LED贴片封装生产中常见死灯问题分析

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摘要：死灯现象是led封装工艺的常见问题之一，LED贴片封装生产中的死灯问题是影响其产品质量的一个非常重要的因素，企业如何降低和避免死灯现象的发生是提高产品可靠性的关键所在，也是当前LED封装企业亟待解决的一个重要课题。文章从固晶、焊线、点粉工艺流程入手，系统地介绍了相关环节死灯的控制，且对整个LED封装过程中静电防护的有关要求作出了简单说明。

关键词：LED封装；LED贴片；封装静电

中图分类号：TN312 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）33-0067-02

LED封装处于LED产业链的下游环节，是连接产业与市场的纽带，主要任务是将外引线连接到LED芯片电极上，同时保护好芯片，且提高光取出效率的作用。其中，贴片式LED由于体积小、散射角大、发光均匀性好等优点，广泛用于建筑物轮廓灯、娱乐场所装饰照明、广告装饰灯光照明领域等。

LED贴片式封装的企业越来越多，竞争也相对白热化。目前，行业内各家企业所采用的原材料都是大同小异，金线、芯片、胶水、荧光粉、支架等差别并不大，价格也相对透明化。那么，要想在激烈的市场竞争中赚到一点薄利，关键就取决于各企业封装工艺的控制及对原材料的选取和搭配。同样的材料，有的企业良品率只能做到80%（20%的档外品），有的企业却能够把良品率做到90%以上，差距非常大，良品率的高低决定着一批货最终成本的增减。而不良品中，死灯作为常见的主要问题之一，无论封装企业、应用企业以及使用的单位和个人都经常会碰到，如何避免死灯成为LED生产工艺中要解决的首要问题。

1 常见死灯问题分析

目前，很多生产应用企业、封装企业和使用单位经常会遇到LED灯不亮的情况，这种情况通常被业界称为死灯现象或死灯问题。LED贴片封装中的死灯问题是影响产品可靠性和产品质量的一个非常重要的因素，LED照明企业如何降低和避免死灯现象的发生是提高产品质量和可靠性的关键所在，也是LED封装企业亟待解决的一个重要课题。

本文讲到的贴片式LED封装的主要工艺流程为：固晶：通过在支架上点绝缘胶或银胶，把LED芯片固晶到支架的碗杯中央。焊线：用导线将芯片表面电极和支架连接起来，当导通电流时，芯片发光。点粉：由于LED芯片为单色光，通过LED芯片激发不同的荧光粉，从而实现白光输出，此外也起到保护芯片和提高出光率的作用。分光分色：对LED光源色温、亮度、电压、波长、漏电等光电性能进行测试，按照客户要求将不同参数等级材料分BIN级。包装：采用防静电材料包装。

1.1 固晶不良引起的死灯

固晶中，点胶量的多少直接影响LED灯珠死灯。点得多了，胶会返到芯片金垫上，造成短路；点得少了，芯片又粘不牢，散热变差，长时间点亮后很容易死灯，而这种隐形的不良将带来严重的损失。所以点胶必须恰到好处，在生产工艺中，点胶量的多少与芯片大小、型号等有关，既不能多也不能少。因此，严格控制点胶量成为本工艺站质检的重要工作。

1.2 焊线不良引起的死灯

因为在焊线工艺站，导线连接芯片电极与支架，所以对于支架、芯片等的原材料检验在本环节体现出重要性。特别是检测支架镀银层的厚度和芯片的电极对于封装非常重要，因镀银层太薄附着力不强，焊点与支架脱离，很容易造成死灯现象。

此外，对于焊线工艺中各参数的控制也很关键，金丝球焊机的压力、时间、温度、功率四个参数要配合得恰到好处，除了时间固定外，其他三个参数是可调的。压力的调节应适中，压力大容易压碎芯片，太小则容易虚焊；焊接温度一般调节在280℃为好；功率的调节是指超声波功率调节，太大、太小都不好，以适中为度。目前行业一般对金丝球焊机各项参数的调节，以焊接好的材料拉力的测试大于6克为合格。

1.3 点粉工艺与死灯

点粉工艺中死灯主要由于对胶体烘烤条件的控制不佳引起，如果胶体硬化速度过快或者烘烤度温度不均，会导致胶体中有裂化发生，且胶体与支架间蓄积过大的应力，灯珠经长时间点亮或高温焊接后，由于胶体膨胀对金线的拉动引起死灯。点胶工艺环节要注意：测定所用胶是否有硬化不良之现象；确认烤箱内部的实际温度，确认烤箱内部温度是否均匀，并做好记录；降低初烤温度，延长初烤时间。

1.4 静电防护与死灯

众所周知，静电对于精密仪器生产行业来讲是非常可怕的，在全球范围内，每年因为静电问题产生的电子元器件的损坏不计其数，经济损失非常庞大。静电问题对于LED封装生产线来讲也是非常致命的，因为人体静电就可以高达3000V，足可以将LED芯片击穿损坏，所以静电防护是电子行业一项很重要的工作，对于LED封装尤为重要。任何一个环节出问题，都将对LED光源产生影响，使LED光源变坏（漏电、短路等）甚至失效（死灯）。

业内统计资料显示，大多数的民营企业防静电措施做得并不到位，有的生产线工人静电防护常识知之甚少，平时的接地电阻测试等常规性工作做得很不到位，有的甚至根本没有执行，没有真正认识到静电的危害性。封装企业必须清醒地认识到静电的危害性，做好良好的防护，防止静电事故发生，目前业内，对于LED封装生产车间采用防静电地板，生产环境保持湿度在60%左右，以免空气过于干燥产生静电等都有明确要求，所有与LED直接接触的员工都须做好静电防护，应穿防静电服装，配带静电环，静电环应接地良好。

除上述以外，在LED封装整个工序（生产、测试、包装等）各类设备都要求接地，一般要求接地电阻为4欧姆，有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到≤2欧姆；在容易产生静电的环境与设备上，还必须安装离子风扇；工作台采用防静电工作台，带电产品接触低阻值得金属表面时，由于急放电引发产品故障的可能性是很高的，故要求工作台及与产品相接触之使用表面电阻106～109欧姆的桌垫；盛装LED需使用防静电元件盒，包装则采用防静电材料，表面电阻在106～109欧姆之间。

2 结语

综上所述，发生死灯的原因有多种多样，封装、应用、使用的各个环节都有可能发生，所以我们对芯片、支架等原材料的挑选到LED整个封装工艺流程都要高度重视、认真研究，将LED封装的整个工艺流程严格按照相应的ISO质量体系标准来执行，生产中严格遵守，认真负责，将产品质量作为生产的第一使命，只有这样LED的产品质量才可能全面地提高，产品才能实现长寿命、高可靠，才能得到用户的认可和接受。

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