LED软击穿的原因本文来自：6sigma品质网 www.6sq.net 作者：wonjinliang 点击1894次原文：http://bbs.6sq.net/viewthread.php?tid=170017

wonjinliang

蓝色发光二极管，标准工作电压在3.0-3.6VDC,实测在20mA时3.4VDC.而在实际工作电路中工作电压为3.1V,电流为12mA.在投入生产时，软击穿不亮有4%（软击穿：仍有内阻，在20mA以内不亮，在40mA时可点亮，但亮度明显已降低）。请教各位同学，造成该击穿的原因有哪些？（排除静电击穿，已确认防护OK;烙铁温度为260正负5度，烙铁已接地，焊接时间为3秒左右).

wonjinliang

换了在20mA时为3.1V的LED后，就OK了，但不明白为什么原led会烧

该LED在20mA时3.4V,而在3.1V时电流只有1.5-5mA，会有影响吗？
我的分析是3.1V时实际使用电流为12mA,不能承受而击穿

[ 本帖最后由 bobwang78 于 2008-2-16 14:22 编辑 ]

joycarrier

你的静电击穿是怎么排除的？防护OK就可以排除了么
听说出现软击穿都是电击穿哦
建议加个保护电阻

wonjinliang

我们在发光二极管的两端反向并接一个IN4002,并有串接一个150欧姆的电阻
谢谢回复哦，请多指教

静电防护还有作业防护，如静电手环，工具仪器接地，静电盒，静电台等。

[ 本帖最后由 bobwang78 于 2008-2-16 14:24 编辑 ]

yiveszou

建议分析步骤：
1.拆下LED后测试伏安特性曲线（V-I曲线，即看电压与电流的关系）；
2.如果曲线显示漏电大，还是应该检查贵司的静电防护措施，或是找供应商确认其晶片的静电防护等级；
3,如果显示正常，则要检查你的电路设计是恒压还是恒流供电，因为，二极管（LED是二极管）的特性，当几个并联时，电压不一致的LED会造成分流不均匀。
4.LZ前后讲述的一些条件有点乱，到底你的电路是恒流还是恒压供电？恒压供电的话，3.1V加在LED上，它的电流就只有1.5~5mA,不会通12mA的电流。如果恒流，通12mA的电，它的电压就可能是3.3V,不会改变。
以上，不知能不能帮到LZ？:)

wonjinliang

谢谢回复，电路是恒压供电,电流是有12mA.
所说的1.5~5mA是在直流电源上所测的,是对LED本体的测试结果。12mA是指在路3.1V时的电流。
既然是并联两端压降肯定是一样，只存在分流不同哦？
伏安特性对应值：3.1V时1.5-5mA,3.4V时18-21mA,3.6V时31-35mA;
再次分析是3.1V供电时，各LED电流分布不均，在1.5mA时容易击穿，而在5mA时可能OK，不知是否说的通？
你所回复收益匪浅，再次谢谢了！欢迎再指教！

[ 本帖最后由 wonjinliang 于 2008-2-16 11:27 编辑 ]

yiveszou

谢谢LZ加的金币。
不敢说有什么指教，小弟碰巧是生产LED的而已.
如果有相关的问题，可以Mail给我，尽我所能吧。
yives@163.com

yiveszou

综合一下LZ的一些条件，想再与LZ澄清一些情况：
1。该LED单独一颗使用，还是存在多颗的串并联关系？
2。所言12mA,是指假定LED3.1V时的设计电流，还是指实测的流过LED的电流？如果你是恒压供电，则该LED的设计电压是3.1V对吗？
3。一般情况，如果设计电压为3.1V,设计电流为12mA的话，使用3.4VLED不至于不亮。正常的蓝光LED启动电压在2.7V。
4。LZ说，不良LED在40mA 可以点亮，是指用恒流源单独测试该LED？如果是，说明LED已经损坏（反向漏电太大）。
5。并接的IN4002的启动电压值是多少？
小弟对电路只有粗浅的认识，可能无法完全了解LZ的情况。

wonjinliang

原帖由 yiveszou 于 2008-2-16 11:22 发表
谢谢LZ加的金币。
不敢说有什么指教，小弟碰巧是生产LED的而已.
如果有相关的问题，可以Mail给我，尽我所能吧。
yives@163.com

另外想请教，LED芯片对静电的敏感级别是怎样的？LED对温度应力有要求吗？引脚张力及弯折要求有特殊说明吗？及端子作业冲击引脚机械应力会有影响吗？欢迎回复！

wonjinliang

回复很深入，再次谢谢！
1.是单个使用。
2.是的，设计与实际是3.1V。
3.该LED启动电压在2.4V.是否与其LED内阻（3.1v对应电流）有关系呢。
4.确认是软击穿了，会演变为彻底击穿，即0阻抗。
5.IN4002是7V,作为反向保护用的

yiveszou

静电敏感级别，蓝光LED晶片，国产一般为class I, 能承受约500V的静电环境,当然，大家都标称Class II了；台湾厂的一般为Class II, 能承受约1500 V的静电环境。如果使用美国Cree 公司的单线晶片，可以承受达3000V的静电环境。
温度当然对LED有影响，主要是因为胶水受热后会软化，导致对内部结构的防护不够。另外就是剧烈的温度变化会导致胶水的热胀冷缩，使内部的金线被拉断或焊点脱落而呈现间歇性开路的问题。能承受的温度与胶水的TG点（玻璃脆化温度）有关,常见的有125度，135度，150度，170度几种。查看LZ的焊接条件应该没有问题，你可以找供应商了解胶水的TG点。当然，还会与LED的结构设计有关，如果胶水对支架的包覆不够，也很容易发生开路的问题。焊接点建议远离胶体2mm 以上。
但LZ的问题应该不是开路的问题，因为你能加到40mA的电流。
LED的胶水保护其实是很脆弱的，在折弯时很容易导致内部结构受损。标准要求可以承受的引脚拉力为1kg/30s。引脚折弯时要特别注意，不可以以胶体为折弯的受力点，应该在远离胶体1mm左右折弯，折弯时需用平口钳夹住引脚折弯。

yiveszou

LZ的问题是否第一次碰到，有更换供应商吗？作业环境有没有变化过？
如果能排除你们的静电防护问题，基本上可以确认为LED厂商使用的晶片较差的原因。
这与内阻的关系不大，一般的蓝灯LED晶片可以承受50mA的电流。电流加到100mA以上才可能产生PN结破坏的问题。而且，通常金线会先烧断，在放大镜下观察可以看到晶片周围变黄或变黑的情形。

wonjinliang

对应刚才的温度及机械应力应该没有问题。
你说的的静电防护在针对蓝光LED电路设计防护有没有要求，常用的有哪些方式呢？
另外想问利用灯头发蓝光，而不是如灯头为透明而发蓝光的，也属于蓝光LED晶片吗？普通的红色LED的静电有什么区别呢

wonjinliang

是第一次把该种类LED用在这个机型上，没有换供应商，换了一批在20mA时为3.0-3.2v的料使用5000没有发现有此问题。

jclwhere

兩位好，我遇到過幾件怪事也是關於LED燈的。
一、我公司是生産LCM的，我們進貨的是背光模組（一個背光上有四顆LED燈，並聯），我們在檢驗生産的時候，背光四顆LED燈全亮。單獨點背光每一顆LED都亮。可是儅我的LCM出給客戶（手機廠商），進入手機畫面，縂有一顆燈不亮（固定該顆）。將背光拆卸下來單獨點，卻都能點的亮。此事困擾我許久，請高手指點。
二、同一個廠家同一批出給我的背光，會發現有不同的顔色：藍的、黃的、紅的、白的。量測BM7卻都符合規格。但客人卻無法接受。此事形成原因到底是什麽？請高手指點。
還有很多問題，下次一併請教。

wonjinliang

不是很明白楼上的问题
一.背光LED灯4颗的工作参数是怎样的？单独拆下那颗的参数呢？与其它三颗单独拆下对比的参数是怎样的？电路简图能传上来吗

二.颜色不同，却又符合规格？客户又不接受哪点呢？

yiveszou

吃完饭，休息了一下。
首先，有必要解释一下LED。
LED的发光颜色是由晶片决定的。晶片本身只能发出单色光，目前的规格有红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿、蓝、紫几种(波长从大到小），当然可见光以外有红外与紫外。颜色由波长决定，波长与二极管的能隙有关，当然也就体现在电压上。
不太可能利用灯头来发蓝光的，因为胶体的颜色只能起到部分滤色的作用，起不到完全改变发光颜色作用的。除非用白光再加蓝色滤镜也只能做出淡蓝色，但白光成本远高于蓝光。所以不可能这样做。
JCLwhere使用的背光组上的LED，应该是白光的，因为用在手机上，所以应该是SMD的，这一种我没有生产过，不是很了解，但原理相同，只有结构不同。
白光LED目前最普遍应用的是用蓝光晶片加上黄色荧光粉混光而成。晶片的光一部分用来激发荧光粉发出黄光，一部分与黄光相混，出来就是白光了。所谓的蓝、黄、红、白，是因为荧光粉的量不一致，导致颜色出现偏差。这一问题应该与供应商讨论分色要求，达成共识才行。
四颗并联一颗不亮的情形，通常的原因会是四颗的电压不一致，电压最大的分到的电流自然不够。如wongjinliang所说，比较四颗的电压差别可以知道。而且你们生产与检验的测试条件可能与客户正常应用条件上有差。
对LED的静电防护，最常见的就是反向并一个齐纳二极管，可使LED的耐静电等级达到3000V甚至7000V。但在电路设计中加的话还是无法防止LED在焊接前的影响，所以，有一种做法是直接在LED封装前并一个齐纳晶片在里面。这样客户就不用担心了。
红~黄绿光的静电防护等级很高，一般不用担心静电。主要是因为红光的晶片结构通常是单焊盘的，衬底是导电层，加上晶片工艺成熟，对静电的敏感度很低。但从绿~紫光晶片，衬底一般用蓝宝石，不导电，只能用双焊盘，静电会直接做用在PN结上，所以对静电非常敏感。美国CREE因为用导电的SiC做衬底，所以是单焊盘，对静电就不敏感，但这是独家专利，没有人买得起。

yiveszou

不好意思，没有看清楚JCLwhere的条件，你是固定一颗不亮，这样最有可能是电路设计上有问题导致的。
或者可能要从你们的生产上去找。比如，你这四颗LED是用SMD贴上去的，编料时可能刚好将电压较高的一盘料放在该位置。 不知会不会是我想太多了。

由来由去

看了对LED又有更深入的了解。我以前遇到过LED不亮的，原因是里面断引线。和上面不同。

jclwhere

原帖由 yiveszou 于 2008-2-16 13:57 发表
吃完饭，休息了一下。
首先，有必要解释一下LED。
LED的发光颜色是由晶片决定的。晶片本身只能发出单色光，目前的规格有红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿、蓝、紫几种(波长从大到小），当然可见光以外有红外与紫外。颜色 ...

不曉得老兄在哪裏工作，小弟在鎮江。我留下msn：jcl_king@hotmail.com
方便的話老兄可否留下聯係方式，以便向您請教。

yiveszou

呵呵,我可是在深圳.
我的邮箱yives@163.com
MSN基本上没有在用了,因为每天大部分时间都在生产现场,常常没有办法回应.
相关LED的疑问尽管问,能够相互提升.
不过,我的弱点是对电路的了解只是粗浅的,以后有些问题也可以请教各位.

[ 本帖最后由 yiveszou 于 2008-2-17 22:25 编辑 ]