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【失效分析】探究大功率集成光源死灯原因

2016-03-14 12:30
汉水狂客
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  集成光源死灯原因及分析

  在LED集成光源及其应用、LED成品客户使用端使用一段时间后,都有可能碰到光源不亮(死灯)的情况,经过对光源产品的分析,造成死灯的原因可分为以下几种:

  一、静电对LED芯片形成损伤:

 

探究大功率集成光源死灯原因

  不良原因分析:LED集成光源储存、封装、焊接应用过程中静电损伤(人体、环境及设备等因素)。

  改善点:ESD防护包括储存/作业环境、仪器/设备接地、人体静电防护等。

  二、LED集成光源同电源匹配出现异常或者驱动电源输出失控导致LED集成光源内部芯片及金线损伤,造成此不良现象为:芯片及金线明显发黑,通过显微镜观察发现金线碳化或者芯片有烧黑状态。

探究大功率集成光源死灯原因

  不良原因分析:驱动电源输出异常(包括参数不匹配、电源性能不佳导致输出异常等因素)。

  改善点:技术人员对LED光源及驱动的电性能匹配评估、结构安全的可行性;驱动电源性能可靠性改善等。

  三、LED集成光源表面损伤或者开裂导致光源无法点亮而死灯。

探究大功率集成光源死灯原因

  不良原因分析:LED光源使用温度达到承受极限导致胶体失效硬化或者光源受潮导致焊接或者使用过程中,胶体热胀冷缩过程中将金线拉断导致死灯;另外,使用过程中胶体损伤(外在应力施加在胶体表面)导致内部金线断开而死灯(如图所示B/C/D点其中之一点拉断)的情况时有发生,使用焊接过程中其他物质附着在胶体表面损伤胶体长时间使用后也最终会导致死灯发生。

  改善点:封装厂家对封装胶水参数的可行性实验验证;按照封装厂家提供的使用温度限制,LED应用厂商评估散热结构的可行性;使用、搬运过程中注意保护胶体表面防止损伤。

  四、LED集成光源内部发黑导致死灯。

探究大功率集成光源死灯原因

  不良原因分析:封装车间环境存在导致硫化的化学物质(硫、卤等物质);LED应用结构件、胶水、环境中存在硫、卤成分,特别实在焊接等高温环节会加速此类物质的挥发从而影响LED集成光源造成内部支架硫化,硫化的支架会影响产品散热及光参数,最终的结果是LED死灯不亮。

  改善点:无论是封装厂还是应用厂应该严格控制物料的化学成分,杜绝使用含硫的辅料(胶水、洗板水、包装袋、手套等)及环境中硫成分的控制,同时封装厂必须对LED集成光源进行抗硫化测试。

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