LED灯具失效分析及电路保护

第一篇：LED灯具失效分析及电路保护

LED灯具失效分析及电路保护

一、LED灯具失效一是来源于电源和驱动的失效，二是来源于LED器件本身的失效。通常LED电源和驱动的损坏来自于电源的过电冲击（EOS）以及负载端的断路故障。输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏。LED器件本身的失效有主要有一下几种情况：

1、瞬态过流事件

瞬态过流事件是指流过LED的电流超过该LED技术数据手册中的最大额度电流，这可能是由于大电流直接产生，也可能是高电压间接产生，如瞬态雷击，开关电源的瞬态开关嘈音，电网波动等过压事件引起的过流。这些事件都是瞬态的，持续时间极短，通常我们将其称为尖峰，如“电流尖峰”、“电压尖峰”。造成瞬态过流事件的情况还包括LED接通电源，或是带电插拔时的瞬态过电流。

对于汽车中的LED照明，ISO7637-2的瞬态抛负载浪涌冲击后的失效模式并非固定，但通常会导致焊接线损坏。这种损坏通常由极大的瞬态过流引起，除了导致焊接线烧断以外，还可能导致靠近焊接线其他部分损坏，如密封材料。

2、静电放电事件

静电放电（ESD）损坏是目前高集成度半导体器件制造、运输和应用中最为常见的一种瞬态过压危害，而LED照明系统则须满足IEC61000-4-2标准的“人体静电放电模式”8KV接触放电，以防止系统在静电放电时间有可能导致的过点冲击失效。

LED PN结阵列性能将出现降低或损坏，ESD事件放电通路导致的LED芯片的内部失效，这种失效可能只是局部功能损坏，严重的话会导致LED永久损坏。

3、电源及驱动电路的保护

由于LED电源和驱动电路容易遭受过电冲击和短路故障而损坏，因此在驱动电路设计中药充分考虑各种故障状态的保护以提高电路的可靠性

第二篇：LED灯具失效分析及其电路保护措施

LED灯具失效分析及其电路保护措施

LED灯具损坏的原因

LED灯具失效一是来源于电源和驱动的失效，二是来源于LED器件本身的失效。通常LED电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击(EOS)以及负载端的断路故障。输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏，以及电容等被动元件发生击穿损坏。负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动，驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏。LED器件本身的失效主要有以下几种情况。

1.瞬态过流事件

瞬态过流事件是指流过LED的电流超过该LED技术数据手册中的最大额定电流，这可能是由于大电流直接产生也可能是由高电压间接产生，如瞬态雷击、开关电源的瞬态开关噪声、电网波动等过压事件引起的过流。这些事件都是瞬态的，持续时间极短，通常我们将其称为尖峰，如“电流尖峰”、“电压尖峰”。造成瞬态过流事件的情况还包括LED接通电源，或是带电插拔时的瞬态过电流。

对于汽车中的LED照明，ISO7637-2的瞬态抛负载浪涌冲击则是其正常工作的一个重要威胁。

LED遭受过电冲击后的失效模式并非固定，但通常会导致焊接线损坏，如图1所示。这种损坏通常由极大的瞬态过电流引起。除了导致焊接线烧断外，还可能导致靠近焊接线的其他部分损坏，例如密封材料。

2.静电放电事件

静电放电(ESD)损坏是目前高集成度半导体器件制造、运输和应用中最为常见的一种瞬态过压危害，而LED照明系统则须满足IEC61000-4-2标准的“人体静电放电模式”8kV接触放电，以防止系统在静电放电时有可能导致的过电冲击失效。

LED PN结阵列性能将出现降低或损坏，如图2所示。ESD事件放电通路导致的LED芯片的内部失效，这种失效可能只是局部功能损坏，严重的话也会导致LED永久损坏。参考资料：

第三篇：LED失效分析流程

LED失效客诉分析流程及注意事项

一、样品分析

1.1.接收客诉之确认：

1.1.1收到客诉单及客诉样品后，首先根据客诉单号进行登记，根据客户要求登记主要分类为：需8D格式回覆之客诉;需出分析报告(3D/5D格式)之客诉;客户委託实验等。

1.1.2 客诉处理人员须要求业务单位提供以下几点资料内容：

1)被客诉批次产品出货日期，数量;

2)客户组装成品用途，使用条件(如作用在单颗LED之电流为多少)，使用环境温湿度;

3)被客诉产品详细不良状况描述;

4)被客诉品不良发生环境(如车间温湿度或成品应用环境)，不良发生次序(如在进料检验时发现不良或过炉后发现不良等)，整体不良比例。

1.1.3客诉处理人员根据业务提供资料需确认以下几点内容：

1)根据型号，出货日期及数量确认该产品库存状况，在未收到客诉不良样品之前，可能需要拿库存同批次产品来进行模拟不良实验或其他相关信赖性实验;(一般由产品LOT号来确认)

2)查询IPQC关于不良批次生产时的相关检验记录或数据(如，推拉力记录，相关量测图片等)，查询FQC检验记录，确认不良批次在出货前检验时是否有发生异常(FQC电性检测记录表);

3)确认发生不良产品所用支架(深杯或浅杯)，金线规格，晶片型号，再根据客户提供不良状况描述来推断问题可能出现在哪裡，提早做好分析準备。(需要经验积累)

1.2.接收样品之确认：

1.2.1接收到客诉样品后，首先需进行拍照，然后再打开包装袋进行样品确认。

Fig1: 客户提供不良模组之图片或实物Fig2: 客户提供样品一般会标记不良现象

备註：分析前要预留1到2颗样品，可能需要提供给第叁方进行分析(如供应商)。

1.2.2首先观察客户所提供不良样品之外观，具体项目如下：

a.观察LED之pin是否有剪脚、弯脚及沾锡、使用过;

b.观察(于CCD高倍显微镜下)LED胶体是否有明显的破损破裂现象，再对不良样品进行拍照确认;

c.将客煺不良样品重新于产线进行测试，确认机台是否能将其剔除。

Fig3: 客户提供样品外观确认Fig4: 必要时在DCC显微镜下进行观察

1.2.3电性确认：

将客户所煺回之电性不良样品，于我司测试室使用相关电性测试仪对样品进行电性测试，〔测试项目：VF(顺向电压)、IV(亮度)、IR(逆向电流)、λd(波长)，针对白光须测X.Y轴(VF-IF曲线图)以确认不良初步现象是否与客户描述不良相一致。若一致，进行下一步骤的分析;若不一致则需向客户确认或在报告中告知客户实际不良现象。

Fig.5电性测试表格

备註：电性部分在报告中要有完整的测试项目格式，如某项测试不出或有其他异常需详细标註。(如时亮时不亮，无VF或VF无限大等)

1.3接收客诉样品之分析：

1.3.1外观确认完毕后，首先对样品内部结构进行观察，主要是碗杯内部(晶片、银胶、金线、金球)及支架金线焊接部位(2焊点)。LED顶部胶体为椭圆型或其他形状无法清楚观察到碗杯内部结构时(如LAMP/食人鱼/TOP LENS产品)需对顶部胶体用打磨机进行打磨处理，打磨平整后再进行观察。(小提示：打磨后在顶部涂上一层透明油类物质，在显微镜下会观察更清晰。)

Fig6: 椭圆头磨平顶部后再涂点透明油类物质，可清晰观察内部

备註：观察重点在于晶片部位是否有彩虹现象，2焊点鱼尾部分是否有彩虹及胶裂现象。若未发现明显异常可能需要考虑侧面打磨，对银胶进行分析。

1.3.2 Tg点测试：

以所煺回之样品中抽取1-2PCS(示样品数而定)交可靠度实验室进行胶体TG点测试，观察TG点曲线是否正常，不同类型LED对应的TG点温度是否达到。(目的：当环氧树脂的封装达到玻璃转移温度(Tg)时，树脂会很快速的膨胀，在半导体和焊点接触的位置产生机械应力来弱化或扯断它，而在非常低的温度时则会让封装产生裂痕。)

Fig7: DSC异常曲线图

1.3.3红墨水渗透试验：

将LED(主要是LAMP/食人鱼产品)不良样品进行红墨水渗透试验(条件：沸腾100℃/5-10分鐘，设备：加热器)后，于清水下进行清洗，晾干，再观察其样品胶体内部是否有红墨水渗透现象，若有则需于CCD高倍显微镜下将其内部渗透情况拍下图片，以利客诉分析。(目的：测试外部EPOXY与支架结合程度)

Fig8:红墨水

备註：红墨水实验一般在确认胶裂造成异常时适用。切需注意如果客户自行拆卸后的单颗LED再做渗透试验完全无意义了，因为取LED时经过2次焊接或外力作用，肯定会渗透了。

1.3.4溶胶解剖分析：(这点以我司一般分解方式为例，可能不够完善，仅供参考)

a.将LED放入硫酸中溶解，主要适用于溶解A/B环氧树脂胶体，如LAMP/食人鱼LED产品。加热可以加速溶解，一般溶胶时间需10~15min;

b.将LED放入蓝药水中加热溶解，主要适用于溶解贴片类封装产品及贴片产品，如TOP/SMD及大功率LED产品或硅胶产品。蓝药水溶胶速度较慢，大概需要30min~1h或者更久。

Fig9:硫酸用于溶解环氧树脂胶体Fig10: 蓝药水教适用于溶解硅胶胶体

注意：溶胶时要不时的进行观察，溶胶不完全会阻碍进一步的分析，溶胶过久一无所有。(一般溶解10min后用清水清洗后观察是否可以清楚的看到内部晶片，再确定是否继续溶解)。

溶胶后用清水进行清洗(去除碗杯内部胶体碳化物)，然后放置于烤箱中(80℃以下)烘烤约5min(去除碗杯内水分)取出置于CCD高倍显微镜或金像显微镜下观察，观察项目一般为：焊线弧度、焊点位置及形状、固晶位置及银胶量、晶片表面、晶片与银胶、银胶与支架接合处是否有异常;如其均无上述不良异常时，则将其样品进行拉力测试(同时记录拉力数值)，确认其拉力是否符合拉力规格(1.0mil金线，拉力min=5g;1.25mil金线，拉力min=9g)，如拉力测试后，其拉力大于5g或9g以上时(实际操作上一般可以用镊子轻触金线或轻挑金线C与D间任一点)，但其不良表现为以下任何一种现象(金线A、E点脱;晶片于银胶脱、银胶于支架碗杯脱)时，将均确认为NG品(此均不符合固、焊检验规范)。

备註：开盖其实分两个步骤，首先是开盖到露出金线后的分析，另外是开到晶片表面的分析。

二、不良分析之总结与结论： 2.1不良分析总结：

根据上述接收客诉之确认与分析，我们在每一步骤的确认和分析当中都可以找出或排除造成LED失效的相关因素。总结出分析中各个步骤出现异常的现象加以分析匯总，就可以判定出LED失效之根本塬因是什么。(如客户提出LED死灯失效，在确认样品时发现2焊点处有胶裂，开盖后2焊点断开，就可以判定出异常为2焊点断导致开路造成的LED不亮死灯。)

2.2不良分析之结论：

不良分析之结论的目的是告知客户为何会发生不良分析中的现象而导致LED失效，确认客诉之责任归属。通过不良分析的总结，可以透过异常现象判定出LED失效之真因，但由于影响LED性能之因素过多，LED失效塬因比较复杂，在告知客户为何会产生分析中发现的异常现象时要慎重，需要分析我司从投料，生产到最后的检验出货的每一个步骤及客户的使用方法储存环境中有哪些因素会导致分析中异常现象的产生。可以运用鱼骨图分析法匯总可能之因素加以分析，排除不可能之因素，找出其真正的或最可能之塬因，分清各方责任后，告知客户，以令客户满意。

2.3还塬不良现象之实验

为了进一步向客户证实整个分析过程及所下结论，可以进行一次不良再现的实验，具体操作一般是取库存同型号产品(与客诉样品同一LOT，同一Bin code更具说服力)按照分析结论中提出异常之塬因进行模拟实验，最终使模拟实验与客户投诉现象一致。

不良再现实验不适用所有客诉，一些长期因素造成的LED失效可以以我司相关ORT实验(信赖性或破坏性实验)资料进行证实。且务必确保最终实验结果与客诉现象的一致。

叁、紧急对策及改善对策：

3.1紧急对策：

紧急对策一般是指收到客户投诉之后经过初步的确认，预见其异常产生之塬因后，立即回覆给客户或我司产销部门的一个应急处理方案。以避免在分析的时间内对客户造成更多的损失或对我司产销方面造成影响。

紧急对策中要告知客户出现异常后下一步的对策，比如请客户暂停生产，或者替换不良LED等;同时要通知我司产销部门了解此次客户投诉之明细，必要时召开客诉紧急会议，预见性提出紧急应对措施，如产线暂停生产同型号产品或库存同型号产品的紧急封存。

3.2改善措施：

改善措施一般是指在完全的处理分析完客诉之后，根据产生不良之塬因提出的一套合适的具体的全面的改善方案，目的是避免类似客户投诉的再次发生。也叫永久纠正措施。改善措施一般包括给客户的改善建议(如对客户使用及存储LED方法的建议)及我司因为客户投诉而需要做出的永久纠正措施(如从製程上改善，从抽检上改善等)。一般需要我司各相关部门进行与会讨论后得出一套系统全面的整改措施，且规定出具体相关负责人及相关措施完成日期。

改善措施执行后，品保部门需要进行追踪确认及核查，确保改善措施的落实及永久执行。

四、客诉分析注意事项：

4.1处理客诉时务必要实事求是，不可欺瞒客户，发现自身问题要及时改正，切实执行相关改善措施，这样才可取得客户长期信任;

4.2 对接收客诉样品确认时，首先要确认是否为我司生产之产品;

4.3 客诉分析的每一个步骤都需拍照证实或以相关资料数据证实;

4.4 分析客诉时首先确认客户名称及不良样品所用晶片之型号，有利于客诉分析;

4.5了解晶片、封装及组装模组之基础知识，了解产线製程常见异常，有利于客诉分析;

4.6了解以往客诉案例，主要客户常投诉之机种，各机种常见投诉不良项目，有利于客诉分析;对于IR异常的分析需特别注意，需多方面考虑分析;

4.7在客诉分析总结时要向客户告知失效产品是偶然发生，极少数发生，还是批量发生或者整体发生不良。

4.8客诉分析人员一定要有品质意识，督导相关部门严格执行客诉后之改善措施，务必确保改善措施之永久执行。

五、其他：

5.1当经过一系列的分析过后，确认最终责任可能涉及到我司的塬物料供应商时(如支架，模粒，晶片本身质量问题导致客诉产生)，需SQE(供货商管理工程师)反馈给供应商，提供相关不良样品于供应商进行分析，确认最终责任归属。SQE要及时的追踪及确认供应商分析之进展，要求其进行书面或口头的回覆，确认是供应商之问题时要监督其改善措施的持续有效执行。

5.2LED一般电性失效塬因总结：

a.VF-high//VF不稳定/开路：LED内部整个电路循环结构有一处或多处出现断开，接触不良或接触不紧密现象;主要是2焊点脱，D点断或者银胶松动，或晶片本身碎裂等，造成异常塬因主要可能是，作用的外应力过大，LED胶水问题，焊线参数问题造成的内应力过大等;

b.IR过大/短路：LED由于某种异常导致LED内部电路短路或反向电流过大;主要是ESD(静电击穿)，EOS(过度电性应力)，金线塌线，银胶爬到晶片表面，晶片表面存在其它导电杂质，或晶片本身问题等;

5.3LED防范失效注意点：

A.特别需注意反向电流(IR)，因为一般LED出现异常先表现为IR过大，再经过逐步点亮使用后出现死灯现象，所以需注意静电防护，大电流/大电压衝击的防护等;同时厂内一定要做好防护措施，防止IR过大产品留出公司。都是隐患。

B.产品出给客户，一定要在产品规格书中告知客户详细的使用注意事项，必要时可以针对某方面对不是很了解LED封装的客户进行培训，以降低客户端使用造成的异常;

C.除去客户端本身使用不当造成的异常，封装厂本身出现异常的绝大部分因素在于人，在于人员管理，人员技能培训(製程OK情况下)。所以要把一线作业员的培训放在首位。

出现客户投诉分析起来可能比较简单，但是最终的处理仍然是比较头痛的事情，因为客户不愿意承认自身问题，供应商不愿意承认自身问题，而我们自身更不愿意承认。

所以我们在把报告做的完美，做的具有说服力的前提下，还是以预防同样客诉的再发生为主的。

同时希望大家可以把客户投诉当作最珍贵的礼物，没有客户投诉我们完全不知道我们的製程我们的运作哪裡出了问题。没有投诉我们完全不会进步。所以“抱怨是金，欢迎来搞”。

第四篇：LED开关电源保护电路介绍

LED开关电源保护电路介绍

一款好的LED开关电源除了需要稳定、高效、可靠外，电路的各种保护措施也必须精心设计，以避免在复杂环境条件下能够迅速的对电源电路和负载进行有效保护，本文介绍LED开关电源的几种常见保护电路。

1、过电流保护电路

在直流LED开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是，当输出电流超过某一值时，调整管处于反向偏置状态，从而截止，自动切断电路电流。如图1所示，过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时，通过R4与R5的压作用，使得BG2 的基极电位比发射极电位高，发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路)，对稳压电路没有影响。当电路短路时，输出电压为零，BG2 的发射极相当于接地，则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路)，从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路，而处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护目的。

图2：LED开关电源输入过电流保护电路

2、过电压保护电路

直流LED开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。图3为用晶体管和继电器所组成的保护电路，在该电路中，当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时，稳压管击穿，有电流流过电阻R，使晶体管T导通，继电器动作，常闭接点断开，切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。

图3：LED开关电源输入过电压保护电路

3、软启动保护电路

开关稳压电源的电路比较复杂，开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外，浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率，以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后，用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电，这种电路称之谓直流LED开关电源的“软启动”电路。

如图4(a)所示，在电源接通瞬间，输入电压经整流桥(D1～D4)和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，LED开关电源处于正常运行状态。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采用图4(b)所示电路替代RC延迟电路。

图4：LED开关电源软启动保护电路

4、过热保护电路

直流LED开关电源中开关稳压器的高集成化和轻量小体积，使其单位体积内的功率密度大大提高，因此如果电源装置内部的元器件对其工作环境温度的要求没有相应提高，必然会使电路性能变坏，元器件过早失效。因此在大功率直流LED开关电源中应该设过热保护电路。

本文采用温度继电器来检测电源装置内部的温度，当电源装置内部产生过热时，温度继电器就动作，使整机告警电路处于告警状态，实现对电源的过热保护。如图5(a)所示，在保护电路中将P型控制栅热晶闸管放置在功率开关三极管附近，根据TT102的特性(由Rr值确定该器件的导通温度，Rr越大，导通温度越低)，当功率管的管壳温度或者装置内部的温度超过允许值时，热晶闸管就导通，使发光二极管发亮告警。倘若配合光电耦合器，就可使整机告警电路动作，保护LED开关电源。该电路还可以设计成如图5(b)所示，用作功率晶体管的过热保护，晶体开关管的基极电流被N型控制栅热晶闸管TT201旁路，开关管截止，切断集电极电流,防止过热。

图5：LED开关电源过热保护电路

第五篇：LED灯具销售计划书

LED灯具销售计划书

当前，照明约占世界总能耗的20%左右。有统计数据显示，仅LED路灯节能一项，每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。正是由于LED照明所具有的节能、环保优势，近年来，其全球产值年增长率保持在20%以上，中国也先后启动了绿色照明工程、半导体照明工程、“十城万盏”计划等推进该产业发展。

一、市场分析

优势分析：

(一)市场进入门槛较低，国内部分优势企业已具备核心专利技术。(二)LED中下游产业具有人力成本优势，产业集群效应初步形成。

(三)产业政策支持产品发展前景广阔，国内下游应用领域市场容量巨大产品具有发展潜力。劣势分析：

(一)国内企业普遍规模小。(二)技术受限高端客户少。

(三)LED上游产品制造基础薄弱，核心专利缺乏限制产业国际化战略发展。机会分析：

(一)建筑照明、室内外显示屏仍将主导市场。

(二)手机、小尺寸液晶背光、汽车、特种照明领域潜力巨大。

(三)LED交通指示灯市场趋于饱和，我国处于高速发展的公路、机场、海港等领域的信号、标识类用灯，也是LED应用很有潜力的市场。威胁分析：

(一)外资主导技术市场。

(二)高端市场仍被外资垄断。

(三)台资以及国际巨头进军国内市场导致竞争加剧，专利限制。

二、营销思路

三、营销目标

四、营销策略

五、配备和预算

六、团队管理