贴片式LED封装工艺中死灯现象影响因素及对策分析

高宏屹

摘 要：贴片式LED由于体积小、散射角大、发光均匀性好等优点，应用较为广泛。在贴片式LED封装工艺中死灯现象是影响产品品良的重要因素。如何降低或者杜绝死灯现象，是当前LED封装行业的一个重要研究课题。本文分析了贴片式LED封装工艺中死灯现象主要的影响因素，并提出了控制对策。

关键词：LED；封装；死灯；影响因素；控制

LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。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。

1 研究意义

什么是死灯现象？在贴片式LED封装工艺中，封装后遇到LED灯不亮，这种情况通常被业界称为死灯现象或死灯问题。

当前，电子产品市场竞争激烈，价格战已经迫使企业不得不将工作重点放在成产成本控制方面。对各个贴片式LED封装企业来说，为追求利润最大化，要想生存与发展，必须控制生产成本，则必须在控制死灯率方面采取有效措施。部分贴片式LED封装企业的死灯率控制在超过20%，与贴片式LED封装工艺发达企业差距较大，因此研究贴片式LED封装工艺中死灯现象影响因素及对策分析具有重要的现实意义。

2 贴片式LED封装工艺中死灯现象影响因素及对策分析

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。

2.1 固晶不良引起的死灯

⑴影响因素分析：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。

⑵对策建议：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。

2.2 焊线不良引起的死灯

⑴影响因素分析：有些企业采用手工焊接，使用40瓦普通烙铁，焊接温度无法控制，烙铁温度在300-400℃以上，过高的焊接温度也会造成死灯，LED引线在高温下膨胀系数比在150℃左右的膨胀系数高好几倍，内部的金丝焊点会因为过大的热胀冷缩将焊接点拉开，造成死灯现象。此外，镀银层太薄附着力不强，焊点与支架脱离，也很容易造成死灯现象。

⑵对策建议：对于焊线工艺中各参数的控制很关键，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，还要注重对焊接质量的监测检查。在电镀前的处理应严格按操作规程进行，除锈、除油、磷化等工序应一丝不苟，电镀时要控制好电流，镀银层厚度要控制好，镀层太厚成本高，太薄影响品质。因为一般的LED封装企业都不具备检验支架排电镀品质的能力，这就给了一些电镀企业有机可乘，使电镀的支架排镀银层减薄，减少成本支出，一般封装企业IQC对支架排检验手段欠缺，没有检测支架排镀层厚度和牢度的仪器，所以较容易蒙混过关。

2.3 点粉工艺引起的死灯

⑴影响因素分析：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。

⑵对策建议：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。

2.4 静电引起的死灯

⑴影响因素分析：静电对LED灯来说是一种危害极大的魔鬼，全世界因为静电损坏的电子元器件不计其数，所以防止静电损坏电子元器件，是电子行业一项很重要的工作。人体（ESD）静电可以达到三千伏左右，足可以将LED芯片击穿损坏，在LED封装生产线，各类设备的接地电阻是否符合要求，这也是很重要的，一般要求接地电阻为4欧姆，有些要求高的场合其接地電阻甚至要达到≤2欧姆。

⑵对策建议：在LED封装生产线，工作时应穿防静电服装，配带静电环，静电环应接地良好，有一种不须要接地的静电环防静电的效果不好，建议不使用配带该种产品，如果工作人员违反操作规程，则应接受相应的警示教育，同时也起到告示他人的作用。