Nguyên nhân chính gây lão hóa màn hình LED liên quan đến các vấn đề về quá trình hàn và các vấn đề về chất lượng của chính đèn LED hoặc quy trình sản xuất, cụ thể như sau:
Các vấn đề về quá trình hàn:
Nhiệt độ hoặc thời gian hàn quá mức: Trong quá trình đóng gói, nếu nhiệt độ hàn vượt quá phạm vi dung sai của chip LED hoặc khung, hoặc thời gian hàn quá dài, có thể dẫn đến mỏi kim loại ở các mối hàn và hư hỏng ứng suất do sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu. Điều này có thể dẫn đến việc lỏng kết nối giữa chip LED và giá đỡ, bong ra các miếng hàn và cuối cùng là đèn LED mờ, nhấp nháy hoặc đèn LED chết.
Biện pháp chống{0}}tĩnh điện không đầy đủ: Chip LED cực kỳ nhạy cảm với tĩnh điện. Nếu môi trường sản xuất thiếu thiết bị chống tĩnh điện (chẳng hạn như dây đeo cổ tay chống tĩnh điện hoặc thiết bị ion hóa) hoặc nếu người vận hành không nối đất đúng cách thì hiện tượng phóng tĩnh điện có thể làm hỏng mối nối PN bên trong chip, dẫn đến dòng rò tăng lên hoặc hỏng hóc trực tiếp, biểu hiện là độ sáng không đồng đều hoặc mất điện cục bộ sau khi chiếu sáng.
Khiếm khuyết trong quy trình đóng gói: Nếu độ sạch của môi trường không được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình đóng gói, bụi hoặc tạp chất có thể bám vào bề mặt chip, tạo thành đường dẫn điện hoặc chặn vùng phát sáng, gây đoản mạch hoặc giảm hiệu suất phát sáng. Hơn nữa, việc xử lý không hoàn toàn hoặc độ kín không đủ của chất keo đóng gói có thể cho phép hơi ẩm xâm nhập, đẩy nhanh quá trình oxy hóa kim loại và lão hóa vật liệu.
Các vấn đề về chất lượng hoặc quy trình sản xuất đèn LED
Khiếm khuyết về chất lượng chip: Nếu chip có khiếm khuyết về mạng, tạp chất pha tạp không đồng đều hoặc độ dày lớp kim loại điện cực không đủ trong quá trình tăng trưởng, hiệu suất phát sáng của nó sẽ giảm dần theo thời gian, biểu hiện là độ sáng giảm hoặc độ lệch nhiệt độ màu. Hơn nữa, hư hỏng cạnh thô do quá trình cắt phoi gây ra có thể trở thành điểm tập trung ứng suất, làm tăng tốc độ phân hủy ánh sáng.
Các vấn đề về lớp phủ và liên kết dây: Độ dày lớp phủ không đủ hoặc khả năng chống ăn mòn kém của vật liệu vỏ có thể dễ dàng dẫn đến quá trình oxy hóa và rỉ sét sau khi sử dụng-lâu dài, dẫn đến tăng khả năng chống tiếp xúc. Quá trình liên kết dây kém (chẳng hạn như dây vàng bị cong quá mức hoặc các mối hàn nguội) có thể làm giảm độ ổn định truyền tải dòng điện, gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ hoặc gián đoạn dòng điện.
Phốt pho và lão hóa chất bao bọc: Phốt pho trải qua quá trình phân hủy quang học dưới bức xạ cực tím dài hạn và môi trường nhiệt độ cao-, dẫn đến sự dịch chuyển tọa độ màu. Chất keo đóng gói (chẳng hạn như silicone và nhựa epoxy) có thể bị ố vàng hoặc trở nên giòn dưới bức xạ cực tím, oxy và độ ẩm, làm giảm độ truyền ánh sáng và ảnh hưởng đến hiệu suất tản nhiệt.
Các biện pháp phòng ngừa và cải tiến
Kiểm soát quá trình hàn:
Tối ưu hóa các thông số hàn (nhiệt độ, thời gian, áp suất) để đảm bảo mối hàn đầy đủ và ngăn ngừa mối hàn nguội;
Trang bị cho môi trường sản xuất các thiết bị chống tĩnh điện, đồng thời yêu cầu người vận hành mặc quần áo chống tĩnh điện và thường xuyên kiểm tra điện trở nối đất;
Duy trì phòng sạch Cấp 1000 trong xưởng đóng gói và tiến hành kiểm tra độ kín khí sau khi đóng gói.
Kiểm tra và sàng lọc lão hóa:
Kiểm tra lão hóa toàn diện: Thực hiện-các thử nghiệm lão hóa nguồn điện (thường là 48-72 giờ) trên mỗi màn hình hiển thị để mô phỏng các điều kiện làm việc lâu dài-và loại bỏ các sản phẩm hỏng hóc sớm;
Lão hóa giai đoạn: Đầu tiên, thực hiện lão hóa ở nhiệt độ-thấp (ví dụ: 40 độ ) để kiểm tra độ tin cậy khi hàn, sau đó lão hóa ở nhiệt độ-cao (ví dụ: 80 độ ) để đẩy nhanh quá trình lão hóa vật liệu và cuối cùng là lão hóa ở nhiệt độ phòng- để xác minh độ ổn định;
Giám sát tham số: Ghi lại điện áp, dòng điện, nhiệt độ và các dữ liệu khác trong thời gian thực và tập trung vào việc điều tra các mô-đun có biến động bất thường.
Tầm quan trọng của việc kiểm tra lão hóa: Kiểm tra lão hóa là một bước quan trọng trong việc cải thiện độ tin cậy của màn hình LED. Bằng cách mô phỏng các điều kiện sử dụng khắc nghiệt, nó có thể sàng lọc một cách hiệu quả các sản phẩm có khả năng bị lỗi và giảm tỷ lệ lỗi sau này. Mặc dù các thử nghiệm lão hóa có thể rút ngắn tuổi thọ của một số đèn LED, nhưng bằng cách kiểm soát thời gian thử nghiệm hợp lý (chẳng hạn như sử dụng lý thuyết "đường cong bồn tắm" để chỉ kiểm tra giai đoạn hỏng hóc sớm), có thể giảm thiểu tổn thất tuổi thọ trong khi vẫn đảm bảo chất lượng.
