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雖然從技術(shù)角度LED芯片理論壽命可達(dá)100000H，但由于封裝、驅(qū)動(dòng)、散熱等技術(shù)的影響，應(yīng)用到普通照明類的光源或燈具壽命也只能達(dá)到30000H，甚至市場(chǎng)上也存在很多用不到半年就會(huì)出問題的產(chǎn)品。如何提高LED照明產(chǎn)品可靠性問題也一直是企業(yè)需要解決的問題。

LED照明產(chǎn)品失效模式一般可分為：芯片失效、封裝失效、電應(yīng)力失效、熱應(yīng)力失效、裝配失效。通過對(duì)這些失效現(xiàn)象的分析和改進(jìn)，可對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)高可靠性的LED照明產(chǎn)品提供幫助。

本文介紹了基于COB封裝技術(shù)的LED照明產(chǎn)品失效模式及幾種常見原因分析。并闡述了在COB封裝、整燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等應(yīng)用過程中預(yù)防和改善對(duì)策。

基于COB的LED產(chǎn)品特點(diǎn)

LED照明產(chǎn)品由三個(gè)主要部件組成，即散熱結(jié)構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)電源和照明部分。照明部分由光源和二次光學(xué)配光組件(如透鏡、反射鏡和擴(kuò)散板)組成，典型應(yīng)用模型見圖一。做為L(zhǎng)ED照明產(chǎn)品中的光源部分是核心部件，是實(shí)現(xiàn)光電性能的基礎(chǔ)器件。而基于COB技術(shù)是光源的一種封裝形式，其本身不再需要任何自動(dòng)表面貼裝過程，只需要將正負(fù)極簡(jiǎn)單引出焊接即可組裝到基體或照明燈具。如圖1顯示了其在LED照明產(chǎn)品中重要的關(guān)鍵組件。這些組件是，尤其是COB在大多數(shù)情況下，均是采用手工組裝。這就造成在生產(chǎn)過程中很可能要比在一個(gè)自動(dòng)的過程中產(chǎn)生更多潛在故障。

COB失效的原因分析

如圖2所示，基于COB的LED封裝技術(shù)是將多顆芯片采用不同的串并結(jié)構(gòu)再用絲焊的方法在芯片和基底之間建立電氣連接，最后使用灌封膠封裝而成。此種結(jié)構(gòu)決定了COB內(nèi)部任何單顆芯片的不良，將會(huì)導(dǎo)致剩余。

芯片電流負(fù)載增加，繼而單顆vf值上升，使驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)入輸出過壓保護(hù)狀態(tài)，輸出異常導(dǎo)致剩余支路閃爍直至死燈。排除芯片本身不良的原因，大部分情況下表現(xiàn)為芯片間鍵和不良，常規(guī)下我們把鍵和中單個(gè)焊線分為A、B、C、D、E五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，如圖3所示。而鍵和不良本人在實(shí)踐中遇到了以下幾種常見原因。

(1)機(jī)械應(yīng)力損傷，一般會(huì)出現(xiàn)在B、C、D點(diǎn)不良，且C點(diǎn)居多。