¿Por qué se produce el fenómeno de luz muerta durante el proceso de soldadura de las perlas de las lámparas LED?
En la actualidad, las lámparas LED de buena calidad incluyen: Cree, Nichia, Osram, Tongjia, Toyota Gosei, etc. Los fabricantes de perlas para lámparas LED de alta calidad se encuentran básicamente en los Estados Unidos, Japón y la provincia de Taiwán. La tecnología de embalaje en China continental aún no está muy madura.
Hay dos situaciones principales en las que las perlas de la lámpara LED se agotan:
Primero, la corriente de fuga del LED es demasiado grande, lo que provoca que falle la unión PN y que la lámpara LED no se encienda. Generalmente, no afectará el funcionamiento de otros LED;
El segundo es que los cables de conexión internos de la lámpara LED se desconectan, lo que hace que la lámpara LED se apague debido a que no fluye corriente. él. Esta situación afectará el funcionamiento normal de otras luces LED porque el voltaje de funcionamiento de las luces LED es bajo (el voltaje de funcionamiento de los LED rojos, amarillos y naranjas es de 1,8 V-2,2 V, y el voltaje de funcionamiento de los LED azules, verdes y blancos es de 1,8 V-2,2 V). Los LED son de 2,8-3,2 V V), generalmente en modo serie o paralelo para adaptarse a diferentes voltajes de trabajo. Cuantas más luces LED se conecten en serie, mayor será el impacto. Mientras una de las luces LED esté abierta, toda la cadena de luces LED del circuito en serie no se encenderá. Se puede ver que esta situación es mucho más grave que la primera.
La luz muerta LED es la clave para la calidad y confiabilidad del producto. Cómo reducir y eliminar la luz muerta y mejorar la calidad y confiabilidad del producto son cuestiones clave que las empresas de aplicaciones de embalaje deben resolver.
El siguiente es un análisis y discusión de las causas de muerte de las perlas de las lámparas LED.
1. La electricidad estática daña el chip LED, provocando que falle la unión PN del chip LED, aumentando la corriente de fuga y convirtiéndola en una resistencia.
La electricidad estática es un mal muy dañino. Innumerables componentes electrónicos han resultado dañados por la electricidad estática en todo el mundo, provocando pérdidas económicas de decenas de millones de dólares. Por lo tanto, evitar que la electricidad estática dañe los componentes electrónicos es una tarea muy importante en la industria electrónica, y las empresas de aplicaciones de embalajes LED no deben tomárselo a la ligera. Los problemas en cualquier enlace causarán daños al LED, provocando que el rendimiento del LED se deteriore o incluso falle. Sabemos que las descargas electrostáticas (ESD) del cuerpo humano pueden alcanzar unos tres mil voltios, lo que es suficiente para averiar y dañar los chips LED. En la línea de producción de envases LED, también es muy importante si la resistencia a tierra de varios equipos cumple con los requisitos. El requisito general es que la resistencia de conexión a tierra sea de 4 ohmios. En algunas situaciones exigentes, la resistencia de conexión a tierra puede llegar incluso a ≤2 ohmios.
La gente en la industria electrónica está familiarizada con estos requisitos. La clave es si realmente se implementan y registran. Según lo entendido por el autor, la mayoría de las empresas privadas no cuentan con medidas antiestáticas adecuadas, lo que significa que la mayoría de las empresas no pueden encontrar registros de pruebas de resistencia a tierra. Incluso si hacen una prueba de resistencia a tierra una vez al año, o una vez cada pocos años, o verifican la resistencia a tierra cuando ocurre un problema, no saben que la prueba de resistencia a tierra es un trabajo muy importante y debe realizarse al menos 4 veces al año (una vez cada trimestre), algunos lugares con altos requisitos también necesitan realizar una prueba de resistencia del suelo una vez al mes.
La resistencia del suelo cambia con las estaciones. Es fácil alcanzar la resistencia del suelo húmedo cuando llueve mucho en primavera y verano, y puede exceder el valor especificado cuando hay menos humedad en el suelo seco en otoño e invierno. El propósito de la grabación es preservar los datos originales para poder documentarlos posteriormente. Cumplir con el sistema de gestión de calidad ISO2000. Esta tabla puede diseñarse para probar la resistencia a tierra y debe ser completada por empresas de embalaje y empresas de aplicaciones LED. Siempre que se completen los nombres de varios dispositivos en el formulario, se registra la resistencia a tierra de cada dispositivo y el probador la firma y se puede archivar.
La electricidad estática del cuerpo humano también causa grandes daños a los LED. Use ropa antiestática cuando trabaje y las muñequeras y muñequeras deben estar bien conectadas a tierra. Existe un tipo de muñequera que no necesita conexión a tierra y tiene un efecto antiestático deficiente. Se recomienda no utilizar este producto. Si el personal viola los procedimientos operativos, debe recibir la correspondiente educación de advertencia, que también sirve para informar a otros. La cantidad de electricidad estática en el cuerpo humano está relacionada con los tejidos y la ropa que usa la persona y el físico de cada persona. Cuando nos quitamos la ropa en otoño, invierno y de noche, es fácil ver el fenómeno de descarga entre la ropa, y el voltaje de esta descarga electrostática es de 3 kilovoltios.
El valor de ESD de los chips de sustrato de carburo de silicio es de solo 1100 voltios, y el valor de ESD de los chips de sustrato de zafiro es aún menor, solo 500-600 voltios. Un buen chip o LED, si lo sujetamos con las manos (sin tomar ninguna medida de protección en el cuerpo), los resultados son imaginables. Los chips o LED se dañarán en diversos grados. A veces, un buen dispositivo se nos escapa de las manos inexplicablemente. Este es un desastre causado por la electricidad estática.
Si las empresas de embalaje no siguen estrictamente las reglas prácticas, será la propia empresa la que sufrirá, lo que reducirá las tasas de calificación de los productos y reducirá los beneficios económicos corporativos. Si los equipos y el personal de la empresa que utilizan LED no tienen una buena conexión a tierra, también se dañarán los LED y será inevitable volver a trabajar. De acuerdo con los requisitos del manual estándar de LED, el cable del LED debe estar a una distancia mínima de 3-5 mm del coloide, por lo que debe estar doblado o soldado. Sin embargo, la mayoría de las empresas de aplicaciones no hacen esto. Simplemente soldar directamente con el grosor de una placa PCB (≤2 mm) también causará daños al LED, porque una temperatura de soldadura excesiva afectará el chip y empeorará las características del mismo. La eficiencia luminosa se reduce e incluso el LED se daña. Este fenómeno es muy común.
Algunas pequeñas empresas utilizan soldadura manual, utilizando un soldador común de 40 vatios, y la temperatura de soldadura no se puede controlar. La temperatura del soldador es superior a 300-400 °C. Una temperatura de soldadura excesiva también puede provocar luces muertas. El coeficiente de expansión de los cables LED a altas temperaturas es varias veces mayor que el de 150 °C. Las uniones de soldadura internas de alambre dorado separarán las uniones de soldadura debido a una expansión y contracción térmica excesiva, lo que resultará en un fenómeno de luz muerta.
2. Análisis de la causa del fenómeno de luz muerta provocado por el circuito abierto de las uniones de soldadura internas de la lámpara LED.
2.1 El proceso de producción imperfecto de las empresas de embalaje y los métodos de inspección retrospectiva de los materiales entrantes son las razones directas de la muerte de los LED.
Los soportes LED generalmente se empaquetan en filas de soportes, que están hechos de materiales metálicos de cobre o hierro y estampados con moldes de precisión. Debido a que el cobre es relativamente caro, el costo es naturalmente alto. Debido a la feroz competencia en el mercado, para reducir los costos de fabricación, la mayoría de los mercados utilizan soportes LED estampados de acero con bajo contenido de carbono laminado en frío. La fila de soportes de hierro debe estar plateada, lo que tiene dos funciones: una es evitar la oxidación y la otra es facilitar la soldadura. La calidad del revestimiento de las filas de soportes es importante. Está relacionado con la vida útil del LED. El tratamiento antes de la galvanoplastia debe realizarse en estricta conformidad con los procedimientos operativos, y procesos como la eliminación de óxido, la eliminación de aceite y el fosfatado deben ser meticulosos. Durante la galvanoplastia, se debe controlar la corriente y el espesor de la capa de plata. Los recubrimientos demasiado gruesos y demasiado finos afectarán la calidad.
Dado que las empresas de embalaje de LED en general no tienen la capacidad de detectar la calidad del revestimiento de las filas de soportes, esto les da a algunas empresas de galvanoplastia la oportunidad de hacer que la capa de revestimiento de plata de las filas de soportes sea más delgada después de la galvanoplastia, para reducir costos. La empresa de embalaje general IQC carece de los medios para detectar las filas de soportes y no tiene el equipo para detectar el grosor y la solidez de las filas de soportes, por lo que es fácil salirse con la suya. He visto algunos soportes oxidarse después de estar almacenados en el almacén durante varios meses, y mucho menos usados, lo que demuestra la mala calidad del revestimiento. Los productos fabricados con una disposición de bastidor de este tipo definitivamente no durarán mucho, y mucho menos entre 30.000 y 50.000 horas o 10.000 horas.
La razón es sencilla. Hay una época cada año en la que el viento sopla del sur. En este tipo de clima, la humedad en el aire es alta, lo que fácilmente puede provocar el bordado de piezas metálicas mal galvanizadas y fallas en los componentes LED. Incluso los LED empaquetados morirán porque la capa de plata es demasiado delgada, la adhesión no es fuerte y las uniones de soldadura se separan del soporte. Esta es la luz común con la que nos encontramos. De hecho, las uniones de soldadura internas están separadas del soporte.
2.2 Todo proceso en el proceso de embalaje debe ser operado con cuidado. La negligencia en cualquier eslabón será causa de muerte.
Durante el proceso de unión de punta y matriz, no apunte más o menos pegamento plateado (para chips de un solo punto de soldadura). Demasiado pegamento fluirá hacia la almohadilla dorada del chip, provocando un cortocircuito y haciendo imposible pegarlo sin el chip. Lo mismo ocurre con el pegamento aislante de virutas para juntas de doble soldadura. Si hay demasiado pegamento aislante, volverá a la almohadilla dorada del chip, provocando soldadura virtual y luz muerta. No se pegará bien sin el chip, por lo que el pegamento debe ser el adecuado, ni demasiado ni muy poco.
El proceso de soldadura también es muy importante. Los cuatro parámetros de la máquina soldadora de bolas de alambre de oro, a saber, presión, tiempo, temperatura y potencia, deben coincidir adecuadamente. Excepto el tiempo fijo, los otros tres parámetros son ajustables. La regulación de la presión debe ser moderada. Si la presión es demasiado alta, la viruta puede aplastarse fácilmente. Si es demasiado pequeño, será fácil de soldar. Generalmente, es mejor ajustar la temperatura de soldadura a 280°C. El ajuste de potencia se refiere al ajuste de potencia ultrasónica. Ni demasiado grande ni demasiado pequeño es bueno, sólo sé moderado. En resumen, si se utiliza el probador de torsión de resorte para detectar que el material a soldar es superior a 6 gramos, los parámetros de la máquina soldadora de bolas de alambre de oro están calificados.
La máquina soldadora de bolas de alambre de oro debe someterse a pruebas y correcciones de parámetros cada año para garantizar que los parámetros de soldadura estén en las mejores condiciones. Además, también existen requisitos para el arco del alambre de soldadura. La altura del arco de un chip de punto de soldadura único tiene un espesor de 1,5 a 2 chips, y la altura del arco de un chip de punto de soldadura doble es de 2 a 3 chips de espesor. La altura del arco también puede causar problemas de calidad del LED. Si la altura del arco es demasiado baja, se producirán luces muertas fácilmente durante la soldadura. Si la altura del arco es demasiado alta, la capacidad para resistir los golpes de corriente será deficiente.
3. Cómo identificar la lámpara apagada debido a una soldadura débil
Utiliza un encendedor para calentar el cable de la lámpara LED apagada a 200-300 ℃, retira el encendedor y presiona. los electrodos positivo y negativo. El LED está conectado a una batería de tipo botón de 3V. Si la luz LED puede encenderse en este momento, a medida que la temperatura del cable disminuye, cambiará de brillante a oscuro, lo que demuestra que la luz LED está débilmente soldada. La razón por la que el calentamiento puede encenderse es que se utiliza el principio de expansión y contracción térmica del metal. Cuando los cables del LED se calientan, se expanden y estiran para conectarse con las uniones de soldadura internas. En este momento, la alimentación se enciende y el LED puede brillar normalmente. Cuando la temperatura baja, los cables del LED se reducen a la temperatura normal y se desconectan de las uniones de soldadura internas, y las luces LED no se encienden. Este enfoque funciona mediante prueba y error.
Suelde los dos cables de la lámpara apagada a la tira de metal, sumérjalos en ácido sulfúrico concentrado para disolver el coloide fuera del LED y sáquelo después de que se haya disuelto todo el coloide. Observe la situación de soldadura de cada unión soldada con una lupa o microscopio para determinar si el problema es la primera soldadura o la segunda soldadura, si la configuración de parámetros de la máquina soldadora de bolas de alambre de oro es incorrecta u otras razones, para mejorar el método y el proceso y evitar que vuelva a ocurrir el fenómeno de soldadura falsa.
Los usuarios que utilizan productos LED también se encontrarán con el fenómeno de luz muerta, que se produce después de que el producto LED ha sido utilizado durante un período de tiempo. Hay dos razones para los rayos de la muerte. Las luces muertas de circuito abierto se deben a una mala calidad de la soldadura o a problemas con la calidad del revestimiento del soporte. La corriente de fuga del chip LED aumentará y la luz LED no se encenderá. En la actualidad, muchos productos LED no proporcionan protección antiestática para reducir costos y se dañan fácilmente con la electricidad estática inducida. Los truenos en días lluviosos pueden producir fácilmente electricidad estática de alto voltaje inducida por las líneas de suministro de energía y pulsos máximos superpuestos a las líneas de suministro de energía, lo que puede causar diversos grados de daño a los productos LED.
En definitiva, hay muchas razones para morir, y es imposible enumerarlas todas. La luz de la muerte puede ocurrir en todos los aspectos del empaque, la aplicación y el uso. Cómo mejorar la calidad de los productos LED es un tema al que las empresas de embalaje y aplicaciones deben conceder gran importancia y estudiar seriamente. Todo el flujo del proceso, desde la selección de chips y soportes hasta el embalaje de LED, debe realizarse de acuerdo con el sistema de calidad ISO2000. Sólo así podremos mejorar integralmente la calidad de los productos LED y lograr una larga vida útil y una alta confiabilidad. En el diseño del circuito de la aplicación, el uso de componentes varistor y PPTC para mejorar el circuito de protección, aumentar el número de circuitos paralelos, usar fuentes de alimentación conmutadas de corriente constante y agregar protección de temperatura son todas medidas efectivas para mejorar la confiabilidad de los productos LED. Mientras las empresas de aplicaciones de embalaje operen estrictamente de acuerdo con el sistema de calidad ISO2000, la calidad de los productos LED seguramente alcanzará un nuevo nivel.