Hậu quả của tĩnh điện trên đèn LED là gì?
Chúng ta thường gặp tình huống đèn LED không sáng. Các công ty đóng gói, công ty ứng dụng và các đơn vị, cá nhân có thể gặp phải. Đây là hiện tượng đèn chết mà dân trong nghề hay nói. Lý do không gì khác ngoài hai tình huống:
Đầu tiên, dòng điện rò rỉ quá mức của đèn LED gây ra hỏng mối nối PN và đèn LED không sáng. Tình trạng này nói chung không ảnh hưởng đến hoạt động của các đèn LED khác;
Thứ hai, dây dẫn kết nối bên trong của đèn LED bị ngắt dẫn đến không có dòng điện đi qua đèn LED và gây ra hiện tượng chết đèn. Tình trạng này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các loại đèn LED khác. Nguyên nhân là do điện áp làm việc của đèn LED thấp (điện áp làm việc của đèn LED màu đỏ, vàng và cam). 1.8V — 2.2V, điện áp làm việc LED xanh lam, xanh lá cây và trắng 2.8—3.2V), nói chung phải được kết nối nối tiếp và song song để thích ứng với các điện áp làm việc khác nhau, càng nhiều đèn LED trong chuỗi, tác động càng lớn, miễn là có một đèn LED Nếu dây bên trong của đèn bị hở, toàn bộ chuỗi đèn LED trong mạch nối tiếp sẽ không sáng. Có thể thấy, tình huống này nghiêm trọng hơn rất nhiều so với tình huống đầu tiên. Đèn LED chết là chìa khóa cho chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm. Làm thế nào để giảm thiểu và loại bỏ đèn chết cũng như nâng cao chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm là một vấn đề then chốt mà các công ty đóng gói và ứng dụng cần giải quyết. Sau đây là phân tích và thảo luận về một số nguyên nhân dẫn đến đèn chết,
1. Tĩnh điện làm hỏng chip LED, làm hỏng tiếp giáp PN của chip LED, làm tăng dòng rò và biến nó thành điện trở.
Có vô số linh kiện điện tử bị hư hỏng do tĩnh điện trên khắp thế giới, gây thiệt hại kinh tế hàng chục triệu đô la. Ngăn chặn tĩnh điện làm hỏng các linh kiện điện tử là một nhiệm vụ rất quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử, và các công ty đóng gói và ứng dụng đèn LED không được xem nhẹ. Bất kỳ vấn đề nào trong bất kỳ liên kết nào cũng sẽ gây ra hư hỏng cho đèn LED và làm cho hiệu suất của đèn LED bị giảm sút hoặc thậm chí trở nên không hợp lệ. Tĩnh điện trong cơ thể người (ESD) có thể đạt khoảng 3 kilovolt, đủ để phá vỡ và làm hỏng chip LED. Trong dây chuyền sản xuất bao bì LED, cho dù điện trở nối đất của các thiết bị khác nhau có đáp ứng yêu cầu hay không, thì điện trở nối đất thường được yêu cầu là 4 ôm. Điện trở nối đất thậm chí phải đạt ≤ 2 ôm. Những yêu cầu này đã quen thuộc với những người làm trong ngành điện tử. Điều quan trọng là liệu chúng có được thực hiện đúng hay không và liệu có ghi chép trong quá trình thực hiện trên thực tế hay không. Các biện pháp chống tĩnh điện không được áp dụng. Đây là biên bản kiểm tra điện trở nối đất mà hầu hết các công ty không thể tìm thấy. Ngay cả khi kiểm tra điện trở nối đất được thực hiện, đó là mỗi năm một lần hoặc vài năm một lần. Nếu có sự cố, hãy kiểm tra điện trở nối đất. Kiểm tra điện trở Đây là nhiệm vụ rất quan trọng, mỗi năm ít nhất 4 lần (mỗi quý kiểm tra một lần), ở một số nơi có yêu cầu cao phải kiểm tra điện trở nối đất hàng tháng. Sức đề kháng của đất thay đổi theo mùa. Vào mùa xuân và mùa hè, có nhiều mưa hơn và khả năng chống ẩm ướt của đất dễ đạt được hơn. Vào mùa thu và mùa đông, đất khô có ít độ ẩm hơn, và điện trở đất có thể vượt quá giá trị quy định. Ghi là để bảo toàn dữ liệu gốc. Nó sẽ được ghi lại đầy đủ trong tương lai. Tuân thủ hệ thống quản lý chất lượng ISO2000. Bạn có thể thiết kế một biểu mẫu để kiểm tra điện trở nối đất. Cả các công ty đóng gói và thử nghiệm điện trở nối đất cũng như các công ty ứng dụng đèn LED cần điền vào biểu mẫu cho các tên thiết bị khác nhau, ghi lại điện trở nối đất của từng thiết bị và gửi chữ ký của người thử nghiệm.
Sự tĩnh điện của cơ thể người có thể gây ra thiệt hại lớn cho đèn LED. Mặc quần áo chống tĩnh điện và đeo vòng tĩnh điện. Vòng tĩnh điện phải được nối đất tốt. Nếu nhân viên vi phạm các quy tắc hoạt động, họ sẽ nhận được sự giáo dục cảnh cáo tương ứng và cũng được coi là một thông báo. Vai trò của những người khác. Lượng tĩnh điện trong cơ thể người có liên quan đến quần áo bằng các loại vải khác nhau mà người đó mặc và vóc dáng của mỗi người' Có thể dễ dàng nhận thấy sự phóng điện giữa quần áo khi chúng ta cởi bỏ quần áo vào ban đêm trong mùa thu đông. Điện áp của loại phóng điện này là ba nghìn vôn. Trong khi giá trị ESD của chip nền silicon carbide chỉ là 1100 volt, thì giá trị ESD của chip nền sapphire thậm chí còn thấp hơn, chỉ 500-600 volt. Một con chip hay đèn LED tốt nếu chúng ta cầm trên tay thì kết quả có thể tưởng tượng được. Chip hoặc đèn LED sẽ bị hỏng ở các mức độ khác nhau. Đôi khi một thiết bị tốt sẽ bị hỏng bởi bàn tay của chúng ta một cách khó hiểu. Đây là lỗi của tĩnh điện.
Theo yêu cầu của sách hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn LED, dây dẫn của đèn LED phải cách gel không nhỏ hơn 3-5 mm và được uốn hoặc hàn. Tuy nhiên, hầu hết các công ty ứng dụng đã không làm điều này, mà chỉ cách nhau bởi độ dày của bảng mạch PCB (≤ 2mm) được hàn trực tiếp, điều này cũng sẽ gây ra hư hỏng hoặc hư hỏng cho đèn LED, vì nhiệt độ hàn quá cao sẽ ảnh hưởng đến chip, điều này sẽ làm giảm đặc tính của chip, giảm hiệu suất phát sáng, thậm chí làm hỏng đèn LED. Hiện tượng này không phải là hiếm. Một số công ty nhỏ sử dụng phương pháp hàn thủ công và sử dụng mỏ hàn thông thường 40 watt. Không thể kiểm soát nhiệt độ hàn. Nhiệt độ mỏ hàn trên 300-400 ℃. Nhiệt độ hàn quá cao cũng có thể gây chết đèn. Tỷ lệ hệ số giãn nở của đèn LED dẫn ở nhiệt độ cao là khoảng 150 ℃. Hệ số giãn nở cao hơn nhiều lần, và các mối nối hàn dây vàng bên trong sẽ bị kéo đứt ra do nhiệt độ giãn nở và co lại quá mức, dẫn đến hiện tượng chết đèn.
2. Phân tích nguyên nhân gây ra hiện tượng chết đèn do hở mạch mối hàn nối trong của đèn LED.
Quy trình sản xuất chưa hoàn thiện của các công ty đóng gói và phương pháp kiểm tra lạc hậu đối với nguyên liệu đầu vào là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến đèn LED chết
Nói chung, đèn LED được đóng gói trong các hàng giá đỡ được làm bằng vật liệu kim loại đồng hoặc sắt bằng cách dập khuôn chính xác. Bởi vì đồng đắt hơn, giá thành đương nhiên cao. Bị ảnh hưởng bởi sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường, để giảm chi phí sản xuất, hầu hết thị trường thép cacbon thấp cán nguội được sử dụng để làm tem khung đèn LED. Hàng giá đỡ bằng sắt phải được mạ bạc. Mạ bạc có hai chức năng. Một là để ngăn chặn quá trình oxy hóa và rỉ sét, hai là để tạo điều kiện cho quá trình hàn. Chất lượng mạ của hàng khung là rất quan trọng. Nó liên quan đến tuổi thọ của đèn LED. Việc xử lý trước khi mạ điện cần được thực hiện theo đúng quy trình vận hành. Các quy trình như tẩy rỉ, tẩy dầu mỡ và phốt phát hóa cần phải tỉ mỉ. Dòng điện cần được kiểm soát trong quá trình mạ điện. Độ dày của lớp phủ bạc cần được kiểm soát. Độ dày thì giá thành cao, độ mỏng ảnh hưởng đến chất lượng. Bởi vì các công ty bao bì LED nói chung không có khả năng kiểm tra chất lượng mạ của hàng khung, điều này tạo cơ hội cho một số công ty mạ điện làm mỏng lớp mạ bạc của hàng khung mạ điện và giảm chi phí. Không đủ phương tiện kiểm tra, không có dụng cụ để phát hiện độ dày và độ bền của lớp mạ của hàng khung nên càng dễ nhầm lẫn. Tôi đã thấy rằng một số giá đỡ bị gỉ sau khi được thải ra khỏi nhà kho trong một vài tháng. Chưa nói đến việc sử dụng chúng, có thể thấy chất lượng mạ điện kém như thế nào. Sản phẩm làm ra với một hàng giá đỡ như vậy chắc chắn tuổi thọ sẽ không được lâu, chưa kể 30.000 đến 50.000 giờ, 10.000 giờ sẽ là vấn đề. Lý do rất đơn giản. Có một thời kỳ gió nam hàng năm. Trong thời tiết như thế này, độ ẩm trong không khí cao dễ khiến các chi tiết kim loại mạ kém bị thêu và làm cho linh kiện LED hoạt động kém hiệu quả. Ngay cả đèn LED đóng gói cũng sẽ có độ bám dính yếu do lớp mạ bạc mỏng và các mối hàn sẽ bị tách ra khỏi khung, dẫn đến đèn chết. Đây là những gì chúng tôi gặp phải khi đèn không bật sáng khi nó được sử dụng đúng cách. Trên thực tế, các mối nối hàn bên trong đã được tách ra khỏi khung.
Mọi quy trình trong quá trình đóng gói phải được vận hành cẩn thận, và sơ suất của bất kỳ mắt xích nào là nguyên nhân dẫn đến đèn chết
Trong quá trình liên kết chấm và chết, có quá nhiều hoặc ít hơn các chấm keo bạc. Nếu quá nhiều keo sẽ trở lại lớp đệm vàng của chip, gây ra hiện tượng đoản mạch, nếu thiếu keo thì chip sẽ không bám chắc. Điều này cũng đúng đối với chip được hàn kép bằng keo cách điện. Nếu bôi quá nhiều keo cách điện, nó sẽ trở lại lớp đệm vàng của chip, dẫn đến hiện tượng hàn giả trong quá trình hàn và do đó đèn chết. Nếu thiếu phoi, độ dính không được chắc, vì vậy keo phải vừa phải, không nhiều hơn cũng không ít. Quá trình hàn cũng rất quan trọng. Bốn thông số áp suất, thời gian, nhiệt độ và công suất của máy hàn bóng dây vàng phải khớp đúng. Ngoài thời gian cố định, ba thông số khác có thể điều chỉnh được. Việc điều chỉnh áp suất phải vừa phải và áp suất phải cao. Nó rất dễ làm nát phoi, và rất dễ hàn nếu nó quá nhỏ. Nhiệt độ hàn thường được điều chỉnh ở 280 ℃. Điều chỉnh công suất đề cập đến điều chỉnh công suất siêu âm. Nếu quá lớn hoặc quá nhỏ đều không tốt. Nó nên ở mức độ vừa phải. Tóm lại, việc điều chỉnh các thông số của máy hàn bóng dây vàng cần hàn tốt. Vật liệu đạt tiêu chuẩn nếu được kiểm tra bằng máy thử mômen xoắn lò xo ≥ 6g. Hàng năm, các thông số khác nhau của máy hàn bóng dây vàng phải được kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo rằng các thông số hàn ở tình trạng tốt nhất. Ngoài ra, hồ quang của dây liên kết cũng được yêu cầu. Chiều cao hồ quang của chip hàn đơn là độ dày chip 1,5-2, và hồ quang của chip hàn kép là độ dày chip 2-3. Chiều cao hồ quang cũng sẽ gây ra các vấn đề về chất lượng đèn LED và hồ quang cao. Quá thấp sẽ dễ gây chết đèn trong quá trình hàn, còn hồ quang quá cao sẽ dẫn đến khả năng chịu tác động của dòng điện kém.
Tóm lại, có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng đèn chết, không thể liệt kê hết từng nguyên nhân một. Từ bao bì, ứng dụng, đến cách sử dụng, đèn chết có thể xuất hiện ở tất cả các liên kết. Làm thế nào để nâng cao chất lượng sản phẩm đèn LED được các công ty sản xuất bao bì, công ty ứng dụng hết sức coi trọng và nghiên cứu kỹ lưỡng. Vấn đề, từ việc lựa chọn chip và giá đỡ cho đến đóng gói đèn LED, toàn bộ quy trình sản xuất phải được vận hành theo hệ thống chất lượng ISO2000. Chỉ bằng cách này, chất lượng của các sản phẩm LED mới có thể được cải thiện một cách toàn diện, có thể đạt được tuổi thọ cao và độ tin cậy cao. Trong thiết kế mạch của ứng dụng, việc lựa chọn biến thể và linh kiện PPTC để hoàn thiện mạch bảo vệ, tăng số lượng mạch song song, sử dụng nguồn điện chuyển mạch dòng điện không đổi và bổ sung bảo vệ nhiệt độ là tất cả các biện pháp hữu hiệu để nâng cao độ tin cậy của các sản phẩm LED.
