真空回流焊爐/真空焊接爐——LED失效分析

LED在日常生活中的應用隨處可見，作為現(xiàn)代照明技術的重要器件，其可靠性和穩(wěn)定性在應用時至關重要。LED的失效模式也有多種形式，本文將分析LED的幾種主要失效模式的機理幫助大家了解，以便提前規(guī)避來提高LED的質(zhì)量。

一．芯片失效
芯片本身有缺陷或者其他原因?qū)π酒斐蓳p傷會造成芯片失效。如果芯片有源區(qū)本來就有損傷，那么在使用過程中，有電流通過，會逐漸退化直至失效，同樣也會造成燈具在使用過程中光衰嚴重直至不亮。鍵合工藝不合適會造成較大的應力，熱量積累也會導致產(chǎn)生的熱機械應力隨之加強，導致芯片產(chǎn)生裂紋，工作時的電流通過還會使裂紋進一步變大，直至器件完全失效。若金屬化層與芯片氧化層之間粘結工藝不良，在使用過程中會導致芯片粘結層完全脫離粘結面而使得樣品發(fā)生開路失效，同樣也會造成LED在使用過程中發(fā)生“死燈”現(xiàn)象，可能是在沉淀金屬化之前，氧化層受到玷污，或者存在水汽，這種失效是芯片本身制程工藝有問題而導致的。

二．環(huán)氧樹脂材料劣化
封裝所用的環(huán)氧樹脂材料，在使用過程中會發(fā)生劣化問題，致使LED的壽命降低。其中由于光照或者溫度而造成透光率的劣化問題對LED影響最為嚴重，在芯片發(fā)光效率相同的情況下，靠近芯片的環(huán)氧樹脂明顯變成黃色、繼而變成褐色，在由藍光激發(fā)黃色熒光粉發(fā)出白光的LED中，封裝透鏡變成褐色會影響其反射性，使得發(fā)出的藍光不足以激發(fā)黃色熒光粉，從而使得光效和光譜分布發(fā)生改變。

三．腐蝕
空氣中的水汽滲入封裝材料內(nèi)部，會造成引線變質(zhì)、PCB銅線銹蝕等問題，甚至導電離子還會駐留在芯片表面，造成漏電。此外，封裝質(zhì)量不好的器件，由于空洞率過高，也會造成器件的腐蝕。

四．導電膠粘結不良
導電膠用于背面有電極的LED芯片進行粘結。導電膠的使用有嚴格的規(guī)范，必須儲存在低溫環(huán)境中、嚴格控制固化的溫度和時間、基板必須保持干燥、粘結界面必須保持清潔無污染。若規(guī)范未達標，可能造成導電膠固化不良，進而導致粘結不良，使得導電膠與芯片或者引線架開裂，LED工作不穩(wěn)定、串聯(lián)電阻增大、擊穿電壓加大甚至斷路。

五．鍵合不良
鍵合是LED封裝中的一個重要步驟，鍵合不良也會導致芯片的損傷，同時還可能會造成鍵合絲損傷、鍵合絲與芯片或引腳間的鍵合強度不夠。

六．封裝結構設計不當
LED芯片采用的材料相比于Si芯片來說更薄、更脆。不當?shù)姆庋b設計會導致內(nèi)部存在應力，機械應力在LED芯片的兩個電極之間形成相對的剪切力（剪切力是指物體內(nèi)部或不同物體接觸面上因相對移動而產(chǎn)生的力，這種力能夠使物體發(fā)生剪切變形，導致物體內(nèi)的各部分沿著平行于作用面的方向產(chǎn)生位移），通過凸點直接作用到LED芯片上，可能會導致芯片開裂或者功能退化。需要對封裝進行改進，如在芯片和基板之間添加填充物為芯片提供機械支撐等。

七．溫度
溫度一直也是影響LED光學性質(zhì)的重要因素。LED系統(tǒng)熱阻不變的情況下，如果封裝引腳焊接點的溫度升高，會使得結溫也隨之升高，從而導致LED提前失效。LED結溫升高會使得環(huán)氧樹脂材料發(fā)生異變，從而增加了系統(tǒng)的熱阻，使得芯片和封裝之間的受熱表面發(fā)生退化，最終失效。

八．電流
LED使用不當，過電流或者靜電沖擊就會損傷LED的芯片，造成芯片斷路，形成電過應力失效。如果材料電阻率較高，在生產(chǎn)過程中因靜電產(chǎn)生的感生電荷不易消失，當電荷累積到一定程度時，會造成很高的靜電電壓，當電壓超過材料的承受能力時，會造成擊穿并放電，使得器件失效。大電流則是因為外部正向電壓過大、LED特性退化、散熱不良導致器件發(fā)生熱奔等原因造成的

關于LED失效的分析就到這里，通過上文對LED各種失效原因的分析，相信大家對如何提高LED可靠性有了更好的認識。文章若有不當之處歡迎各位朋友予以指正和指教；若與其他原創(chuàng)內(nèi)容有雷同之處，請與我們聯(lián)系，我們將及時處理。若您對LED的成品質(zhì)量與產(chǎn)量有較高要求，我司的真空回流焊爐/真空焊接爐也可滿足您的需求，您可與我們聯(lián)系共同討論，或前往我司官網(wǎng)了解。

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