LED封裝典型失效案例分析

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1、LED典型失效案例解析案例1：PCB布線方式不當(dāng)造成LED在組裝過程中死燈.⑴用戶端將LED燈條的焊盤走向與PCB延展方向保持一致（如下圖），由于目前照明用白光LED基本采用軟性硅膠封裝（軟膠對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力相對(duì)較弱），而一般PCB的V-CUT較淺，分板時(shí)將會(huì)造成PCB彎曲形變，其所產(chǎn)生的張力以及彎曲PCB板的外力拉伸LED銅箔引腳造成內(nèi)部金線線弧拉斷，從而出現(xiàn)死燈。貼裝前PCB為連體板進(jìn)行通電測(cè)試回流焊接后分板對(duì)單板進(jìn)行連接通電測(cè)試/老化分板/彎折時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力釋放對(duì)LED引腳造成拉伸，產(chǎn)

2、生過大的牽引力直接作用燈不亮3020白光于內(nèi)部線弧，造成斷線.案例解析：LED燈條未分板前測(cè)試OK，分板后再次測(cè)試出現(xiàn)一定比例的死燈。DECAP后檢測(cè)確認(rèn)為金線線弧被拉斷。因金線線弧走向與PCB板彎折時(shí)受力方向保持一致，同時(shí)SMD3020膠殼較薄，白光產(chǎn)品所用的硅膠對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)保護(hù)相對(duì)較弱，分板時(shí)強(qiáng)制性外力極易拉斷金線造成死燈。⑵用戶端將4008/2810等小尺寸側(cè)發(fā)光LED用于軟性線路板出現(xiàn)死燈。內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)用產(chǎn)品走線方向與此類LED內(nèi)部線弧走向一4008外形2810外形致，由于膠殼較薄，結(jié)構(gòu)保護(hù)有

3、限，不適用于★解決方案：軟性線路板.盡量采用LED應(yīng)用產(chǎn)品常規(guī)的布線方式：焊盤與PCB走向應(yīng)保持垂直狀態(tài)，以減少PCB板彎折時(shí)產(chǎn)生之外力的拉伸作用下對(duì)LED金線的影響。Copyright·1·在進(jìn)行PCB布線設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)軟性線路板、以及0.5T以下的板材，焊盤走向應(yīng)與PCB延展方向保持垂直，可避免組裝和使用過程中外力作用下，造成的SMDs元件內(nèi)部線路OPEN。案例2：LED用于4燈并聯(lián)線路，為小電流驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮使用，存在嚴(yán)重的亮度明暗差異.10mA點(diǎn)亮?xí)r，亮度明暗差異十分明顯。理論上，單燈平均分流約為

4、2.5mA60mA點(diǎn)亮?xí)r，亮度較為接近。理論上，單燈平均分流約為15mA案例3：用戶端將VF：0.2V分檔的3528白燈用于并聯(lián)線路（14燈并聯(lián)/組，共7組），由于單燈分流不一致，導(dǎo)致燈具發(fā)出的光存在嚴(yán)重明暗差異.案例解析：LED燈為恒流型器件，從LED晶粒等級(jí)分選，到LED發(fā)光二極管的等級(jí)分選，均為恒流條件下測(cè)得。由于LED伏安特性曲線為非線性，將單燈進(jìn)行并聯(lián)使用時(shí)，即輸入電壓恒定，而各單燈實(shí)際分配電流存在差異，將導(dǎo)致亮度明暗差。特別是在小電流點(diǎn)亮?xí)r，此種現(xiàn)象更為明顯。解決方案：LED可采用VF

5、：0.1V/檔，如應(yīng)用端為小電流使用，可采用IF：5mA條件下進(jìn)行分光；Copyright如應(yīng)用端為正常電流使用，則采用IF：20mA條件下進(jìn)行分光.更主要的是，用戶端使用恒流供電可從根本上解決此類問題?！?·案例4：SMT機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致5060三芯白光死燈.⑴用戶端將5060三芯白燈進(jìn)行表貼、回流焊接后進(jìn)行電測(cè)發(fā)現(xiàn)其中芯片有不亮現(xiàn)象。針對(duì)該異常反饋，AE技術(shù)員在對(duì)LED檢測(cè)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有不良品膠體表面均遺留有SMT機(jī)臺(tái)吸嘴印痕。⑵解剖外封膠后，觀察其中燈不亮的芯片正極金絲線弧被拉斷，造成

6、開路死燈。案例解析：目前基于散熱需要的考量，白光LED主要采用高分子有機(jī)硅來取代傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂作為封裝膠，而硅膠烘烤成型后呈現(xiàn)彈性體特征，較軟，一般施加的外力時(shí)可以自行修復(fù)，但對(duì)結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力不如環(huán)氧樹脂，故在有過大外力作用下，很可能造成內(nèi)部金線斷開。施加外力施加外力死燈（線路OPEN）預(yù)防措施：SMT前先確認(rèn)機(jī)臺(tái)參數(shù)、吸嘴尺寸是否符合相應(yīng)規(guī)格SMDs的要求，并做好首Copyright件動(dòng)作?！?·案例5：3528白燈拆封存放一段時(shí)間，未除濕直接貼裝焊接使用出現(xiàn)色差.用戶端將3528白燈拆封后，只

7、是采用透明膠帶簡(jiǎn)單封口存放于倉(cāng)庫，下一次使用并未作任何除濕處理，就直接進(jìn)行表貼、回流焊，電測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)色差。LED貼板回流焊接電測(cè)點(diǎn)亮有色差檢視色差不良品有膠裂現(xiàn)象輕輕按壓膠體，顏色恢復(fù)正常異常品：膠體內(nèi)部開裂正常品：未出現(xiàn)膠裂案例解析：超高亮度小功率TOP系列白光產(chǎn)品采用高折射率、產(chǎn)品透光率的硅樹脂封裝，其硬度、透氧透濕性、密封度、以及應(yīng)力和導(dǎo)熱系數(shù)介于環(huán)氧和硅膠封裝LED之間。當(dāng)硅樹脂工藝LED產(chǎn)品出現(xiàn)受潮，如用戶端未經(jīng)除濕直接進(jìn)行表貼過回流焊，由于濕氣已滲透進(jìn)燈體內(nèi)部，通過高溫回流爐時(shí)，水汽膨脹

8、產(chǎn)生較大應(yīng)力釋放，將導(dǎo)致膠體內(nèi)部發(fā)生裂膠分層現(xiàn)象（類似于環(huán)氧膠裂）.此時(shí)內(nèi)部裂膠產(chǎn)品發(fā)出的光的路徑改變，與正常品相比顏色變黃，故出現(xiàn)色差現(xiàn)象。盡管硅樹脂工藝的TOPLED受潮后會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部裂膠分層，但由于裂膠部位不靠近線弧，且膨脹系數(shù)小于環(huán)氧樹脂，故一般不會(huì)像環(huán)氧封裝LED發(fā)生死燈問題。預(yù)防措施：SMDs產(chǎn)品務(wù)必做好密封防潮保存，TOP產(chǎn)品使用前務(wù)必確認(rèn)濕度指數(shù)卡是否符合上線要求。對(duì)于拆封后的產(chǎn)品，及時(shí)進(jìn)行密封保存，或者下次上線前根據(jù)“2.1.7”Copyright中的說明進(jìn)行除濕處