ปรากฏการณ์ของไฟ LED ตายมักเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมไฟ LED ซึ่งส่งผลกระทบอย่างจริงจังต่อคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ และยังเป็นปัญหาของผู้ผลิตหลายราย อะไรทำให้ไฟ LED ตาย? วิธีหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์ไฟตายแบบ LED เป็นจุดสนใจของบทความนี้
สาเหตุของไฟ LED ตาย
สาเหตุของไฟดับ LED ไม่มีอะไรมากไปกว่าสองสถานการณ์:
ประการแรก กระแสไฟรั่วที่มากเกินไปของ LED ทำให้เกิดความล้มเหลวของทางแยก PN และหลอดไฟ LED ไม่สว่างขึ้น สถานการณ์นี้โดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของหลอดไฟ LED อื่นๆ
ประการที่สอง สายเชื่อมต่อภายในของหลอดไฟ LED ถูกตัดการเชื่อมต่อ ทำให้ LED ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและทำให้หลอดไฟดับ สถานการณ์นี้จะส่งผลต่อการทำงานปกติของหลอดไฟ LED อื่นๆ เหตุผลก็คือแรงดันในการทำงานของหลอด LED ต่ำ (แรงดันไฟ LED สีแดง สีเหลือง และสีส้ม) 1.8V-2.2V ไฟ LED สีฟ้าสีเขียวและสีขาวทำงาน 2.8-3.2V) โดยทั่วไปจะต้องเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนานเพื่อปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้แตกต่างกันยิ่งไฟ LED เรียงเป็นชุดมากเท่าไหร่ก็ยิ่งส่งผลกระทบมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากมี LED หนึ่งดวง หากการเดินสายไฟภายในของหลอดไฟเปิดอยู่ ไฟ LED ทั้งหมดในวงจรอนุกรมจะไม่ติดสว่าง จะเห็นได้ว่าสถานการณ์นี้รุนแรงกว่าสถานการณ์แรกมาก
วิเคราะห์สถานการณ์ไฟ LED ตาย
ไฟ LED ตายเป็นกุญแจสำคัญในคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ วิธีลดและกำจัดไฟดับ และปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือคือประเด็นสำคัญที่บริษัทบรรจุภัณฑ์และแอพพลิเคชั่นจำเป็นต้องแก้ไข ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์และอภิปรายเกี่ยวกับสาเหตุบางประการของไฟดับ
1. ไฟฟ้าสถิตทำให้ชิป LED เสียหาย
ไฟฟ้าสถิตทำให้ชิป LED เสียหาย ทำให้จุดต่อ PN ของชิป LED ล้มเหลว เพิ่มกระแสไฟรั่ว และกลายเป็นความต้านทาน ไฟฟ้าสถิตเป็นปีศาจที่อันตรายมาก มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนนับไม่ถ้วนที่ได้รับความเสียหายจากไฟฟ้าสถิตย์ทั่วโลก ทำให้สูญเสียทางเศรษฐกิจหลายพันเหรียญ ดังนั้น การป้องกันไฟฟ้าสถิตย์จากการทำลายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็นงานที่สำคัญมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และบริษัทบรรจุภัณฑ์ LED และแอพพลิเคชั่นต้องไม่มองในแง่ร้าย ปัญหาใดๆ ในลิงก์ใดๆ จะทำให้ LED เสียหาย และทำให้ประสิทธิภาพของ LED เสื่อมลงหรืออาจใช้งานไม่ได้ เราทราบดีว่าไฟฟ้าสถิตในร่างกายมนุษย์ (ESD) สามารถสูงถึงสามกิโลโวลต์ ซึ่งเพียงพอที่จะทำลายและทำให้ชิป LED เสียหายได้ ในสายการผลิตบรรจุภัณฑ์ LED ความต้านทานกราวด์ของอุปกรณ์ต่าง ๆ ตรงตามข้อกำหนดนั้นสำคัญมากหรือไม่ โดยทั่วไป ความต้านทานกราวด์จะต้องเท่ากับ 4 โอห์ม ความต้านทานการต่อลงกราวด์ในบางโอกาสที่มีความต้องการสูงควรสูงถึง ≤ 2 โอห์ม ข้อกำหนดเหล่านี้คุ้นเคยกับคนในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ กุญแจสำคัญอยู่ที่ว่ามีอยู่หรือไม่และมีบันทึกในการใช้งานจริงหรือไม่
เป็นที่เข้าใจว่าองค์กรเอกชนทั่วไปไม่ได้ทำมาตรการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์เพียงพอ นี่คือเหตุผลที่บริษัทส่วนใหญ่ไม่พบบันทึกการทดสอบความต้านทานกราวด์ แม้ว่าการทดสอบการต้านทานการต่อลงกราวด์จะเสร็จสิ้น แต่ก็เป็นปีละครั้ง หรือทุกๆ สองสามปี หรือเมื่อมีปัญหา ตรวจสอบความต้านทานกราวด์ ทุกคนรู้ดีว่าการทดสอบความต้านทานกราวด์เป็นงานที่สำคัญมาก อย่างน้อยปีละ 4 ครั้ง (ทุกๆ ไตรมาส) ในบางสถานที่ที่มีความต้องการสูง ต้องทำการทดสอบความต้านทานการต่อลงดินทุกเดือน ความต้านทานของดินแตกต่างกันไปตามฤดูกาล มีฝนตกมากขึ้นในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน และการต้านทานดินเปียกของดินทำได้ง่ายกว่า ในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว ดินแห้งมีความชื้นน้อยกว่า และความต้านทานของพื้นดินอาจเกินค่าที่กำหนด การบันทึกคือการรักษาข้อมูลเดิม จะได้รับการบันทึกไว้อย่างดีในอนาคต ปฏิบัติตามระบบการควบคุมคุณภาพ ISO2000 คุณสามารถออกแบบแบบฟอร์มสำหรับทดสอบความต้านทานกราวด์ได้ ทั้งบริษัททดสอบความต้านทานกราวด์และบรรจุภัณฑ์ และบริษัทแอพพลิเคชั่น LED จำเป็นต้องกรอกชื่ออุปกรณ์ต่างๆ ในรูปของชื่ออุปกรณ์ บันทึกความต้านทานกราวด์ของแต่ละอุปกรณ์ และบันทึกด้วยลายเซ็นของผู้ทดสอบ
ไฟฟ้าสถิตย์ในร่างกายมนุษย์ยังสามารถทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อไฟ LED สวมเสื้อผ้าป้องกันไฟฟ้าสถิตและสวมแหวนป้องกันไฟฟ้าสถิต วงแหวนคงที่ควรต่อสายดินอย่างดี มีวงแหวนคงที่ชนิดหนึ่งที่ไม่จำเป็นต้องต่อสายดิน ผลป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ไม่ดี ขอแนะนำว่าอย่าใช้สายรัด สำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ หากพนักงานละเมิดกฎการปฏิบัติงาน พวกเขาควรได้รับการศึกษาคำเตือนที่เกี่ยวข้อง และในขณะเดียวกันก็มีบทบาทในการแจ้งให้ผู้อื่นทราบ ปริมาณไฟฟ้าสถิตย์ในร่างกายมนุษย์สัมพันธ์กับเสื้อผ้าของผ้าต่างๆ ที่ผู้คนสวมใส่และร่างกายของแต่ละคน' เวลาถอดเสื้อผ้าตอนกลางคืนในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวจะเห็นการระบายออกได้ง่าย แรงดันไฟฟ้าของการคายประจุไฟฟ้าสถิตประเภทนี้คือสามพันโวลต์
แม้ว่าค่า ESD ของชิปซับสเตรตซิลิกอนคาร์ไบด์จะอยู่ที่ 1100 โวลต์ แต่ค่า ESD ของชิปซับสเตรตแซฟไฟร์นั้นต่ำกว่าด้วยซ้ำ เพียง 500-600 โวลต์เท่านั้น ชิปหรือไฟ LED ที่ดีถ้าเราใช้มันด้วยมือ (โดยไม่มีมาตรการป้องกันใด ๆ ในร่างกาย) ผลลัพธ์สามารถจินตนาการได้ ชิปหรือไฟ LED จะเสียหายในระดับต่างๆ บางครั้งอุปกรณ์ดีๆ ก็ผ่านมือเราไป มันพังอย่างอธิบายไม่ถูก นี่เป็นความผิดของไฟฟ้าสถิตย์ หากบริษัทบรรจุภัณฑ์ไม่ปฏิบัติตามกฎเกณฑ์การต่อสายดินอย่างเคร่งครัด บริษัทจะได้รับผลกระทบ ซึ่งจะส่งผลให้อัตราคุณสมบัติผลิตภัณฑ์ลดลงและลดผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของบริษัท หากอุปกรณ์และบุคลากรมีการต่อสายดินไม่ดี บริษัทที่ใช้ LED ก็จะทำให้ LED เสียหายเช่นกัน เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ตามข้อกำหนดของคู่มือผู้ใช้มาตรฐาน LED ตะกั่วของ LED ควรอยู่ห่างจากเจลอย่างน้อย 3-5 มม. และงอหรือบัดกรี อย่างไรก็ตาม บริษัท แอพพลิเคชั่นส่วนใหญ่ไม่ได้ทำเช่นนี้ แต่มีเพียงความหนาของบอร์ด PCB (≤ 2 มม.) เท่านั้นที่ถูกบัดกรีโดยตรงซึ่งจะทำให้เกิดความเสียหายหรือความเสียหายต่อ LED เนื่องจากอุณหภูมิในการบัดกรีที่สูงเกินไปจะส่งผลต่อชิปซึ่ง จะทำให้คุณสมบัติของชิปเสื่อมลง ลดประสิทธิภาพการส่องสว่าง และทำให้ LED เสียหายได้ ปรากฏการณ์นี้ไม่ใช่เรื่องแปลก บริษัทขนาดเล็กบางแห่งใช้การบัดกรีด้วยมือและใช้หัวแร้งธรรมดาขนาด 40 วัตต์ ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิในการบัดกรีได้ อุณหภูมิหัวแร้งสูงกว่า 300-400 ℃ อุณหภูมิในการบัดกรีที่มากเกินไปอาจทำให้ไฟดับได้ อัตราส่วนสัมประสิทธิ์การขยายตัวของ LED นำไปสู่ที่อุณหภูมิสูงประมาณ 150 ℃ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงขึ้นหลายเท่า และข้อต่อประสานลวดทองภายในจะถูกดึงออกจากกันเนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อนที่มากเกินไป ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์แสงดับ
2. การวิเคราะห์สาเหตุของปรากฏการณ์ไฟดับที่เกิดจากวงจรเปิดของข้อต่อประสานภายในของไฟ LED
กระบวนการผลิตที่ไม่สมบูรณ์ของบริษัทบรรจุภัณฑ์และวิธีการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุที่เข้ามาเป็นสาเหตุโดยตรงของไฟดับ LED โดยทั่วไป ไฟ LED ที่ห่อหุ้มในแถวตัวยึดจะทำจากวัสดุโลหะทองแดงหรือเหล็ก และประทับตราด้วยแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ เนื่องจากทองแดงมีราคาแพงกว่า ต้นทุนจึงสูงตามธรรมชาติ ได้รับผลกระทบจากการแข่งขันที่รุนแรงในตลาด เพื่อลดต้นทุนการผลิต ส่วนใหญ่ของตลาดเหล็กแผ่นรีดเย็นคาร์บอนต่ำใช้ในการประทับตราวงเล็บ LED โครงเหล็กต้องชุบเงิน การชุบเงินมีสองหน้าที่ หนึ่งคือการป้องกันการเกิดออกซิเดชันและสนิม และอีกประการหนึ่งคือการอำนวยความสะดวกในการเชื่อม คุณภาพการชุบของโครงยึดมีความสำคัญมาก มันเกี่ยวข้องกับชีวิตของ LED การรักษาก่อนการชุบด้วยไฟฟ้าควรดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามขั้นตอนการปฏิบัติงาน ขั้นตอนต่างๆ เช่น การกำจัดสนิม การล้างไขมัน และฟอสเฟต ควรมีความพิถีพิถัน ควรควบคุมกระแสในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า ควรควบคุมความหนาของการเคลือบสีเงินอย่างดี การเคลือบควรหนาเกินไป ความหนามีราคาสูง และความบางส่งผลต่อคุณภาพ เนื่องจากบริษัทบรรจุภัณฑ์ LED ทั่วไปไม่มีความสามารถในการตรวจสอบคุณภาพการชุบของแถวโครงยึด จึงเปิดโอกาสให้บริษัทที่ชุบโลหะด้วยไฟฟ้าบางแห่งสามารถลดชั้นการชุบเงินของแถวโครงยึดด้วยไฟฟ้าและลดต้นทุนได้ การตรวจสอบไม่เพียงพอหมายความว่าไม่มีเครื่องมือใดที่จะตรวจจับความหนาและความคงทนของชั้นการชุบของแถวโครงยึด ดังนั้นจึงง่ายต่อการสับสน
ขายึดบางอันขึ้นสนิมหลังจากปล่อยในโกดังมาสองสามเดือน ไม่ต้องพูดถึงการใช้สิ่งเหล่านี้ จะเห็นได้ว่าคุณภาพของการชุบด้วยไฟฟ้านั้นแย่เพียงใด ผลิตภัณฑ์ที่ทำด้วยวงเล็บแถวจะไม่นานแน่นอนไม่ต้องพูดถึง 30,000 ถึง 50,000 ชั่วโมง 10,000 ชั่วโมงเป็นปัญหา เหตุผลนั้นง่ายมาก มีลมใต้เป็นช่วงๆ ทุกปี ในสภาพอากาศแบบนี้ ความชื้นในอากาศจะสูง ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนโลหะที่ชุบได้ไม่ดีสามารถปักได้ง่ายและทำให้ส่วนประกอบ LED ไม่ได้ผล แม้แต่ไฟ LED ที่บรรจุหีบห่อก็ยังมีการยึดเกาะที่อ่อนแอเนื่องจากชั้นเคลือบสีเงินบางๆ และข้อต่อประสานจะถูกแยกออกจากโครงยึด ส่งผลให้ไฟดับ นี่คือสิ่งที่เราพบเมื่อไฟไม่เปิดขึ้นเมื่อใช้อย่างถูกต้อง อันที่จริง ข้อต่อประสานภายในถูกถอดออกจากตัวยึด
ทุกปี พารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่องเชื่อมลูกลวดทองต้องได้รับการทดสอบและแก้ไขเพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์การเชื่อมอยู่ในสภาพที่ดีที่สุด นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีส่วนโค้งของลวดเชื่อม ความสูงของส่วนโค้งของเศษบัดกรีเดียวคือความหนาของเศษ 1.5-2 และส่วนโค้งของเศษที่บัดกรีสองครั้งจะมีความหนา 2-3 ชิ้น ระดับของส่วนโค้งจะทำให้เกิดปัญหาคุณภาพของ LED และส่วนโค้งนั้นสูง ต่ำเกินไปจะทำให้ไฟดับได้ง่ายระหว่างการเชื่อม และส่วนโค้งที่สูงเกินไปจะส่งผลให้มีความต้านทานต่ำต่อแรงกระแทกในปัจจุบัน
3. วิธีการระบุโคมตาย
ใช้ไฟแช็กเพื่อให้ความร้อนแก่ตะกั่ว LED ที่ 200-300 ℃ สำหรับไฟ LED ที่ไม่มีแสงสว่าง ถอดไฟแช็กออก แล้วเชื่อมต่อขั้วบวกและขั้วลบด้วยแบตเตอรี่ปุ่ม 3 โวลต์กับ LED หากไฟ LED สามารถส่องสว่างได้ในเวลานี้ แต่อุณหภูมิของตะกั่วลดลง ไฟ LED จะเปลี่ยนจากสว่างเป็นไม่สว่าง ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าไฟ LED ถูกบัดกรี สาเหตุที่ความร้อนสามารถสว่างขึ้นได้คือการใช้หลักการของการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนของโลหะ เมื่อตะกั่ว LED ถูกทำให้ร้อน การขยายตัวและการต่อขยายจะเชื่อมต่อกับข้อต่อประสานภายใน ในเวลานี้ ไฟเปิดอยู่ โดยปกติ LED จะเปล่งแสงได้ และตะกั่ว LED จะหดตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง หลังจากกลับสู่อุณหภูมิปกติและตัดการเชื่อมต่อจากข้อต่อประสานภายใน ไฟ LED จะไม่สว่างขึ้นอีกต่อไป วิธีนี้ใช้ได้ผลหลังจากพยายามหลายครั้ง เชื่อมลวดตะกั่วสองเส้นของโคมตายของการเชื่อมเสมือนแบบนี้บนแถบโลหะ แช่ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเพื่อละลายคอลลอยด์ภายนอกของ LED หลังจากที่คอลลอยด์ละลายหมดแล้ว ให้นำออก สังเกตสภาพการเชื่อมของรอยเชื่อมแต่ละจุดภายใต้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์ เป็นไปได้ที่จะค้นหาว่าปัญหาคือการเชื่อมครั้งแรกหรือครั้งที่สองไม่ว่าการตั้งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องเชื่อมลูกลวดทองไม่ถูกต้องหรือเหตุผลอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงวิธีการและกระบวนการเพื่อป้องกันปรากฏการณ์การเชื่อมที่ผิดพลาด เกิดขึ้นอีกครั้ง
อย่างไรก็ตาม แม้แต่การจัดแสดงที่งาน China Electronics Show ผู้ใช้ที่ใช้ผลิตภัณฑ์ LED จะต้องเผชิญกับปรากฏการณ์ไฟดับ นี่เป็นปรากฏการณ์ของไฟดับหลังจากใช้ผลิตภัณฑ์ LED ไประยะหนึ่งแล้ว มีสองสาเหตุของไฟตาย, ไฟตายแบบวงจรเปิด คุณภาพการเชื่อมไม่ดีหรือมีปัญหากับคุณภาพการชุบของโครงยึด และการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟรั่วของชิป LED จะทำให้ไฟ LED ที่จะไม่เบา ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ LED จำนวนมากไม่มีการป้องกันไฟฟ้าสถิตเพื่อลดต้นทุน ดังนั้นจึงง่ายต่อการสร้างความเสียหายให้กับชิปโดยเหนี่ยวนำให้เกิดไฟฟ้าสถิต ฟ้าผ่าในวันที่ฝนตกมีแนวโน้มที่จะเกิดไฟฟ้าสถิตย์ไฟฟ้าแรงสูงที่เกิดจากสายจ่ายไฟ เช่นเดียวกับเดือยแหลมที่วางทับบนสายไฟ ซึ่งจะทำให้เกิดความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์ LED ในระดับต่างๆ
