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LEDの故障についてのお問い合わせ
- LEDの故障について教えてください。赤色LEDの回路が突然点灯したりしなかったりし、振動させると完全に点灯しなくなりました。原因が分からないので教えてください。
- LEDの回路に不具合が発生し、突然点灯しなくなったり、振動によって点灯しなくなることがあります。原因が分からない場合は、回路の点検や単体での駆動テストを行い、接触不良や半田付けの状態を確認してください。
- LEDの回路が突然点灯したり、しなかったりする場合、トランジスタの駆動や接触不良、半田付けの状態などが原因となることがあります。振動によって完全に点灯しなくなることもあります。不具合が発生した場合は、回路の点検と駆動テストを行い、問題の原因を特定してください。
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（再度新規に書き込みます＾＾；；；；） ＞チップと金属部分の接続は接着なのですか？一般的に モールドが赤と言うことは赤色ＬＥＤですね。 チップをリードフレーム（金属部分）に接着させることを ダイボンディングと言います。砲弾型ＬＥＤなので、 一般的には、銀ペーストを使用しているはずです。 エポキシ系接着樹脂に、導電性を持たせるために銀を分散させているもので 高温硬化させます。（その後にワイヤーボンディングとして金ワイヤーで リードフレームとＬＥＤを接続します。 ＞またLEDの故障率（常温、低温共に）どのくらいなのでしょうか？ これはppmオーダーです。データ-シートには載ってないでしょうね＾＾ 納入ＬＥＤメーカーと個別に数値を握り合うしかないでしょう そして低温で故障率が上がるとはＬＥＤメーカーは口が裂けても 言わないでしょう＾＾ 保証温度範囲の定義が変わってしまう。。。。 ＞振ったりすると、接触が不良になったりするのでしょうか だとわかりやすくていいのですが、そこまでひどいとＬＥＤメーカーの 出荷検査ではねられます。 そんなにかんたんに擬似接触は断線の状況を再現してくれないです。 どうしても原因を探りたい場合は、断面を顕微鏡で観察する方法もあります。 その検査方法に詳しくないので、知っている情報だけですが、 エポキシなどで固めて切断し、断面を研磨する方法です。 「断面」「観察」「研磨」「エポキシ」「顕微鏡」などで 検索するといくつか出てきます。
ソケットならば点灯しないLEDを点灯しているソケットのに差し込んで見ればわかると思います。やはり点灯しないのであれば電圧がかかているので、LED単体で内部の断線の可能性が高いです。私の経験では10万～100万個にに1個程度内部断線がおきてしまうようです。その中での不良で一番多いのはチップと金線の接続のボンディング不良と、二番目がほかの方が指摘しているように、チップ浮きです。 ＞・モールドが透明であれば一度顕微鏡で観察してみてください。 ⇒金ワイヤーの断線、チップの浮きなどがあればすぐにわかります。それによる擬似接触状態の可能性もあります。
ソケットならば点灯しないLEDを点灯しているソケットのに差し込んで見ればわかると思います。やはり点灯しないのであれば電圧がかかているので、LED単体で内部の断線の可能性が高いです。私の経験では10万～100万個にに1個程度内部断線がおきてしまうようです。その中での不良で一番多いのはチップと金線の接続のボンディング不良と、二番目がほかの方が指摘しているように、チップ浮きです。 ＞・モールドが透明であれば一度顕微鏡で観察してみてください。 ⇒金ワイヤーの断線、チップの浮きなどがあればすぐにわかります。それによる擬似接触状態の可能性もあります。
連絡が届くように、新しく追記します。 ＞それはエポキシの線膨張係数が高いため、収縮していまうという ＞意味でしょうか？それによるチップを圧迫していまう言うことでしょうか？ そのとおりです。 一般的な砲弾型LEDは低温での故障率は高いです。 で、今回の場合に当てはめた場合、低温にすることによって、擬似接触状態の部分が、 収縮することによって断線状態になる可能性があるかもしれないので、記入しました。 今回の問題が低温で起こったという考えではなく、再現できる手法の一つとして考えてみてください。 ＞また冬場でしたので静電気も疑っているのですが、 ＞静電気でこのような状況は発生するのでしょうか？ 考えづらいと思います。静電気での故障モードは破壊モードなので、 復活することはまずありえないと思います。 また、LEDが白色、青色のパワー物でしたら、静電気対策に チェナーダイオードが入っている場合が多いです。
お礼
ご回答ありがとうございます。LEDは赤色の為顕微鏡で見れなかったのですが、エックス線で撮影しましたが、見たところ良く分かりませんが現状です。 振ったりすると、接触が不良になったりするのでしょうか？またチップと金属部分の接続は接着なのですか？一般的に よろしくお願いします。またLEDの故障率（常温、低温共に）どのくらいなのでしょうか？ ご回答ありがとうございます。LEDは赤色の為顕微鏡で見れなかったのですが、エックス線で撮影しましたが、見たところ良く分かりませんが現状です。 振ったりすると、接触が不良になったりするのでしょうか？またチップと金属部分の接続は接着なのですか？一般的に よろしくお願いします。またLEDの故障率（常温、低温共に）どのくらいなのでしょうか？
LEDのリードの金属部分には電気がきちんと来ていると確認され、正常だったとして追記します。 LEDと関係が深い業種の仕事をしているのであまり考えたくは無いのですが＾＾＾；；；・・・・・ LED単品の不良の可能性も残っています。 もし、そのLEDがまだ特定できるのであれば、 ・モールドが透明であれば一度顕微鏡で観察してみてください。 ⇒金ワイヤーの断線、チップの浮きなどがあればすぐにわかります。それによる擬似接触状態の可能性もあります。 ・LEDのモールドはエポキシ系なので低温に弱いです。 ⇒目視でわからない擬似接触不良であれば、恒温槽などがありましたら、-30℃程度で動作不良が再現するかもしれません。 一つの可能性の検証として、追記しました。
お礼
ご回答ありがとうございます。早速、金ワイヤーの断線、チップの浮きをX線にて確認したのですが、良く分かりません。（浮いている状態等） また、恒温槽に入れようと思いますが、スペックがー３０℃までなのでー３０℃に入れようと思います。ちなみに教えていただきたいのですが、 低温側は弱いとおっしゃられてましたが、それはエポキシの線膨張係数が高いため、収縮していまうという意味でしょうか？それによるチップを圧迫していまう言うことでしょうか？ 補足ですが社内組立条件は２０℃で製品使用時はおよそ０℃でした。また冬場でしたので静電気も疑っているのですが、静電気でこのような状況は発生するのでしょうか？
毎度ＪＯです。 明らかに接触不良の症状ですね、したがって各部位での接触不良を疑って見ましょう １）+5V -- 200Ω ２）200Ω -- アノード ３）カソード -- コレクタ ４）エミッタ -- GND すべての可能性をチェックする事をお勧めします 怪しい→回路を点検したところ、トランジスタは正常で駆動していました →２００Ωを接続して駆動させたところ、点灯しました 接触不良ですので、これらも偶然動作かもしれません！ 半導体の初期不良ですね、希ではありますが私も経験があります。 半導体の内部での接触不良なので、半導体メーカーの出荷検査に「引っかからなかった」のでしょうね、メーカーは「振動試験」の全品検査はしないのでしょう。 あるいはメーカー出荷後～実装までの間に故障が発生したのかも？ http://www.semicon.toshiba.co.jp/prd/common/data/pdf/bdj0128b_2.pdf http://www.semicon.toshiba.co.jp/prd/common/data/pdf/bdj0128b_3.pdf
お礼
ご回答ありがとうございます。確かに接触不良を疑ってＬＥＤのカソード、アノード（リードの金属部分）をオシロで波形を見たところ、順方向に＋５Ｖ印加されていて、ＬＥＤに電流が流れていない状況でした。（１．４５ＶでＬＥＤは点灯するはずなのです。単体確認で）したがって、接触不良は考えにくいと思いました。ＬＥＤの内部で接触不良ということはありえるのでしょうか？ また正常品を同回路でオシロ観察したところ、＋５Ｖ順方向に印加すると当然、点灯し、また電流が流れることから、電圧降下することが確認できました。
まず最初に確認ですが、はんだ付け不良だったということはありませんか？＾＾ ごめんなさい、 LEDはコネクタだったのですね＾＾ 接続不良（接点が確実についていなかった）のでは コネクタはきっとICソケットのような穴でのうけなのでは？ LEDのリードに変なストレス（力）がかかって、もう片側のリードが 浮いていたのでは？ さらに追記＾＾；；； 「浮いている」というのは、見た目はくっ付いているように見えても、 ただ接触しているだけで、電気的に接続がされていないと言うことです。 リード（LEDならおそらく銀メッキ？）に酸化皮膜がついていて、 （ソケットならば）リードとソケットは点接触になるので、皮膜をうまく破ることが出来なかったのでは？
お礼
ご回答ありがとうございます。確かに接触不良を疑ってＬＥＤのカソード、アノード（リードの金属部分）をオシロで波形を見たところ、順方向に＋５Ｖ印加されていて、ＬＥＤに電流が流れていない状況でした。（１．４５ＶでＬＥＤは点灯するはずなのです。単体確認で）したがって、接触不良は考えにくいと思いました。
お礼
ご回答ありがとうございます。LEDは赤色の為顕微鏡で見れなかったのですが、エックス線で撮影しましたが、見たところ良く分かりませんが現状です。 振ったりすると、接触が不良になったりするのでしょうか？またチップと金属部分の接続は接着なのですか？一般的に よろしくお願いします。