LED芯片暗裂和漏電的主要原因

一、LED芯片

LED芯片是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。

LED芯片因?yàn)榇笮∫话愣荚诖笮。盒」β实男酒话惴譃?mil、9mil、12mil、14mil等，跟頭發(fā)一樣細(xì)，以前人工計(jì)數(shù)時(shí)候非常辛苦，而且準(zhǔn)確率極底，2012年廈門好景科技有開發(fā)一套專門針對LED芯片計(jì)數(shù)的軟件，儀器整合了高清晰度數(shù)字技術(shù)來鑒別最困難的計(jì)數(shù)問題，LED芯片專用計(jì)數(shù)儀設(shè)備是由百萬象素工業(yè)專用的CCD和百萬象素鏡頭的硬件，整合了高清晰度圖像數(shù)字技術(shù)的軟件組成的，主要用來計(jì)算出LED芯片的數(shù)量。該LED芯片專用計(jì)數(shù)儀通過高速的圖像獲取及視覺識別處理，準(zhǔn)確、快速地計(jì)數(shù)LED芯片，操作簡單，使用方便。

二、LED芯片暗裂主要原因

LED芯片暗裂主要包括三大不當(dāng)操作：

（一）參數(shù)調(diào)整不當(dāng)

1、其它參數(shù)設(shè)定不當(dāng)

2、頂針高度設(shè)定不當(dāng)

3、固晶高度設(shè)定不當(dāng)

4、吸晶高度設(shè)定不當(dāng)

（二）機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)

1、三點(diǎn)不線不正確

2、焊頭壓力不當(dāng)

（三）工具不良

1、真空壓力不足

2、吸咀、頂針磨損

三、LED芯片常見漏電原因

1、被污染（是重要的高發(fā)問題）

LED芯片很小，并且灰塵等可以很容易地將其污染。 重要的是，灰塵，水蒸氣和各種雜質(zhì)離子會粘附在芯片表面上，而不僅是表面上。

芯片內(nèi)部有一個效果，它也會擴(kuò)散到芯片內(nèi)部以產(chǎn)生效果。 例如，銅離子和鈉離子容易擴(kuò)散到半導(dǎo)體材料中，并且非常少量會嚴(yán)重惡化半導(dǎo)體器件的性能。 包裝廠的不清潔度不能滿足要求，LED的質(zhì)量問題將會到來。

由污染引起的泄漏，觀察其伏安特性，通常有很多表現(xiàn)，例如：正向和反向泄漏電流具有不同的伏安特性; 反向擊穿電壓爬電變化; 正向伏安曲線蠕變; 嚴(yán)重地，它將顯示正向和反向的狀態(tài)。 污染泄漏也顯示出不穩(wěn)定， 在某些情況下，泄漏將暫時(shí)恢復(fù)正常。

2、應(yīng)力

在LED中，材料不同，熱膨脹系數(shù)也不同。 在反復(fù)的溫度變化過程中，每種物質(zhì)都不可能返回到它們剛開始接觸時(shí)的狀態(tài)，并且彼此之間會有一定量的應(yīng)力，但這并不一定有害。

僅當(dāng)膨脹系數(shù)相差太大并且工藝條件不合適時(shí)，才可能留下很大的應(yīng)力。

這種嚴(yán)重的應(yīng)力會壓碎芯片，使芯片斷裂，引起泄漏，在某些區(qū)域開裂并且不發(fā)光，并且嚴(yán)重地完全斷開電路并且不發(fā)光。 當(dāng)壓力不太大時(shí)，有時(shí)會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

剛開始在LED側(cè)面上有懸空鍵。 應(yīng)力的作用導(dǎo)致表面原子的微位移。 這些懸空鍵的電場甚至處于不平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致端面。PN結(jié)處的能級狀態(tài)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致泄漏。

3、后序工藝存在潛在風(fēng)險(xiǎn)

芯片在前道電極制作完成后，還是以整張外延片的形式存在，芯片進(jìn)入后道工藝后，接下來會對晶圓進(jìn)行研磨，減薄襯底的厚度，為后面的激光切割工序做準(zhǔn)備。研磨完成后進(jìn)行激光切割，整張晶圓就會以1顆1顆芯片的形式存在，接下來完成對芯片的檢測分選，分檔包裝，整個LED的制造工藝流程結(jié)束。在整個后道工藝中存在以下兩種影響芯片漏電的潛在原因：一是激光切割過程中，激光光束的聚焦位置靠近外延層，致使在切割刀劈裂過程中引起紋延伸至外延層，造成芯片側(cè)面外延層損傷，加大外界雜質(zhì)離子進(jìn)入芯片內(nèi)部的幾率，形成深層的雜質(zhì)能級，增加電子與雜質(zhì)離子的非輻射復(fù)合，從而增加漏電流。

二是芯片在完成測試后包裝成品的過程中，由于操作不當(dāng)使芯片受到沾污，受到沾污的芯片表面存在雜質(zhì)元素Na、C1金屬元素Na很容易透過保護(hù)層進(jìn)入到半導(dǎo)體材料內(nèi)部使芯片更易產(chǎn)生漏電現(xiàn)象。