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実装で数KΩが発生し、LEDが異常点灯する症状について
- 部品実装時に3kΩ~10kΩの抵抗がLEDと並列に発生し、LEDが異常点灯する症状があります。
- LEDの下部にカッターの刃を入れてカリカリっとるすと正常になる場合や、半田を当て直すと正常になる場合があります。
- クリーム半田のはみ出し等で数KΩの抵抗を持つ事や、フラックスに導電性の異物が混入していて症状が発生する可能性があります。また、静電気等によるLEDの劣化も予測されますが、LED自体は全点灯させると全て問題なく点灯するため、内部のショートではないと見られます。
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>LEDの下部にカッターの刃を入れてカリカリっとるすと >正常になる物があります。また、半田を当て直すと正常になる物もあります。 この部分に答えが隠されていると思います。 一般的に知られているのが、半田付け後のフラックス残渣に含まれる金属塩と空気中の水分が反応して電離し、イオンが形成され、電圧がかかる事によりイオンが移動する=電流が流れるという事です。 ここでは、LEDなので高電圧を使う部分ではないのですが、高電圧を使う基板では、フラックスの洗浄は必須です。基板の組み立て工程において、フラックス洗浄が充分に行われていないのではないですか? フラックス洗浄が充分に行われていないで製品が市場に出ると、完成時の動作テスト・検査では合格となっても、梅雨時になると大量の故障・苦情が発生して大変な事になります。 一度フラックス洗浄の工程を見直される事をお勧めします。
> ※導通があると抵抗が発生した部位から回り込み、他のLEDが暗点灯している状態です。 > LED自体はメーカ解析を行い、異常なしでした。 症状とLED素子自体に異常がないことから、 実装か設計か試験方法が原因なのではないでしょうか。 > LEDの下部にカッターの刃を入れてカリカリっとるすと > 正常になる物があります。また、半田を当て直すと正常になる物もあります。 ここだけだとハンダ付け不良の可能性が考えられます。 導電性接着剤などではないかぎり、正常であればハンダ接合部で数Ωに達することは無いはずです。 回路が分からないのでハンダ付け不良と症状とを関連付けられないのであくまでも推測です。 他の可能性としてLEDではない基板上の他の部品は正常でしょうか。 出来るのならば、 LEDがない状態での基板の試験を行なって、 LED実装部の電気特性が設計通りであるかどうか確認されてはどうでしょうか。 求められている回答とは違っている場合は申し訳ないです。
はんだ付けは溶融はんだと固体電極間で金属原子が相互拡散して接合される 接合技術であり、はんだと電極間に必ず金属間化合物(合金層)が形成されます。 で、この合金層の合金は銅やはんだよりも電気抵抗が大きくなります。 ただ、当方もどのくらいの抵抗になるかを測定したことがないので、数kΩまで発生させるものかどうかまではわかりません。 ただ、この合金層が厚く形成されればされるほど抵抗値は増すものと思われます。 聞いた話ですが、市場に出てからも合金層の成長は止まらないもので、出荷当初にかなり厚い合金層があった状態だと、抵抗値が大きくなり発熱し、最悪火が出ることも・・・と言われたことがあります。 ですから、合金層はできるだけ薄く形成されるようにはんだ付け条件を設定しないとダメなんだと知りました。
基板が正常に洗浄工程を経ているとするならば??とも確率は低そうですね アノードコモンやカソードコモンの7セグメントLEDだなんて事はありませんよね。
御免なさい。「数kΩが発生する」とは、具体的にどのような事象なのか 教えて下さい。 a)プリント基板のLEDのアノード-カソード間 抵抗値をテスターで測定 したときに、数kΩの値が観測されるということですか? b)正常と判断なさっている場合は、何 kΩの値になっていますか? c)テスターの+/-は、アノード/カソードのどちらに接続しましたか? d)抵抗値を測定した測定器は、どのようなものですか? LEDは、それ自体が電流を流す性質を持っています。例えば、GaN系の 白色LEDの場合、印加電圧が2.5V以下ではほとんど電流が流れません。3V 以上を印加すると流れる電流は急速に増加します。 従いまして、正常なLEDでも、測定条件(印加電圧)によっては数kΩの抵抗 値を示すことは、十分にあり得ることです。 とはいうものの、異常点灯現象と、数kΩの観測結果に相関があれば、抵抗 値が何らかの異常現象を指し示している場合も考えられます。 ご面倒でしょうが、もう少し状況を正確にご提示下さるようにお願いします。
補足
ご質問ありがとうございます。 以下、返答させて頂きます。 a)単純に抵抗値が測定されています。 b)正常な物は∞Ωです。実は32個のLEDが搭載されておりまして、 異常があったLEDは3ケのみ(1枚の基板で各1ケ)でした。 c)テスターの+をカソード側です。反対だと測定できませんね。 d)測定器は一般的なデジタルテスターです。
補足
ご質問ありがとうございます。 以下、回答させて頂きます。 今回問題なのは単品のLED(赤単色)です。 7セグメントLEDではありません。