LED全彩显示屏死灯原因分析探讨
我们经常会碰到LED不亮的情况，封装企业、应用企业以及使用的单位和个人，都有可能碰到，这就是行业内的人说的死灯现象。究其原因不外是两种情况： 其一，LED的漏电流过大造成PN结失效，使LED灯点不亮，这种情况一般不会影响其它的LED灯的工作; 其二，LED灯的内部连接引线断开，造成LED无电流通过而产生死灯，这种情况会影响其它的LED灯的正常工作，原因是由于LED灯工作电压低(红黄橙LED工作电压1.8V-2.2V，蓝绿白LED工作电压2.8-3.2V)，一般都要用串、并联来联接，来适应不同的工作电压，串联的LED灯越多影响越大，只要其中有一个LED灯内部连线开路，将造成该串联电路的整串LED灯不亮，可见这种情况比第1种情况要严重的多。 LED死灯是影响产品质量、可靠性的关健，如何减少和杜绝死灯，提高产品质量和可靠性，是封装、应用企业需要解决的关键问题。下面是对造成死灯的一些原因作一些分析探讨， 1、静电对LED芯片造成损伤，使LED芯片的PN结失效，漏电流增大，变成一个电阻 静电是一种危害极大的魔鬼，全世界因为静电损坏的电子元器件不计其数，造成数千万美元的经济损失。所以防止静电损坏电子元器件，是电子行业一项很重要的工作，LED封装、应用的企业千万不要掉以轻心。任何一个环节出问题，都将造成对LED的损害，使LED性能变坏甚至失效。我们知道人体(ESD)静电可以达到三千伏左右，足可以将LED芯片击穿损坏，在LED封装生产线，各类设备的接地电阻是否符合要求，这也是很重要的，一般要求接地电阻为4欧姆，有些要求高的场合其接地电阻甚至要达到≤2欧姆。 这些要求都为电子行业的人们所熟悉，关健是在实际执行时是否到位，是否有记录。据笔者了解一般的民营企业，防静电措施做得并不到位，这就是大多数企业查不到接地电阻的测试记录，即使做了接地电阻测试也是一年一次，或几年一次，或有问题时检查一下接地电阻，殊不知接地电阻测试这是一项很重要的工作，每年至少4次(每季度测试一次)，一些要求高的地方，每月就要作一次接地电阻测试。 土壤电阻会随着季节的变化而不同，春夏天雨水多，土壤湿接地电阻较容易达到，秋冬季干燥土壤水分少，接地电阻就有可能超过规定数值，作记录是为了保存原始数据，做到日后有据可查。符合ISO2000质量管理体系。测试接地电阻可以自行设计表格，接地电阻测试封装企业、LED应用企业都要做，只要将各种设备名称填于表格内，测出各设备的接地电阻记录在案，测试人签名即可存档。 人体静电对LED的损害也是很大的，工作时应穿防静电服装，配带静电环，静电环应接地良好，有一种不须要接地的静电环防静电的效果不好，建议不使用配带该种产品，如果工作人员违反操作规程，则应接受相应的警示教育，同时也起到告示他人的作用。人体带静电的多少，与人穿的不同面料衣服、及各人的体质有关，秋冬季黑夜我们脱衣服就很容易看见衣服之间的放电现象，这种静电放电的电压就有三千伏。 而碳化硅衬底芯片的ESD值只有1100伏，蓝宝石衬底芯片的ESD值就更低，只有500-600伏。 一个好的芯片或LED，如果我们用手去拿(身体未作任何防护措施)，其结果就可想而知了，芯片或LED将受到不同程度的损害，有时一个好的器件经过我们的手就莫名其妙的坏了，这就是静电惹的祸。 封装企业如果不严格按接地规程办事，吃亏的是企业自己，将造成产品合格率下降，减少企业的经济效益，同样应用LED的企业如果设备和人员接地不良的话也会造成LED的损坏，返工在所难免。按照LED标准使用手册的要求，LED的引线距胶体应不少于3-5毫米，进行弯脚或焊接，但大多数应用企业都没有做到这一点，而只是相隔一块PCB板的厚度(≤2毫米)就直接焊接了，这也会对LED造成损害或损坏，因为过高的焊接温度会对芯片产生影响，会使芯片特性变坏，降低发光效率，甚至损坏LED，这种现象屡见不鲜。有些小企业采用手工焊接，使用40瓦普通烙铁，焊接温度无法控制，烙铁温度在300-400℃以上，过高的焊接温度也会造成死灯，LED引线在高温下膨胀系数比在150℃左右的膨胀系数高好几倍，内部的金丝焊点会因为过大的热胀冷缩将焊接点拉开，造成死灯现象。 2、LED灯内部连线焊点开路造成死灯现象的原因分析 2.1封装企业生产工艺不建全，来料检验手段落后，是造成LED死灯的直接原因 一般采用支架排封装的LED，支架排是采用铜或铁金属材料经精密模具冲压而成，由于铜材较贵，成本自然就高，受市场激烈竟争因素影响，为了降低制造成本，市场大多都采用冷轧低碳钢带来冲压LED支架徘，铁的支架排要经过镀银，镀银有两个作用，一是为了防止氧化生锈，二是方便焊接，支架排的电镀质量非常关键，它关系到LED的寿命，在电镀前的处理应严格按操作规程进行，除锈、除油、磷化等工序应一丝不苟，电镀时要控制好电流，镀银层厚度要控制好，镀层太厚成本高，太薄影响质量。 因为一般的LED封装企业都不具备检验支架排电镀质量的能力，这就给了一些电镀企业有机可乘，使电镀的支架排镀银层减薄，减少成本支出，一般封装企业IQC对支架排检验手段欠缺，没有检测支架排镀层厚度和牢度的仪器，所以较容易蒙混过关。笔者见过有些支架排放在仓库里几个月后就生锈了，不要说使用了，可见电镀的质量有多差。用这样的支架排做出来的产品是肯定用不长久的，不要说3-5万小时，1万小时都成问题。 原因很简单每年都有一段时间的南风天，这样的天气空气中湿度大，很容易造成电镀差的金属件生绣，使LED元件失效。即使封装了的LED也会因镀银层太薄附着力不强，焊点与支架脱离，造成死灯现象。这就是我们碰到的使用得好好的灯不亮了，其实就是内部焊点与支架脱离了。 2.2封装过程中每一道工序都必须认真操作，任何一个环节疏忽都是造成死灯的原因 在点、固晶工序，银胶(对于单焊点芯片)点得多与少都不行，多了胶会返到芯片金垫上，造成短路，少了芯片又粘不牢。双焊点芯片点绝缘胶也是一样，点多了绝缘胶会返上芯片的金垫上，造成焊接时的虚焊因而产生死灯。点少了芯片又粘不牢，所以点胶必须恰到好处，既不能多也不能少。 焊接工序也很关键，金丝球焊机的压力、时间、温度、功率四个参数的配合都要恰到好处，除了时间固定外，其它三个参数是可调的，压力的调节应适中，压力大容易压碎芯片，太小则容易虚焊。
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LED大屏幕未来发展的六大方向
一、向节能方向发展
LED(半导体发光二级管)本身是非常节能的，其特点有：光效高、寿命长、易控制、免维护;它是新一代固体冷光源，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗、是绿色环保的产品。但是做成LED显示屏，功耗则不小。LED的工作电压一般都是3.2V，工作zui大电流是0.02A，也就是说zui大功耗是0.06W。可是，LED大屏幕都是大屏幕，led显示屏一平方，需要很多点组成。以户外P16显示屏为例：一平方米的点数有3906个，一个点有RGB三颗灯，则一平米的功耗计算公式为3906(点)×3(颗灯)×0.02(A) ×5(V)=1172W(zui大功耗，led显示屏 强力，按整屏计算)，户外屏至少都是几十平方米，甚至几百平米，那么这个总功耗就非常大。所以降低LED显示屏功耗，实现真正节能，jue对是LED显示屏zui重要的发展方向。
二、向轻巧方向发展
目前行业做得zui多的产品是铁箱体屏，光屏体重量每平米重达50公斤以上，再加钢结构的重量，整体就非常重。即使做个几十平方米的中小型项目，总重量都要以吨为单位。这样，很多楼层建筑都难以承受这么重的附着物，建筑的承重平衡、地基的压力等都是不容易接受的。所以，轻巧也是LED大屏幕的发展方向。
三、向薄透方向发展
我们生活中常用的电子产品，电视机变得越来越薄了，很多手机也以超薄作为产品亮点，电脑显示器等也都在往薄的方向发展。产品变薄、重量相应地也就轻了，也就更方便运输，对显示屏来说也方便组装。LED大屏幕产也必须紧跟电子产品的时代主流。再说“透”，“透” 是指透风与透光，如果LED大屏幕安装在高层建筑的顶端，那么透风就非常重要了。透风率越大，风阻越小，抗风能力就越强，对产品的保护力度也就越大。如果LED显示屏安装在高层建筑的侧面，那么产品能够透光，就不会影响室内采光，否则产品装上去后，就变成一面死墙，让房内白天也像晚上一样黑暗。综上所述，薄巧也是LED大屏幕的发展方向。
四、向专利保护方向发展
从全球LED专利现状看，就技术而言，LED拥有技术瓶颈高，但进入门坎低的特性。初期投资额不大，资本门槛不高，为了保持技术竞争力，吉安显示屏，降低技术外溢危险，专利为zui好的保护方式。而专利屏障，是抢先进入的厂商躲避竞争的主要手段，因此专利成为LED产业发展进程中不能回避的重要课题，但是目前整个行业都没怎么重视起来。LED显示屏行业起步后，基本上没有经历调整发展，就直接进入激烈竞争的阶段，大家都在忙着争市场，扩大规模，几乎没有花多少精力在产品在研发上，也还没有顾及到知识产权保护，一些新的技术也没有及时申请专利保持。随着行业慢慢地成熟，规范，通过申请专利的方式来保护自己的知识产权、无形资产，也是LED大屏幕行业必然的发展方向。
五、向快速精准拼接方向发展
这个主要是针对LED租赁显示屏而言。租赁的特点就是经常拆装，满足临时需求，所以显示屏箱体之间一定要能够快速、精准地拼接。就像一个户外临时演唱会，需要租一声50平方米左右的背景显示屏，而需要用显示屏这个决定也许是在演唱会开始的前两天都可以进场安装的。针对这种情况，如果产品不能快速精准地拼接，就没办法满足现场的要求。就算是固定安装，也是有此要求的，否则就会增加人工成本，影响大屏的平整度，从而影响显示效果。所以快速精准安装也必然是LED显示屏的发展方向。
六、向标准化方向发展
本世纪初，巨大的市场需要求让LED大屏幕企业如雨后春笋，几乎一夜之间，出现了上千家LED显示屏企业。新企业成立之初就马上要有产品来展示、销售。自主研发新产品投资大，led显示屏 广告屏，速度慢，所以大家都在想办法走捷径，草率设计，互相抄袭成了行业这个阶段的普遍问题。不只是企业之间的产品出现外形尺寸、安装孔位等不一样，就连自己内部的产品也参差不齐，同一类产品的安装固定板、孔位、螺丝规格很多都不用通用，这对零件采购、备料、售后服务等都造成极大的不便。所以，LED大屏幕产品标准化也是必然趋势。
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