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造成LED燈珠漏電原因及預防措施

發(fā)布時間:

2025-06-13 09:07


LED燈珠漏電有的是LED燈珠封裝完成后測試時產生的,有的是長時間放置產生的,有的是老化之后產生的,有的是在焊接后產生的。那么哪些問題會使LED燈珠產生漏電呢?

A、應力造成的LED燈珠漏電

      應力是由材料的熱脹冷縮而產生。LED燈珠不同的原物料,其熱膨脹系數是不同的。在溫度反復變化的過程中,各物質不可能恢復到它們最初接觸時的狀態(tài),互相間會保持有一定的應力。但不一定會有傷害。只有當膨脹系數相差太大、工藝條件不合適時,就可能產生很大的應力。這個應力嚴重的會壓壞芯片,使芯片破損,造成漏電、部分區(qū)域裂開而不亮或徹底開路不亮。應力不是很大時,有時也會產生嚴重的后果。原本在LED燈珠的側面就存在著懸掛鍵,應力的原因使得表面原子發(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結處的能級狀態(tài)發(fā)生改變,造成漏電。
預防和解決應力造成的LED燈珠漏電的方法
?控制溫度變化?:在生產過程中,盡量減少溫度的劇烈變化,保持穩(wěn)定的溫度環(huán)境。
?優(yōu)化工藝條件?:調整工藝條件,確保各材料在溫度變化時能夠協(xié)調膨脹和收縮,減少應力的產生。
?使用合適的材料?:選擇熱膨脹系數相近的材料進行組合,減少因熱脹冷縮不一致產生的應力。
?定期檢查和維護?:定期檢查LED燈珠的狀態(tài),及時發(fā)現并處理因應力造成的損壞或漏電問題。

B、使用不當造成LED燈珠漏電

     這種情況很少發(fā)生。當較高的反向電壓施加給LED燈珠,可能會損壞PN結,造成漏電。
      焊接不當?:焊接過程中操作不當或焊接質量不佳也可能導致LED燈珠漏電?
     靜電問題?:靜電放電是LED燈珠漏電的一個常見原因,尤其是在沒有采取適當的防靜電措施的情況下?

 


預防措施和解決方法?:

?防靜電措施?:在生產和使用過程中,應采取防靜電措施,如穿戴防靜電服和靜電帽,減少靜電的產生和影響?

?正確使用和存儲?:避免在潮濕環(huán)境中使用LED燈珠,存儲時應使用防潮包裝,防止因環(huán)境濕度高導致的漏電問題?

C、工藝不當,使得芯片開裂

     LED燈珠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生漏電或失效。 焊線機調整不當,打傷芯片,產生漏電或失效。
預防措施包括?:

?嚴格遵守芯片操作規(guī)程?,提高生產自動化水平以減少人為失誤;采用適當的焊接溫度曲線并優(yōu)化焊接工藝,降低熱沖擊對芯片的影響?

?建立完整的靜電防護體系?,包括佩戴防靜電手環(huán)、使用防靜電工作臺和工具,確保所有接觸芯片的操作都在接地良好的環(huán)境中進行?

?增強系統(tǒng)級保護設計?,比如加入穩(wěn)壓器、瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、限流電路等保護元件,同時在應用設計中考慮合理的余量以應對極端情況?

?合理設計散熱系統(tǒng)?,確保芯片工作在安全的工作溫度范圍內;選擇適合工作條件的封裝形式,提升散熱效率;定期維護設備,監(jiān)控并調整工作負載,避免長時間滿負荷運行?

D、靜電問題
ED燈珠靜電問題造成漏電的主要原因?是由于環(huán)境中存在的靜電通過靜電感應或直接轉移等方式,在LED芯片的PN結兩端積聚靜電電荷,形成靜電電壓。當這個電壓超過LED的最大承受值時,靜電電荷會在極短的時間內放電,產生高溫,導致LED芯片內部的導電層和PN結發(fā)光層局部熔融成小孔,從而造成LED漏電、變暗、死燈、短路等現象?


?靜電對LED燈珠的具體危害?包括:

?漏電?:靜電放電會導致LED芯片內部的局部熔融,形成小孔,導致漏電現象。
?變暗和死燈?:嚴重的靜電損傷會使LED燈珠變暗甚至完全不亮(死燈)。
?短路?:靜電放電產生的熱量可能導致LED內部電路短路?

?預防和解決LED燈珠靜電問題的措施?包括:

?使用無塵車間?:保持生產環(huán)境的清潔,避免灰塵和雜質污染LED芯片。
?穿戴靜電防護裝備?:操作人員應穿戴防靜電服和靜電帽,減少靜電的產生和積累。
?控制生產環(huán)境的濕度?:保持適當的濕度可以減少靜電的產生。
?使用防靜電材料?:在生產和運輸過程中使用防靜電材料和工具,減少靜電對LED燈珠的損害?


E、 銀膠過高造成漏電和打線偏焊造成漏電

      銀膠過高和打線偏焊造成漏電,在LED燈珠封裝行業(yè)中,常識性的問題。
防和解決措施
?控制銀膠用量?:在封裝過程中嚴格控制銀膠的用量,避免過多填充。
?調整焊線機?:確保焊線機調整到最佳狀態(tài),避免打線偏焊。
?優(yōu)化焊接工藝?:改進焊接工藝,確保焊點牢固可靠。
?提高潔凈度?:保持生產環(huán)境的潔凈度,避免灰塵和雜質對芯片的影響?

F、芯片受到沾污引起漏電

      芯片受到沾污而引起漏電是一個非常值得重視的問題:LED芯片是非常小的,灰塵等易對它產生遮蔽作用,重要的是灰塵、水汽、各種雜質離子會附著與芯片表面,不僅會在表面對LED燈珠芯片內部產生作用,還會擴散進入LED燈珠芯片內部產生作用。比如,銅離子、鈉離子都很容易擴散進入半導體材料中,非常微小的數量就可以使半導體器件的性能嚴重惡化。
防止芯片沾污的具體措施?包括:

?潔凈廠房?:半導體器件的制造通常要求有凈化等級非常高的潔凈廠房。大多數LED封裝廠的潔凈度達不到要求,這會導致芯片沾污,從而引起漏電?

?工作人員防護?:工作人員在芯片暴露空氣中的工序中必須穿凈化工作服、戴工作帽和口罩,并且不能涂化妝品。這些措施可以有效減少芯片沾污的可能性?

?側面鈍化保護?:一些芯片在制造過程中會在側面做鈍化保護,以防止沾污。然而,即使采用了鈍化保護,如果封裝廠的潔凈度不夠,仍然會由于沾污造成漏電現象?

   還一個漏電情況,LED燈珠封裝在一個殼體中,LED燈珠周圍灌軟膠以防水,可是從LED燈珠的引線上測到有漏電問題,將LED燈珠周圍的灌封膠去除后,漏電消失。這其實不是LED燈珠漏電,而是灌封膠有問題。

海隆興光電,led燈珠,LED封裝

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