Analiza și îmbunătățirea modului principal de defectare a LED-urilor (I)

LED-ul este o conversie directă a energiei electrice în lumină vizibilă și dispozitive cu energie radiantă, cu un consum redus de energie, eficiență luminată mare, dimensiuni mici etc., a devenit acum un nou tip de produse eficiente din punct de vedere energetic și este utilizat pe scară largă în afișare, Iluminare, iluminare din spate și multe alte zone. În ultimii ani, cu tehnologia LED continuă să progreseze, eficiența luminii a fost de asemenea îmbunătățită semnificativ, eficiența sistemului LED albastru cu LED-uri poate atinge 60%; și alb efect de lumină cu LED are mai mult de 150lm / W, aceste caracteristici sunt făcute LED-uri Mai multă atenție și mai mult.

În prezent, deși viața teoretică a LED-urilor poate atinge 50 kHz, dar datorită diferiților factori, LED-urile nu reușesc de multe ori să realizeze o viață teoretică ridicată, fenomen de eșec prematur, care a împiedicat foarte mult LED-ul ca o nouă energie. progresul produsului. Pentru a rezolva această problemă, mulți cercetători au efectuat cercetări relevante și au obținut câteva concluzii importante. Această lucrare se bazează pe aceasta, pe cauza eșecului LED al factorilor importanți pentru o analiză sistematică și a prezentat câteva măsuri de îmbunătățire pentru a se aștepta la îmbunătățirea duratei reale a LED-urilor.

Mai întâi, modul de defectare LED

Modurile de defectare a LED-urilor sunt: defecțiunea cipului, defectarea pachetului, defectarea termică a tensiunii, defectarea tensiunii de putere și defectarea ansamblului, în special în cazul defectării cipului și a eșecului ambalajului. Acest articol va fi o analiză detaliată a acestor moduri majore de defectare.

(1) Eșec de șold

Eșecul Chip se referă la eșecul cipului sau alte cauze ale defecțiunii cipului. Există multe motive pentru acest eșec: crăpăturile de cipuri se datorează condițiilor de proces de lipire, care nu sunt adecvate, ducând la o stres mai mare, cu acumularea de căldură generată de stresul mecanic, de asemenea, va fi consolidată, rezultând micro crăpături în cip , de lucru Când injectarea curentului va intensifica în continuare micro-fisurile pentru a continua să se extindă până când dispozitivul a eșuat complet. În al doilea rând, dacă zona activă a cipului a fost deteriorată, aceasta va duce la procesul de degradare treptată a procesului până la defect, la fel va provoca lampa în timpul unei defecțiuni a luminii până când lumina nu este luminată. Mai mult, dacă procesul de lipire a cipului este rău, în timpul utilizării cipului va duce la un strat adeziv complet despărțit de suprafața de lipire și va face eșecul circuitului deschis, același lucru va cauza LED-ul în cursul utilizarea fenomenului "lumină moartă". Motivul pentru procesul slab de lipire poate fi datorat utilizării pastă de argint sau timpul de expunere este prea lung, utilizarea pastă de argint este prea mică, timpul de întărire este prea lung, contaminarea solidă a bazei de cristal.

(2) Eșecul de funcționare

Incapacitatea de încapsulare înseamnă că proiectarea pachetului sau procesul de producție nu cauzează defectarea dispozitivului. Rășină epoxidică utilizată în materialele de ambalare, în cursul apariției unor probleme de deteriorare, având ca rezultat o viață redusă a LED-urilor. Astfel de probleme de deteriorare includ: transmisia luminii, indicele de refracție, coeficientul de expansiune, duritatea, permeabilitatea la apă, permeabilitatea, proprietățile de umplere, în special în transmisia luminii este cel mai important. Studiile au arătat că, cu cât este mai mică lungimea de undă a luminii, cu atât este mai gravă degradarea propagării luminii, dar pentru verde deasupra lungimii de undă (care este mai mare de 560nm), acest efect nu este grav. Lumileds a anunțat, în 2003, dispozitivele LED cu lumină albă și curba de testare a duratei de viață a aparatului de iluminat φ5, 19 kV, cu dispozitive de putere încapsulate pe silicon, fluxul luminos poate menține încă 80% inițial, în timp ce curba contrastului pachetului epoxidic este prezentată în 6kh; viteza de întreținere a fluxului luminos de numai 50%. Experimentele arată că, în cazul aceleiași eficiențe luminoase ale chipului, cipul din apropierea rășinii epoxidice devine galben și apoi devine maro. Acest proces aparent de degradare se datorează, în principal, deteriorării transmisiei de lumină a rășinii epoxidice datorită creșterii temperaturii și a temperaturii. În același timp, în LED-ul care emite lumină albă de lumina albastră pentru a emite lumină albă, browning-ul lentilei încapsulate afectează reflectivitatea sa și face ca lumina albastră emisă să fie insuficientă pentru a excita fosforul galben, rezultând o schimbare a eficienței luminii și distribuția spectrală.

Pentru pachet, există, de asemenea, un factor important care afectează durata de viață a LED-ului este coroziunea. În cazul utilizării LED-urilor, cauza generală a coroziunii se datorează, în principal, vaporilor de apă în interiorul materialului de ambalare, având ca rezultat deteriorarea plumbului, coroziunea cuprului PCB; uneori, prin introducerea de ioni conductori activi de vapori de apă vor sta pe suprafața cipului, ducând la scurgere. În plus, calitatea slabă a pachetului de dispozitive, în pachetul său va avea o mulțime de bule reziduale, aceste bule reziduale vor provoca, de asemenea, coroziunea dispozitivului.

(3) Eșecul stresal asupra stresului

Temperatura a fost întotdeauna un factor important care afectează proprietățile optice ale LED-urilor, iar în studiul modului de defectare a LED-urilor, cercetătorii interni și străini au în vedere temperatura mediului de lucru ca stres accelerat, pentru a realiza experimentul de viață accelerată cu LED-uri. Acest lucru se datorează faptului că, în sistemul de rezistență termică a sistemului LED, sub premisa punctului de sudare al pachetului de piese de creștere a temperaturii, temperatura de joncțiune va crește, ducând la defectarea LED-urilor în avans.

Structura modelului LED cu putere ridicată

Figura: Structura modelului LED cu putere ridicată, precum și temperatura mediului ambiant sunt, respectiv