大功率集成光源死燈的背后

集成LED光源就是將若干顆LED芯片集成封裝在同一個支架上，通過內(nèi)部連接，實現(xiàn)高功率LED的一種封裝形式，體積較大，功率一般在10W以上，通常指代的是 CHIP on Board封裝形式，隨著LED照明的普及，集成LED光源在燈具應(yīng)用上的優(yōu)勢逐漸被業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)知，并逐漸成為燈具應(yīng)用的趨勢。

超導(dǎo)鋁集成光源優(yōu)勢：

1.高反光率，可以提高芯片的出光效率、減少光損。

2.高導(dǎo)熱性，可以提高半導(dǎo)體芯片的工作效率，延長使用壽命。

3.有優(yōu)異的耐冷熱循環(huán)性能。

4.抗剝離強(qiáng)度強(qiáng)，電流導(dǎo)通能力強(qiáng)。

5.有較低的熱阻，高溫環(huán)境下穩(wěn)定性佳。

6.高絕緣強(qiáng)度，保障人身安全和設(shè)備的防護(hù)能力。

7.材料通過SGS測試，安全、無毒、無害。

銅板集成光源優(yōu)勢：

銅基板的性能

1.凸臺、凹臺銅基板技術(shù)，可使LED發(fā)熱區(qū)域直接與銅基散熱基板接觸使銅材400w/mk的導(dǎo)熱系數(shù)真正發(fā)揮其效能。該結(jié)構(gòu)同樣適合芯片直接封裝在銅基凸臺凹臺上，然后進(jìn)行COB光源封裝。

2.采用熱電分離設(shè)計，提高傳統(tǒng)銅支架耐壓，其成本也遠(yuǎn)低于氧化鋁基板。

3. 凸凹臺銅基板的耐擊穿電壓能達(dá)到2500kv以上，熱膨脹系數(shù)達(dá)到16.9mm/m.k。

銅基板的優(yōu)勢

1.機(jī)械應(yīng)力強(qiáng)，形狀穩(wěn)定，高強(qiáng)度，高導(dǎo)熱率，高絕緣性，結(jié)合力強(qiáng)。

2.極好的熱循環(huán)性能，可靠性高。

3.去除熱PAD絕緣層，降低熱阻，減少空洞，提高導(dǎo)熱效果，從而使功率密度大大提高。

4.改善系統(tǒng)和裝置的可靠性，載流量大。

集成光源死燈原因及分析

在LED集成光源及其應(yīng)用、LED成品客戶使用端使用一段時間后，都有可能碰到光源不亮(死燈)的情況，經(jīng)過對光源產(chǎn)品的分析，造成死燈的原因可分為以下幾種：

一、靜電對LED芯片形成損傷：

不良原因分析：LED集成光源儲存、封裝、焊接應(yīng)用過程中靜電損傷(人體、環(huán)境及設(shè)備等因素)。

改善點：ESD防護(hù)包括儲存/作業(yè)環(huán)境、儀器/設(shè)備接地、人體靜電防護(hù)等。

二、LED集成光源同電源匹配出現(xiàn)異常或者驅(qū)動電源輸出失控導(dǎo)致LED集成光源內(nèi)部芯片及金線損傷，造成此不良現(xiàn)象為：

芯片及金線明顯發(fā)黑，通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)金線碳化或者芯片有燒黑狀態(tài)。

不良原因分析：驅(qū)動電源輸出異常(包括參數(shù)不匹配、電源性能不佳導(dǎo)致輸出異常等因素)。

改善點：技術(shù)人員對LED光源及驅(qū)動的電性能匹配評估、結(jié)構(gòu)安全的可行性;驅(qū)動電源性能可靠性改善等。

三、LED集成光源表面損傷或者開裂導(dǎo)致光源無法點亮而死燈。

不良原因分析：LED光源使用溫度達(dá)到承受極限導(dǎo)致膠體失效硬化或者光源受潮導(dǎo)致焊接或者使用過程中，膠體熱脹冷縮過程中將金線拉斷導(dǎo)致死燈;另外，使用過程中膠體損傷(外在應(yīng)力施加在膠體表面)導(dǎo)致內(nèi)部金線斷開而死燈(如圖所示B/C/D點其中之一點拉斷)的情況時有發(fā)生，使用焊接過程中其他物質(zhì)附著在膠體表面損傷膠體長時間使用后也最終會導(dǎo)致死燈發(fā)生。

改善點：封裝廠家對封裝膠水參數(shù)的可行性實驗驗證;按照封裝廠家提供的使用溫度限制，LED應(yīng)用廠商評估散熱結(jié)構(gòu)的可行性;使用、搬運(yùn)過程中注意保護(hù)膠體表面防止損傷。

四、LED集成光源內(nèi)部發(fā)黑導(dǎo)致死燈。

不良原因分析：封裝車間環(huán)境存在導(dǎo)致硫化的化學(xué)物質(zhì)(硫、鹵等物質(zhì));LED應(yīng)用結(jié)構(gòu)件、膠水、環(huán)境中存在硫、鹵成分，特別實在焊接等高溫環(huán)節(jié)會加速此類物質(zhì)的揮發(fā)從而影響LED集成光源造成內(nèi)部支架硫化，硫化的支架會影響產(chǎn)品散熱及光參數(shù)，最終的結(jié)果是LED死燈不亮。

改善點：無論是封裝廠還是應(yīng)用廠應(yīng)該嚴(yán)格控制物料的化學(xué)成分，杜絕使用含硫的輔料(膠水、洗板水、包裝袋、手套等)及環(huán)境中硫成分的控制，同時封裝廠必須對LED集成光源進(jìn)行抗硫化測試。