yīng)力嚴(yán)重的會壓壞芯片,使芯片破損,造成漏電、部分區(qū)域裂開而不亮,嚴(yán)重的徹底開路不亮。應(yīng)力不是很大時,有時也會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。 原本在LED的側(cè)面就存在著懸掛鍵,應(yīng)力的作用,使得表面原子發(fā)生微位移,這些懸掛鍵的電場更加處于一種不平衡狀態(tài),從而造成端面PN結(jié)處的能級狀態(tài)發(fā)生改變,造成漏電。 5. 使用不當(dāng)造成漏電 這種狀況一般較少發(fā)生。當(dāng)較高的反向電壓加給LED,可能損壞PN結(jié),造成漏電。 這種損壞,和靜電損壞的機(jī)理是相同的。如果不是當(dāng)事人自己確認(rèn),封裝廠的工程師單憑損壞的樣品來看,是很難分辨的。 6. 芯片本身漏電 通常,這種情況也是較少發(fā)生。除非芯片的次品出廠。 一般來講,芯片在制造廠是不容易受到沾污的。但是,在芯片的后續(xù)分選、包裝時,是有可能發(fā)生沾污的。本人看到過某芯片廠的后續(xù)分選、包裝車間環(huán)境就是沒有凈化等級的普通廠房。 7. 工藝不當(dāng),使得芯片開裂 芯片底部膠體不均勻,或焊盤下面有空洞,打線時可能損傷芯片產(chǎn)生漏電或失效。 焊線機(jī)調(diào)整不當(dāng),打傷芯片,產(chǎn)生漏電或失效。 8. 靜電問題 在LED行業(yè),似乎將靜電當(dāng)成了損壞LED的頭號大敵。但本人卻不這么認(rèn)為。相反,將它當(dāng)成次要問題。 對于靜電對LED的損壞問題,本人在一些論壇里有談過【7】。現(xiàn)在將那些內(nèi)容搬過來,并加以補(bǔ)充,以便大家閱讀與了解。 8.1 靜電的產(chǎn)生機(jī)理 通常,靜電的產(chǎn)生是由于摩擦或感應(yīng)而產(chǎn)生。 摩擦靜電是由于兩個物體接觸摩擦或分離過程中產(chǎn)生電荷的移動而產(chǎn)生。導(dǎo)體間的摩擦留下的靜電通常比較弱,這是由于導(dǎo)體的導(dǎo)電能力強(qiáng),摩擦產(chǎn)生的離子會在摩擦過程中及終止時很快運(yùn)動到一起而中和。而絕緣體摩擦后,可能會產(chǎn)生較高的靜電電壓,但是電荷量卻很小。這是由于絕緣體本身的物理結(jié)構(gòu)決定的。絕緣體的分子結(jié)構(gòu)中,電子很難脫離原子核的束縛自由移動,所以,摩擦結(jié)果也只能產(chǎn)生少量的分子或原子電離。 感應(yīng)靜電是物體處于電場之中,受電磁場的作用,物體中的電子發(fā)生移動而形成電場。感應(yīng)靜電一般只能在導(dǎo)體上產(chǎn)生??臻g電磁場對絕緣體的作用可以忽略。 8.2 靜電的放電機(jī)理 220V的市電可以打死人,可人們身上上千伏的電壓卻打不死人,是何道理? 電容兩端的電壓滿足下列公式: U=Q/C 根據(jù)這個公式可以知道,當(dāng)電容量很小時,很少的電荷量,就會產(chǎn)生很高的電壓。 通常我們的身體、身邊的物體,電容都非常小,當(dāng)產(chǎn)生電荷后,很少的電荷量,也會產(chǎn)生很高的電壓。 由于電荷量很少,放電時,形成的電流非常小,時間非常短,電壓不能維持,極短的時間就降下來。 由于人體不是絕緣體,所以,身體各處積累的靜電荷,在有放電通路的情況下,都會匯集過來,所以感覺電流大些,有電擊的感覺。人體、金屬物品等導(dǎo)體在產(chǎn)生靜電后,放電電流會比較大。 對于絕緣性能好的材料,一個是產(chǎn)生的電荷量非常小,另一方面,產(chǎn)生的電荷,很難流動。電壓雖然高,但某處有放電通路時,只是接觸點(diǎn)及附近極小范圍內(nèi)的電荷可以流動放電,非接觸點(diǎn)的電荷則不能放電(誰叫它是絕緣體呢)。故而,就是有上萬伏的電壓,放電能量也是微乎其微的。 8.3 靜電對電子元器件的危害 靜電會對LED有危害,并不是LED獨(dú)有的“專利”,就是用硅材料制造的常用的二極管、三極管,也都會受到威脅。甚至建筑、樹木、動物都可能被靜電損害(雷電就是一種靜電,我們這里就不去考慮它了)。 那么,靜電是怎么對電子元件損害的呢?我也不要扯得太遠(yuǎn),就只講半導(dǎo)體器件的問題,而且就局限于二極管、三極管、IC、LED方面。(否則會啰嗦太多沖淡主題)。 電對半導(dǎo)體元器件的損壞,最終是有電流的參與。在電流的作用下,由于熱而損壞器件。要有電流,就要有電壓。但是,半導(dǎo)體二極管有PN結(jié),無論是正向還是反向,PN結(jié)都會有阻擋電流的一個電壓范圍。正向勢壘低,反向勢壘則要高很多。在一個電路中,哪里的電阻大,電壓就在哪里集中。但就來看LED,電壓正向加給LED時,當(dāng)外電壓小于二極管的閾值電壓(大小與材料禁帶寬度對應(yīng)),沒有正向電流,電壓全部加在PN結(jié)上。電壓反向加給LED時,當(dāng)外電壓小于LED的反向擊穿電壓時,電壓也是全部加在PN結(jié)上,此時,LED的虛焊點(diǎn)也罷,支架也罷、P區(qū)也罷、N區(qū)也罷,統(tǒng)統(tǒng)都沒有電壓降!因?yàn)闆]有電流。當(dāng)著PN結(jié)擊穿后,外電壓才會由電路上的所有電阻分擔(dān)。哪個地方電阻大,哪個部分承擔(dān)的電壓就高。就LED而言,自然是PN結(jié)承擔(dān)了大部分電壓。在PN結(jié)上產(chǎn)生的熱功率就是它上面的壓降乘以電流值。若是電流值不加限制,過高的熱量就會將PN結(jié)燒壞,PN結(jié)失去作用而穿通。 IC為什么會比較怕靜電,因?yàn)?,IC中的每個元件的面積非常小,每個元件的寄生電容也就非常小(往往電路功能就要求寄生電容非常小),所以,少量的靜電電荷就會產(chǎn)生很高的靜電電壓,而且每個元件的功率耐量通常也很小,所以,靜電放電就很容易損壞IC。但是通常的分立元件,如普通的小功率二極管、小功率三極管都不是非常怕靜電,因?yàn)樗鼈冃酒拿娣e比較大,寄生電容也比較大,一般的靜定不容易在它們上面積累高電壓。小功率的MOS管,由于柵極氧化層很薄,寄生電容小,所以很容易遭靜電損壞,通常會在封裝完成后將三個電極短路后出廠。使用中也常要求在焊接完成后再去掉短路線。而大功率的MOS管,由于芯片面積大,一般的靜電也不會損壞它們。所以你會看到,現(xiàn)在功率MOS管的三個電極是沒有短路線保護(hù)的。(早期制造廠還是將它們短路后出廠的) LED實(shí)際就是有個二極管,它的面積相對IC內(nèi)的每個元件來講,是非常大的。所以LED的寄生電容相對來說也是比較大的。所以,一般場合的靜電并不能損壞LED。 一般場合的靜電,尤其是絕緣體上產(chǎn)生的靜電,電壓會很高,但放電電荷量極微,而且放電電流持續(xù)時間很短。而導(dǎo)體上感應(yīng)的靜電,電壓可能不是很高,但是放電電流卻可能很大,而且往往是持續(xù)的電流。這樣對電子元件的危害就非常大。 8.4 為什么說靜電對LED的損害是不常發(fā)生的呢 先來看一個試驗(yàn)現(xiàn)象。一塊金屬鐵板上帶有500V的靜電,將LED放到金屬板上(放的方法要注意,避免下述的問題發(fā)生),大家說LED會被損壞嗎?這里,LED要被損壞,通常應(yīng)該是被加上大于其擊穿電壓的電壓,也就是說LED的兩個電極要同時接觸金屬板,并具有大于擊穿電壓的電壓。由于鐵板是良導(dǎo)體,其上各處的感應(yīng)電壓相等,所謂500V的電壓是相對于地而言的,所以,LED兩電極間是沒有電壓的,自然也就不會受到任何損傷了。除非,你將LED的一個電極接觸鐵板,另一個電極你用導(dǎo)體(未戴絕緣手套的手或?qū)Ь€)連接到地或其它導(dǎo)體上。 上面的試驗(yàn)現(xiàn)象提示我們,LED在靜電場中時,必須是一個電極接觸靜電體,另一個電極要接觸地或其它導(dǎo)體才可能受損。在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中,以LED那么小的體積,很少有機(jī)會發(fā)生那樣的事情,尤其是批量發(fā)生那樣的事情。偶然的事件是可能的。比如,LED處于靜電體上,且一個電極接觸到靜電體,另一個電極剛好是懸空的,此時有人去觸及了懸空的那個電極,就可能損傷LED。 上面的現(xiàn)象告訴我們,靜電問題也不是可以忽視的。 靜電放電是要有導(dǎo)電回路的,不是有靜電就有損害。 上面的現(xiàn)象還提示我們,當(dāng)著僅有極少量的漏電問題發(fā)生,可以考慮靜電偶然損壞問題。若是大量發(fā)生,則更多的可能是芯片沾污或應(yīng)力的問題。 9. 其它原因引起漏電 本人曾遇到過這樣的漏電狀況,LED被封裝與一個殼體中,LED周圍灌有軟膠以防水。可是從LED的引線上測到有嚴(yán)重的漏電。將周圍的灌封膠去除后,漏電消失。這里其實(shí)并不是LED漏電,而是灌封膠有問題。
深圳led燈珠是什么原因漏電的? 1、深圳led燈珠基礎(chǔ)橡膠太厚漏電了。 2、深圳led燈珠技術(shù)不當(dāng)導(dǎo)致芯片破裂等,例如,燈珠在焊接線時焊接線機(jī)操作不當(dāng),導(dǎo)致磁噴嘴焊接線時壓力過大,造成芯片損壞,導(dǎo)致芯片破裂等。3、深圳led燈珠靜電引起串珠漏電,靜電通常是摩擦引起的,這也是比較容易漏電的原因,所以生產(chǎn)串珠時必須要求員工穿上靜電服和靜電帽,盡量減少靜電的產(chǎn)生。 4、深圳led燈珠晶圓本身有缺陷,導(dǎo)致漏電。 5、深圳led燈珠晶圓被污染過,這是經(jīng)常發(fā)生的問題,也是經(jīng)常發(fā)生的問題。其原因是在拿芯片時運(yùn)用時不注意,讓芯片沾上灰塵、水蒸氣等東西,LED芯片是一種非常細(xì)的東西,稍不注意就會破壞珠子的構(gòu)造,串珠就會漏電或死。所以這要求工廠的建筑運(yùn)用無塵車間,取芯片時帶防靜電手套,操作人員不允許化裝,作業(yè)時應(yīng)卷頭發(fā)等一系列要求。 6、深圳led燈珠焊接線時,線沒有焊接,燈珠漏電。比如說,線被焊接、被焊接、焊接線的拉伸力設(shè)定得不適當(dāng),這些都表示串珠漏電的現(xiàn)象,但是這個問題也經(jīng)常發(fā)生。 |