LED燈珠不良情況講解

1、普朗克光電科技1、封裝技術LED的不良情況分析芯片失效封裝失效熱過應力失效電過應力失效裝配失效解決封裝失效的建議檢查：支架、點膠、焊接常見現象：死燈定義：LED的正負極接通標準電壓下燈不亮或微亮。造成死燈的原因有很多，比較復雜，主要是從靜電和封裝角度去分析。色偏定義：指LED發(fā)出的白光與標準色溫有誤差，誤差值大于10%。造成色偏的原因是：散熱不良，使LED的結溫過高熒光粉的涂抹不均勻，涂層厚的部位色溫偏低易發(fā)黃熒光粉質量不好膠粉比調配比不當燈閃定義：led燈出現非人為控制的間歇性亮滅造成燈閃的原因：驅動電源不穩(wěn)定，出現了間歇性的電流透鏡等封裝材料受力變形，使金線接觸不良光衰大定義：LED使用一

2、定時間（1000小時），之后測試其光通量明顯小于使用前的光通量，兩者比值小于0.9造成光衰大的原因：散熱不良，長時間過熱致使LED老化電流過大，致使LED加速老化膠粉配比不當死燈原因如下：芯片失效：芯片本身質量問題（裂紋或損傷）芯片與基板粘接不良引起光衰嚴重或死燈封裝失效：封裝工藝不當封裝后的燈珠質量不良出現黃變，氣泡，黑斑，腐蝕等現象熱過應力失效散熱不良導致結溫升高電過應力失效過電流或者靜電將芯片擊穿驅動電源不穩(wěn)定將金線燒斷裝配失效不良的安裝和裝配導致器件失效解決因封裝失效導致LED死燈的建議檢查支架：支架發(fā)黑說明被腐蝕支架上的鍍銀層太薄支架與焊接點脫離檢查點膠：檢查固晶膠本身是否過期失效固

3、晶膠的用量要合適用量過少，推力不夠，芯片粘不牢；用量過多，膠體返到芯片金墊上，造成短路固化條件的選擇盡量按照標準固化條件來操作檢查焊接：焊接機的參數設置要合理時間：不超過5秒壓力：適中，過大易壓碎芯片；過小易導致虛焊溫度：280度有效防止靜電金線的弧度高度要合理弧高太低，在焊接時溫度過高燒毀芯片弧高太高，遭到大電流沖擊時金線被燒黑2、疑問求助LED支架內部發(fā)黑是什么原因導致?求各位高手幫忙分解支架內部發(fā)黑是什么原因導致?出現在二焊位置且金線也一起被感染黑色。請問大家會不會金線與支架結合后參雜什么物質起的化學反應？重球的位置金線也變成黑色了的。水的可能性應該需要很長時間才能發(fā)現的吧而且水也肯定不

4、會是純凈水在高溫高濕中，就會出出這種情況膠水密封性能很重要有的有，有的沒有，局部發(fā)黑不用那么復雜，直接降膠挑掉，能把黑色部分擦掉銀還亮的話，95%就是水的原因，如果把黑色擦掉銀層暗下來或者沒有銀層，那就得看看工藝過程中有什么東西可以接觸到的了，哦這么說就是膠水和支架的密封性不是很好導致的膠水和支架的密封性是很重要的你如果能把整塊膠挑下來的話，這樣的產品后面不變黑那才是奇跡變黑就不奇怪了一般是膠水碳化就是燒黑了硫化不太可能因為就那一塊3、技術雜談LED熒光膠黃變甚至發(fā)黑的現象最近總是遇到仿流明LED熒光膠黃變甚至發(fā)黑的現象， 有些可能連帶著芯片的表層也有些發(fā)黑， 但是支架鍍銀層一點問題都沒有，除

5、了可能存在的溫度過高散熱不好以及助焊劑滲入的情況，我實在想不出是否還有其他因素。LED熒光膠黃變甚至發(fā)黑，你可以用一成品燈加熱，看他多少溫度發(fā)黑，就知他有多少度膠會發(fā)黑了。是不是電流過大造成？工程師們？電流過大的話，芯片就該被擊穿了。連亮都不亮嘍。是溫度太高，是你散熱沒有散發(fā)出去吧！不過個是我個人意見。不代表一定正確烤箱溫度啊，有可能。目前因為鍍銀層和芯片基本上都沒出現問題，所以我們的注意力基本上集中在硅膠和熒光粉方面。YAG熒光粉一般耐溫是多少？就像芯片廠家，一直也沒有在tds上面標注耐溫范圍。但芯片長時間處于85度環(huán)境的話，很快就歇菜了。熒光粉應該不會出現什么問題吧。熒光粉都能耐高溫，硅膠

6、壞完了，熒光粉也不會有事，熒光粉都是幾千度高溫燒出來的。一般高溫木有事的。仿流明LED熒光膠黃變甚至發(fā)黑的現象， 有些可能連帶著芯片的表層也有些發(fā)黑， 但是支架鍍銀層一點問題都沒有，除了可能存在的溫度過高散熱不好以及助焊劑滲入的情況，是否還有其他因素。這個我也考慮了。如果是松香之類的助焊劑滲入的話，造成的結果絕不僅僅是硅膠單體發(fā)黑。有機物分解出的無機碳，是可以觀測出來的。沒死燈，膠水的應力都很小。4、已答復LED晶片發(fā)黑這是什么原因造成的?正常60MA,融了看下，是底膠碳化，這是什么原因造成底膠碳化？芯片過熱這種問題好像很復雜，也很難理解的。見到過很多次這樣的現象，我認為除了部化碳化外更多是支

7、架銀層氧化，你看外面都氧化很嚴重了，是否晶片發(fā)黑呀，電極發(fā)黑。以前我伸也有遇到道棣的fW題的，是因卷1水的冏題。這個應該是固晶膠水問題，固晶膠水耐高溫性能不好。第一、檢查客戶使用環(huán)境，有沒有按照要求，這樣的情況與電流有很大關系；第二、做紅墨水實驗，看氣密性是否良好；第三、算出不良比例、以及不良的情況有沒有規(guī)律，這樣就便于區(qū)分是誰的原因了。應該是電流過大造成這個情況的。要么是膠水質量不好。散熱不好導致的，LED對過高的溫度很敏感。5730燈板老化12小時之后變黑，求高手解答！跪謝！各位大俠！小弟最近做了一批5730的燈板，在老化之后燈珠變黃甚至發(fā)黑，求高手指點是哪里出了問題。一共做了3次，最近一

8、次出的問題。鋁基板燈珠貼片廠均是老供應商。散熱沒做好散熱沒有問題的燈珠的電流只有90MA,上一批連續(xù)老化一周走沒有這樣的現象，現在燈珠廠和加工相互推諉。通過那些方法可以判定是誰的責任，或哪個環(huán)節(jié)出了問題。焊好兩個電極引腳。老化的環(huán)境溫度是？老化時可以測試下鋁基板的溫度，這種問題只有2種情況要嘛散熱要嘛長期電流過大燈珠的結熱溫度是多少啊，要合理設計才不會有問題發(fā)生。你老化的時候鋁機板下面加沒加散熱器的呀。如果你的散熱和驅動電流都沒有問題，那就是燈珠的原因了，叫燈珠的供應商給你分析一下。很可能你的燈珠是返修過的燈珠。這個樣子是LED問題，一種膠沒干，一種支架電鍍的導電層問題，還有晶片銀漿或膠體水份

9、失調。如果是散熱不夠，不是這個樣子，還有可能就是支架是沒高溫電鍍或氧化后沒干led硫化現象散熱問題一看就LED問題，燈珠內部溫度沒有導出來！如何解決LED散熱問題LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來，世界上一些經濟發(fā)達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術競賽。其中LED散熱一直是一個亟待解決的問題!有研究數據表明， 假如LED芯片結溫為25度時的發(fā)光為100%,那么結溫上升至60度時， 其發(fā)光量就只有90%;結溫為100度時就下降到80%;140度就只有70%?？梢姼纳粕幔刂?/p>

10、結溫是十分重要的事。除此以外LED的發(fā)熱還會使得其光譜移動；色溫升高；正向電流增大（恒壓供電時）；反向電流也增大；熱應力增高；熒光粉環(huán)氧樹脂老化加速等等種種問題，所以說，LED的散熱是LED燈具的設計中最為重要的一個問題。LED芯片結溫是怎么產生的LED發(fā)熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉化為光能，而是一部分轉化成為熱能。LED的光效目前只有100lm/W,其電光轉換效率大約只有2030%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。具體來說，LED結溫的產生是由于兩個因素所引起的。1 .內部量子效率不高，也就是在電子和空穴復合時，并不能100%都產生光子，通常稱為由電流泄漏”而使PN區(qū)載流

11、子的復合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率，也就是轉化為熱能，但這部分不占主要成分，因為現在內部光子效率已經接近90%。2 .內部產生的光子無法全部射出到芯片外部而最后轉化為熱量，這部分是主要的，因為目前這種稱為外部量子效率只有30%左右，大部分都轉化為熱量了。雖然白熾燈的光效很低，只有15lm/W左右，但是它幾乎將所有的電能都轉化為光能而輻射出去，因為大部分的輻射能是紅外線，所以光效很低，但是卻免除了散熱的問題。LED的散熱現在越來越為人們所重視，這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結溫有關，散熱不好結溫就高，壽命就短。大功率LED白光應用及LED芯片散熱解決方法當今LED白光產品被

12、逐漸運用于各大領域投入使用，人們在感受其大功率LED白光帶來的驚人快感同時也在擔心其存在的種種實際問題！首先從大功率LED白光本身性質來說。大功率LED仍舊存在著發(fā)光均一性不佳、封閉材料的壽命不長尤其是其LED芯片散熱問題很難得到很好的解決，而無法發(fā)揮白光LED被期待的應用優(yōu)點。其次從大功率LED白光市場價格來說。當今大功率LED還是一種貴族式的白光產品，因為大功率產品的價格還是過高，而且技術上還是有待完善，所以說大功率白光LED產品不是誰想用就能夠用的。下面分解下大功率LED散熱的相關問題。近些年在業(yè)界專家的努力下對大功率LED芯片散熱問題提出了一下幾點改善方案:1 .通過提高LED晶片面積

13、來增加發(fā)光量。2 .采用封裝數個小面積LED晶片。3.改變LED封裝材料和螢光材料。那么是不是通過以上三種方法就可以完全改進大功率LED白光產品的散熱問題了呢？實則斐然！首先我們雖然將LED芯片的面積增大，以此獲得更多的光通量（光單位時間內通過單位面積的光束數即為光通量，單位ml）希望能夠達到我們想要的白光效果，但因其實際面積過大，而導致在應用過程與結構上出現了一些適得其反的現象。那么是不是大功率LED白光散熱問題就真的無法解決了呢？當然不是無法解決了。針對單純增大晶片面積而出現的負面問題，LED白光業(yè)者們就根據電極構造的改良及覆晶的構造并利用封裝數個小面積LED晶片等方式從大功率LED晶片表

14、面進行改良從而來達到60lm/W的高光通量低高散熱的發(fā)光效率。其實還有一種方法可以有效改進大功率LED芯片散熱問題。那就是將其白光封裝材料用硅樹脂取代以往的塑料或者有機玻璃。更換封裝材料不僅能夠解決LED芯片散熱問題更能夠提高白光LED壽命，真是一箭雙雕啊。我想說的是幾乎所有像大功率LED白光這樣的高功率白光LED產品都應該采用硅樹脂作為封裝的材料。為什么現在大功率LED中必須采用硅膠作為封裝材料？因為硅膠對同樣波長光線的吸收率不到1%。但是環(huán)氧樹脂對400-459nm的光線吸收率高達45%,很容易由于長期吸收這種短波長光線以后產生的老化而使光衰嚴重。當然在實際的生產生活中還會出現很多像大功率

15、LED白光芯片散熱這樣的問題，因為人們對大功率LED白光越廣泛的應用就會出現越深入難解的種種問題！LED芯片的特點是在極小的體積內產生極高的熱量。而LED本身的熱容量很小，所以必須以最快的速度把這些熱量傳導出去，否則就會產生很高的結溫。為了盡可能地把熱量引出到芯片外面，人們在LED的芯片結構上進行了很多改進。為了改善LED芯片本身的散熱，其最主要的改進就是采用導熱更好的襯底材料。像Cree公司的LED的熱阻因為采用了碳化硅作基底，要比其他公司的熱阻至少低一倍。即使能夠解決從晶片到封裝材料間的抗熱性，但因從封裝到PCB板的散熱效果不好的話，同樣也是造成LED晶片溫度的上升，出現發(fā)光效率下降的現象

16、。所以，就像是松下就為了解決這本的問題，從2005年開始，便把包括圓形，線形，面型的白光LED,與PCB基板設計成一體，來克服可能因為出現在從封裝到PCB板間散熱中斷的問題。因此，在面對不斷提高電流情況的同時，如何增加抗熱能力，也是現階段的急待被克服的問題，從各方面來看，除了材料本身的問題外，還包括從晶片到封裝材料間的抗熱性、導熱結構、封裝材料到PCB板間的抗熱性、導熱結構，及PCB板的散熱結構等，這些都需要作整體性的考量。LED照明燈具散熱的問題解答對目前常見的白熾燈泡或是熒光燈來說，即便產品本身運行可能產生熱能，但組件的高熱仍可以被有效隔離， 使光源與電源接座不會因熱而產生意外的問題。 但

17、固態(tài)照明就不同， 一來LED組件集中單點的運行高溫，必須采取更多積極手段進行散熱處理，同時搭配主動有效的熱處理機制，才能避免燈具發(fā)生問題。LED固態(tài)光源熱處理問題較傳統燈具復雜得多。傳統光源或燈具多有運行過程產生高熱的問題，例如鹵素燈泡或白熾燈泡，若是白熾燈形式，即在特殊處理的燈球內加熱鴇絲產生光亮。實際上，高溫產生在燈絲上而非燈座，即便燈座會因燈球玻璃或是金屬受鴇絲發(fā)光的輻射熱、熱傳導間接產生高溫，但產生的溫度都在可接受的安全范圍，再加上非直接接觸傳導，安全性也相對較高。但換成LED固態(tài)光源形式的燈具，其熱處理便可能成為新的應用安全問題。多數人會認為LED具高能源轉換效率、低驅動能源優(yōu)勢，自

18、然使用安全性較高，但實際上LED固態(tài)光源為了達到日常照明的應用目的，必須透過加大單組組件的功率去強化單元件的輸出流明，例如燈具廠會采取多LED組件整合形式加強輸出效果，且多組件同時運行也能改善LED固態(tài)光源光型偏向點光源的問題，讓LED固態(tài)光源技術的燈具可產生如燈泡般的面光源效果。 如果要強化單元件的輸出流明， 必須更高的電流， 以使LED芯片的PN接面產生更多流明，但更高電流也會讓單點LED組件的溫度升高、更難處理，甚至為了提高燈具的光型表現、發(fā)光效率而采取多組件并用形式，也會使LED燈具的高溫問題加劇，讓散熱問題更難處理。綜觀目前LED燈具市場的發(fā)展趨勢， 多數LED光源的廠商大多會先以市

19、場為主導， 因為高單價、 高利潤，也可以借由技術差異迅速打入發(fā)展技術較前衛(wèi)的LED光源市場，例如，針對室內裝潢、情境燈具應用的嵌燈、壁燈、吸頂燈就成為LED光源燈具較常見的設計形式，其替換傳統燈具后的省電效益亦最受相關業(yè)者關注。LED光源燈具必須重點處理的熱管理設計，在可能于密閉或半密死循使用的嵌燈、壁燈、吸頂燈產品，形成更嚴苛的挑戰(zhàn)，燈具開發(fā)商必須從材料、產品構型、主/被動散熱機制、驅動芯片設計等方面投入更多資源，以避免產品的問題肇生。特別是LED嵌入式燈具體積小，且常采多組件整合，模塊的散熱設計難度較高。嵌入式燈具外殼采鋁擠型或散熱片設計，可發(fā)揮自體散熱作用。但這還遠遠不夠。LED熱管理：

20、NTC持續(xù)運行溫度維持LED燈使用安全若LED燈具沒有搭配足夠的熱管理設計，在使用過程中可能會導致燈具因為經常性高熱運行造成壽命銳減，產生必須頻繁更換故障LED燈具的困擾，嚴重者甚至可能釀成意外，因運行高溫造成線或是周邊裝潢著火燃燒！在產品開發(fā)階段，可運用智能型LED燈光控制技術，透過主動式的監(jiān)看LED燈具與整體光源模塊的溫度表現，簡化裝置的熱管理工作，同時當燈具與周遭溫度上升至區(qū)段時，燈具必須降低電功率、減少LED亮度輸出，以此提升LED固態(tài)光源燈具的使用安全性。像LED吸頂燈外殼考慮較簡單的設計形式，若燈具本身所使用的驅動器功能較聚焦于電源車t換與LED組件驅動，并未內嵌溫控微處理器與散熱

21、處理模塊，為避免增加產品原料件的成本，LED燈具可整合NTC(NegativeTemperatureCoeffient)負溫度系數ThermistorSensors電，是成本效益相對較高的安全設計方案。所謂NTC電，其設置目的是藉由透過電子回去監(jiān)看LED的模塊燈具溫度，透過默認溫度警示或是對應自動處理驅動狀況，采關閉LED固態(tài)光源模塊方式，來提升LED燈具的使用安全，同時NTC電也能降低設計的復雜度。由于NTC電的溫度系數非常大，因此可以偵測得知微小的溫度變化表現，被廣泛應用于需量測、控制與補償溫度的相關電設計中，而NTC電在LED光源模塊設計中，基本上為量測LED固態(tài)光源燈具的產品周邊溫度變

22、化，至于量測狀況會隨著NTC改變的電壓現況，直接測得電壓和NTC電的溫度對應關系。當NTC和周邊電或整個模塊溫度提升時，NTC電的電阻隨即降低，產品可依此相依關系進行相關安全控制機制反饋，例如減少LED發(fā)光組件的驅動電流或是直接強制關閉燈具照明，在燈具溫度問題改善后自動回復照明狀態(tài)，藉此獲得燈具使用的安全性。監(jiān)控LED燈具溫度亦可導入微控制器采SMD形式制作的NTCTHERMISTOR組件前述NTC電的改善形式，若想達到更佳的設計，搭配MCU進行更精密的安全設計也是一種相對務實的作法，在開發(fā)項目中，可將LED光源模塊的狀態(tài)區(qū)分為燈光是否正常、燈光是否被關閉，搭配溫度警示與溫度量測的程序邏輯判斷

23、，建構更為完善的智慧燈具管理機制。例如，若出現燈具溫度警示，經溫度量測得知模塊溫度仍在可接受范圍，可維持正常途徑，透過散熱片自然散逸運行溫度；而當警示告知所測得溫度已達需執(zhí)行主動散熱機制的基準，此時MCU必須控制散熱風扇作動，甚至當溫度達到值，系統必須透過MCU直接關閉驅動器供應電源，LED組件暫時停止運行，自然進行散熱處理。判斷燈具是否使用或關閉，可用簡單的判斷位來做變化與了解產品目前使用狀態(tài)，比較關鍵的是溫度量測部分，所量測的溫度必須實時與系統的參照表進行比對，以確認目前模塊狀態(tài)的正?；虍惓３潭龋嬎愠鰷囟乳g距后，自動對應進行溫控管理。同樣的，當溫度進入區(qū)段時，控制機制應隨即關閉燈源，同時

24、在系統關閉后60秒或180秒后再次進行溫度確認，待LED固態(tài)光源模塊溫度達正常值，再重新驅動LED光源，繼續(xù)提供照明。總之：大眾一直關注燈具的使用壽命。若僅僅依靠使用低熱阻的LED元件是不能為燈具裝置構建良好的散熱系統，而必須有效地減小從PN節(jié)點到周圍環(huán)境的熱阻，才能大大降低LED的PN節(jié)點溫度，而成功實踐延長LED燈具的使用壽命并提高實際光通量的目標。另外；有別于一般傳統燈具，印刷電路板既是LED的供電載體，也是LED的散熱載體，所以散熱片和印刷電路板的散熱設計十分重要。除此之外，燈具制造商還須考慮散熱材料的質量、厚度和尺寸以及散熱界面的處理和連接等因素。LED光衰真實問題在論壇這么久看到大

25、家對LED光衰問題很關注，大家用的為什么光衰這么快呢，大家所知道的只是熱就會光衰，而不知道為彳f么會熱，如何處理熱，基本上沒有幾家公司可以從單個LED做起到整個燈具，如果你公司是這樣，你肯定會處理光衰問題，其實50000小時光衰百分之三十五很容易做到.你是想知道封裝技術還是買整個LED回來去處理呢，其實要想光衰小就要從封裝技術講起，首先一定要看你這個LED光效有多少，假如光效低的話不用看，肯定是低壽命的，所以要光衰小必須提高光效，說到光效就要從封裝說起：LED的發(fā)光效率是由芯片的發(fā)光效率和封裝結構的出光效率共同決定的.提高LED發(fā)光效率的主要途徑有：提高芯片的發(fā)光效率；將芯片發(fā)出的光有效地萃取

26、出來；將萃取出來的光高效地導出LED管體外；提高熒光粉的激發(fā)效率（對白光而言）；降低LED的熱阻.由于芯片的有源層（即發(fā)光層）的折射率較高（GaNn=2.4,GaPn=3.3）,如果出光通道與芯片表面接合的物質的折射率與之相差較大（如環(huán)氧樹脂為n=1.5）,則會導致芯片表面的全反射臨界角較小，芯片發(fā)出的光只有一部分能通過界面逸出被有效利用，相當一部分的光因全反射而被困在芯片內部，造成萃光效率偏低，直接影響LED的發(fā)光效率.為了提高萃光效率，在選擇與芯片表面接合的物質時， 必須考慮其折射率要與芯片表面材料的折射率盡可能相匹配.采用高折射率的柔性硅膠作與芯片表面接合的材料，既可以提高萃光效率，又可以使芯片和鍵合引線得到良好的應力保護GaN類倒裝芯片封裝的LED的出光通道折射率變化為：有源層（n=2.4）-藍寶石（n=1.8）-環(huán)氧樹脂（n=1.5）-空氣（n=1）;GaN類正裝芯片封裝的LED的出光通道折射率變化為：有源層（n=2.4）-環(huán)氧樹脂（n=1.5）-空氣（n=1）.采用倒裝芯片封裝的LED的出光通道折射率匹配比正裝芯片要好，出光效率更高.熱阻的降低LED自身的發(fā)熱使芯片的結溫升高，導致芯片發(fā)光效率的下降.功率型LED必須要有良好的散熱結構，使LED內部的熱量能盡快盡量地被導出和消散，以降低芯