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购买的LED筒灯坏得快?看看LED失效的几大机理分析!

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人气:-发表时间:2018-09-27 09:55【


在寿命期内,有些LED筒灯就出现坏灯、光衰等毛病,远没有标注的理论寿命那么长。而如何提高LED产品可靠性是业界的难题。这与LED器件的可靠性问题紧密相关。

 

本文通过对失效LED器件的分析,介绍几种关于LED内部芯片、键合、LED使用、LED焊接等方面的典型失效机理。

 

timgRIW6FG4K.jpg 

 对于这类大面积应用LED筒灯的大型项目来说,

灯具的提前失效确实“够呛”!

 

某些筒灯“过早失效”的原因:

1、灯具本身的质量问题,涵盖的层面有:芯片质量不佳;结构设计不合理;散热器性能不合格;驱动电源质量问题等。

 

5、使用失当,包括养护失误等。表现为,没有正确运用灯具,过于频繁地开关灯具,造成多次热胀冷缩,使材料的强度被破坏。或是施工安装时出现了未知的操作失误,比如潮湿浸水造成电路故障等情况。

 

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具体分析:

 

芯片缺陷

失效LED表现为正向压降(Vf)增大。而这正是由于芯片与其负极金属化层之间开裂导致。造成的原因是在淀积金属化之前,氧化层受到玷污,或者水汽控制不佳,导致金属化层与其下的氧化层之间粘附不良。这种失效属于芯片本身制程工艺过程存在缺陷,与封装工艺无关。

 

1.jpg 

LED芯片和负极金属域开裂的形貌

 

 

键合不良导致LED开路

键合工艺是LED封装的一个重要步骤,键合工艺不良很容易导致芯片损伤、键合丝损伤、键合丝与芯片或引脚键合强度不够等故障,这些故障与键合机本身的状态、键合机的参数设置、操作人员的熟练度等有关。

 

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LED金丝键和不良导致开路

 

封装结构设计不当

LED芯片成分有InGaN,AlInGaP和ZnSe等半导体材料,这些材料往往比Si芯片更薄、更脆。若封装设计不当,导致内部存在残存应力,这些应力的存在就可能导致器件芯片开裂、功能退化等可靠性问题。

 

LED过流后烧毁

LED器件的电流超过器件本身能够承受的极限时,就会烧毁器件。大电流的来源主要有:外部正向电压过大;LED特性退化;散热不良导致器件发生热奔。

 

4.jpg 

 LED的键合丝过流过热熔断,芯片过热后开裂


要想避免遇到灯具使用寿命“货不对板”的事情,就要靠自己好好筛选优质灯具,同时在后期做好养护工作。

 

1、把控好选型环节:

1)关注灯具的芯片质量。芯片低廉不理想,是直接影响LED筒灯等灯具缩短实际寿命的原因!这类芯片容易在灯具运用过程中发生上述的粘附不良、腐蚀等问题,损坏LED芯片乃至各零部件,导致整灯提前报损。而音浮系列LED筒灯皆不计成本地采用美国科锐(CREE)芯片,品质有保障。

 

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LED筒灯的芯片

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2)关注驱动电源的质量,预防灯具过流后烧毁。很多情况下,LED灯具出现问题,有很大的可能是因为驱动的故障。正如上文所提及,若LED器件的电流超过器件本身能够承受的极限时,就会烧毁器件。

 

可调光电源(两条线的那种).jpg 

 

而音浮系列LED筒灯的驱动电源则很好地“攻破”了这个关卡,采用恒流驱动方式,即使有过高的电流流过LED,也不必担心负载短路烧坏电源。再者,该驱动电源耐高温,电解均为105℃电解(可在105℃的温度中连续工作8000小时),寿命为普通电源的4倍。

 

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无论哪一类照明环境,对LED筒灯LED照明灯具的运用都是一项长期的投资。在了解了本文谈及的LED失效机理的基础上,在选型时期做好工作、加上后期的养护到位,就能大大保障灯具的寿命,将维修替换频率尽可能降低,减少项目后续的返修成本。

 

 

深圳音浮股份有限公司

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