貼片式LED封裝工藝中死燈現象影響因素及對策分析

高宏屹

摘 要：貼片式LED由于體積小、散射角大、發光均勻性好等優點，應用較為廣泛。在貼片式LED封裝工藝中死燈現象是影響產品品良的重要因素。如何降低或者杜絕死燈現象，是當前LED封裝行業的一個重要研究課題。本文分析了貼片式LED封裝工藝中死燈現象主要的影響因素，并提出了控制對策。

關鍵詞：LED；封裝；死燈；影響因素；控制

LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作，輸出可見光，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。貼片式LED由于體積小、散射角大、發光均勻性好等優點，廣泛用于建筑物輪廓燈、娛樂場所裝飾照明、廣告裝飾燈光照明領域等。

1 研究意義

什么是死燈現象？在貼片式LED封裝工藝中，封裝后遇到LED燈不亮，這種情況通常被業界稱為死燈現象或死燈問題。

當前，電子產品市場競爭激烈，價格戰已經迫使企業不得不將工作重點放在成產成本控制方面。對各個貼片式LED封裝企業來說，為追求利潤最大化，要想生存與發展，必須控制生產成本，則必須在控制死燈率方面采取有效措施。部分貼片式LED封裝企業的死燈率控制在超過20%，與貼片式LED封裝工藝發達企業差距較大，因此研究貼片式LED封裝工藝中死燈現象影響因素及對策分析具有重要的現實意義。

2 貼片式LED封裝工藝中死燈現象影響因素及對策分析

本文講到的貼片式LED封裝的主要工藝流程為：固晶——通過在支架上點絕緣膠或銀膠，把LED芯片固晶到支架的碗杯中央；焊線——用導線將芯片表面電極和支架連接起來，當導通電流時，芯片發光；點粉——由于LED芯片為單色光，通過LED芯片激發不同的熒光粉，從而實現白光輸出，此外也起到保護芯片和提高出光率的作用；分光分色——對LED光源色溫、亮度、電壓、波長、漏電等光電性能進行測試，按照客戶要求將不同參數等級材料分BIN級；包裝——采用防靜電材料包裝。

2.1 固晶不良引起的死燈

⑴影響因素分析：固晶中，點膠量的多少直接影響LED燈珠死燈。點得多了，膠會返到芯片金墊上，造成短路；點得少了，芯片又粘不牢，散熱變差，長時間點亮后很容易死燈。

⑵對策建議：點膠必須恰到好處，在生產工藝中，點膠量的多少與芯片大小、型號等有關，既不能多也不能少。因此，嚴格控制點膠量成為本工藝站質檢的重要工作。

2.2 焊線不良引起的死燈

⑴影響因素分析：有些企業采用手工焊接，使用40瓦普通烙鐵，焊接溫度無法控制，烙鐵溫度在300-400℃以上，過高的焊接溫度也會造成死燈，LED引線在高溫下膨脹系數比在150℃左右的膨脹系數高好幾倍，內部的金絲焊點會因為過大的熱脹冷縮將焊接點拉開，造成死燈現象。此外，鍍銀層太薄附著力不強，焊點與支架脫離，也很容易造成死燈現象。

⑵對策建議：對于焊線工藝中各參數的控制很關鍵，金絲球焊機的壓力、時間、溫度、功率四個參數要配合得恰到好處，還要注重對焊接質量的監測檢查。在電鍍前的處理應嚴格按操作規程進行，除銹、除油、磷化等工序應一絲不茍，電鍍時要控制好電流，鍍銀層厚度要控制好，鍍層太厚成本高，太薄影響品質。因為一般的LED封裝企業都不具備檢驗支架排電鍍品質的能力，這就給了一些電鍍企業有機可乘，使電鍍的支架排鍍銀層減薄，減少成本支出，一般封裝企業IQC對支架排檢驗手段欠缺，沒有檢測支架排鍍層厚度和牢度的儀器，所以較容易蒙混過關。

2.3 點粉工藝引起的死燈

⑴影響因素分析：點粉工藝中死燈主要由于對膠體烘烤條件的控制不佳引起，如果膠體硬化速度過快或者烘烤度溫度不均，會導致膠體中有裂化發生，且膠體與支架間蓄積過大的應力，燈珠經長時間點亮或高溫焊接后，由于膠體膨脹對金線的拉動引起死燈。

⑵對策建議：點膠工藝環節要注意：測定所用膠是否有硬化不良之現象；確認烤箱內部的實際溫度，確認烤箱內部溫度是否均勻，并做好記錄；降低初烤溫度，延長初烤時間。

2.4 靜電引起的死燈

⑴影響因素分析：靜電對LED燈來說是一種危害極大的魔鬼，全世界因為靜電損壞的電子元器件不計其數，所以防止靜電損壞電子元器件，是電子行業一項很重要的工作。人體（ESD）靜電可以達到三千伏左右，足可以將LED芯片擊穿損壞，在LED封裝生產線，各類設備的接地電阻是否符合要求，這也是很重要的，一般要求接地電阻為4歐姆，有些要求高的場合其接地電阻甚至要達到≤2歐姆。

⑵對策建議：在LED封裝生產線，工作時應穿防靜電服裝，配帶靜電環，靜電環應接地良好，有一種不須要接地的靜電環防靜電的效果不好，建議不使用配帶該種產品，如果工作人員違反操作規程，則應接受相應的警示教育，同時也起到告示他人的作用。