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芯片的哪些故障會導致LED光源死燈
LED光源就是發光二極管(LED)為發光體的光源。發光二極管發明于20世紀60年代,在隨后的數十年中,其基本用途是作為收錄機等電子設備的指示燈。
LED死燈的原因可能過百種,僅以LED光源為例,從LED光源的芯片的入手,介紹一下芯片導致LED死燈的原因
一、芯片抗靜電能力差
LED燈珠的抗靜電指標高低取決于LED發光芯片本身,與封裝材料預計封裝工藝基本無關,或者說影響因素很小,很細微;LED燈更容易遭受靜電損傷,這與兩個引腳間距有關系,LED芯片裸晶的兩個電極間距非常小,一般是一百微米以內吧,而LED引腳則是兩毫米左右,當靜電電荷要轉移時,間距越大,越容易形成大的電位差,也就是高的電壓。所以,封成LED燈后往往更容易出現靜電損傷事故。
二、芯片外延缺陷
LED外延片在高溫長晶過程中,襯底、MOCVD反應腔內殘留的沉積物、外圍氣體和Mo源都會引入雜質,這些雜質會滲入磊晶層,阻止氮化鎵晶體成核,形成各種各樣的外延缺陷,最終在外延層表面形成微小坑洞,這些也會嚴重影響外延片薄膜材料的晶體質量和性能。
三、芯片化學物殘余
電極加工是制作LED芯片的關鍵工序,包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨,會接觸到很多化學清洗劑,如果芯片清洗不夠干凈,會使有害化學物殘余。這些有害化學物會在LED通電時,與電極發生電化學反應,導致死燈、光衰、暗亮、發黑等現象出現。因此,鑒定芯片化學物殘留對LED封裝廠來說至關重要。
四、芯片的受損
LED芯片的受損會直接導致LED失效,因此提高LED芯片的可靠性至關重要。蒸鍍過程中有時需用彈簧夾固定芯片,因此會產生夾痕。黃光作業若顯影不*及光罩有破洞會使發光區有殘余多出的金屬。晶粒在前段制程中,各項制程如清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨等作業都必須使用鑷子及花籃、載具等,因此會有晶粒電極刮傷的情況發生。
芯片電極對焊點的影響:芯片電極本身蒸鍍不牢靠,導致焊線后電極脫落或損傷;芯片電極本身可焊性差,會導致焊球虛焊;芯片存儲不當會導致電極表面氧化,表面玷污等等,鍵合表面的輕微污染都可能影響兩者間的金屬原子擴散,造成失效或虛焊。
五、新結構工藝的芯片與光源物料的不兼容
新結構的LED芯片電極中有一層鋁,其作用為在電極中形成一層反射鏡以提高芯片出光效率,其次可在一定程度上減少蒸鍍電極時黃金的使用量從而降低成本。但鋁是一種比較活潑的金屬,一旦封裝廠來料管控不嚴,使用含氯超標的膠水,金電極中的鋁反射層就會與膠水中的氯發生反應,從而發生腐蝕現象。