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幾種常見的LED節能投光燈死燈原因及案例分析

2019-05-22 11:40:18

目前,LED技術越來越成熟,自引入以來,市政照明使用壽命長的優點已成為公眾關注的焦點之一。但是,近年來,在LED節能廠房燈的生產和應用中,我們仍然遇到很多“死燈”現象。所謂的死燈,也稱為熄燈,是指LED節能投影光源不發光。無論是在生產中還是在應用中生產的死燈,對于制造商來說都是一個非常困難的問題。它不僅要面對劣質產品造成的損失,而且還會影響消費者對LED產品的信心。因此,對LED死燈的一些常見原因進行研究和分析,將有助于我們減少和防止LED產品故障的再次發生,確保產品質量并提高產品競爭力,同時為企業技術改進和推廣提供參考,從而為企業創造更大的經濟效益。

山東藍悅光電科技有限公司作為專業的LED燈制造商,自2008年成立以來,已積累了大量的死燈案例。總結起來,LED節能泛光燈死燈的常見原因主要有以下幾種:情況:

一、斷線

對于“死燈”,我們應該首先確定LED是短路還是斷路。如果是開路,我們通常考慮LED燈內部的鍵合線是否斷開。 LED燈內部的焊絲斷開,導致LED沒有電源電壓,這是LED熄滅的常見原因之一。焊線共有5個常見的斷開位置

案例1.1

無效的燈珠型號為5730。燈珠經過100次熱沖擊測試后會死亡。在對失效樣品進行截面分析之后,發現失效樣品的一焊點和二焊點周圍的硅膠破裂,并且二焊點已經斷開。

由于硅酮和金絲之間的熱膨脹系數差異很大,經過100次熱沖擊測試后,硅酮和金絲繼續膨脹和收縮,而金絲焊點的彎曲是應力集中點,因此有可能導致焊點周圍的硅膠破裂,并且硅膠的龜裂導致焊絲二個焊點的較弱部分斷開,之后樣品顯示出死光。

案例1.2

無效的燈珠模型是仿制流明燈珠。燈泡珠使用了一段時間后,燈泡將熄滅。當燈點亮時,每個燈珠分配的電流約為500 mA。首先,我們對一些不合格的樣品進行了溶膠檢查,發現所有不合格的燈珠均被4個一焊點折斷,而4個二焊點仍完好無損。然后,我們對失敗的樣品進行了截面分析,發現切屑上方的硅膠破裂,而其他區域的硅膠則完好無損。

斷開的4個一焊點都集中在芯片上,而完好無損的4個二焊點在支架上。這意味著芯片上方的硅膠破裂導致四個一焊點斷開,硅膠破裂的位置主要集中在芯片上,即直接位于熱源上方。另外,當燈珠點亮時,電流很大(500mA),并且可以認為芯片過熱導致芯片上方的硅膠破裂。仔細檢查燈珠的散熱路徑,發現燈珠芯片的過熱可能與燈珠底部和PCB板的散熱器有關。這種大功率燈珠的散熱效果不夠好。

投光燈

二、粘接層剝離

對于某些使用垂直芯片的LED節能投光燈珠而言,芯片粘結層底部的剝落和支架的鍍層剝落是導致死燈的常見原因。

案例2.1

失敗的樣品是直接插入式LED燈珠,在使用過程中該燈已熄滅,不良率為1.5%。在對不合格樣品進行橫截面檢查后,我們發現金線焊點保持完整。但是,發現粘結層和支架涂層被完全剝離,包裝膠和支架杯壁也被剝離。

從以上觀察可以確定,燈珠死燈的原因是密封膠與支架之間的剝離現象。隨著使用過程的加劇,剝離的程度和面積擴大,這進一步導致粘合膠和支架剝離。樣品有死燈。也可能是由于包裝膠水的粘合力差導致包裝膠水與支架接口之間發生分層。

三、焊點燒毀

在某些情況下,燈泡的死燈不一定是燈泡本身的問題,也可能是由使用的電源引起的。

案例3.1

失敗的樣品是仿流明的LED燈珠,使用一段時間后,LED燈珠會消失。在檢查了多個失效的燈珠溶膠后,發現兩個P電極金絲焊點和失效的燈珠芯片附近的電極圖案電路已被燒毀,兩個N電極金絲焊點即電極圖案電路和支座4秒鐘的焊點均保持完好無損,未發現燒傷或破裂。

顯然,芯片上P電極的燃燒是燈不亮的直接原因。那么,是什么原因導致芯片P電極燒壞?接下來,我們進行以下分析。

我們隨機選擇了幾個可以正常點亮的燈珠樣本,以模擬高壓沖擊實驗,然后分別向每個燈珠施加20 V瞬時高壓。實驗結果表明,燈珠在受到高壓沖擊后會立即死亡,溶膠后檢查發現芯片上的P電極電路也被燒毀,并且燈被打開。

通過上述檢查和驗證測試,可以推斷出客戶這批燈珠死燈的根本原因是在使用燈珠時浪涌電流過大。因為芯片的P區域的電阻值高于N區域的電阻值,所以當電流通過P電極集中時,P電極首先燃燒并導致開路死燈。當打開或關閉燈驅動電源時,在使用燈珠期間過大的浪涌電流(或電壓)可能與浪涌電流有關。芯片P電極線也可能有缺陷,這會導致P電極焊點出現。在瞬時接觸不良的情況下,當多個LED串聯連接時,高壓將積聚并導致瞬時大電流通過。接觸不良會導致燈珠線燒毀,密封劑燒成黑色。

四、芯片腐蝕

以前的節能泛光燈和節能泛光燈都是開路現象。以下是短路死燈的情況。

案例4.1

失敗的樣品是模仿的流明燈珠。在燈珠的老化過程中,發現這些燈珠具有不良條件,例如死光和暗光。在次品為溶膠之后,發現芯片電極的許多區域被腐蝕并且電極被剝離。

使用X射線能譜儀(EDS)對芯片的腐蝕區域進行元素分析,發現芯片電極的腐蝕區域包含更多的Na,Cl和K元素。

根據元素的化學組成,推測芯片可能被NaCl和KCl污染。當熱和水蒸氣共存時,它將腐蝕芯片電極,導致芯片電極金屬腐蝕,電極線的結合力降低,甚至部分區域脫落。電極溶解物質的遷移將使芯片的P和N電極短路并導致芯片死亡。

總結一下

LED節能泛光燈死燈的原因很多。從包裝,應用到使用的每個環節都可能出現死光現象。上述案例只是一個介紹。如何減少和消除死燈以及提高產品質量和可靠性是每個LED公司都需要面對的關鍵問題。分析LED死燈的原因是我們減少和消除LED死燈的重要方法之一。除了強大的設備硬件外,LED產品的故障分析還需要芯片,封裝和應用的生產。只有有經驗的支持,才能充分發揮設備的功能,為客戶解決問題。

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