led失效分析解析 2011 10 14 14 09 40
4页1、LED失效分析解析 2011 10 14 14 09 40LED失效分析解析 (2011-10-14 14:09:40) 2011年10月14日LED的发光源是由所谓的III-V化合物所构成,即大家熟知的磊晶晶粒(chip),该固态化合物本身性质很安定,在产品所规范的条件下使用并不易损坏,而处於一般的应用环境中也不起化学反应,因此拥有较长的产品寿命。然而,为使该LED chip发光,必须由外界通入电流,因此一般会把尺寸很小的chip黏贴在特定的载台(或称导线架)上并以金属线或焊锡等材料连接chip的正负两极,然后用高分子材料包覆整个载台,这就是所谓的封装制程,经过这段制程后成为市面上常见一颗颗的LED灯粒。在实际应用时,还会视所需把数颗LED灯粒组装成模组,最后再与其它功能的模组组合成为终端产品。 从上可知,一个LED产品的失效,起因可能来自於该产品的任何一个部份,故必须抽丝剥茧方能找到真正的失效原因。针对失效来自LED灯粒而言,因完整的LED灯粒中,LED chip本身很强壮,但包覆chip的封装材料则易遭受损伤,因此,LED灯粒的失效多可归因於封装材料的破坏或劣化所导致。若要充分解
2、析这类失效,牵涉到光学、化学、材料学、电子物理学等领域的专业知识,并搭配精密的仪器与丰富的实务经验,才能确认失效点并推导真因,进而提出改善对策。本公司宜特科技在替产品进行相关失效测试时,发现许多总类的失效现象,也研发出相对应的解析手法,藉此文将过去三年多服务客户之经验做一分享: 1. 不亮:这种失效是指LED通电后完全不发光。一般而言,导电路径上的 断路(open)是本类失效的主因之一,确认断路的方法也十分简易,以常见的三用电表就可验证。不过,要找到断路点就必须做进一步的解析,例如:可用X-ray来确认打线是否断线或脱离、用SEM(扫瞄式电子显微镜)观察剖面结构可检查黏晶部份的缺陷等等。本类失效的第二个主因是 短路(short) ,这是因为电流未确实通过LED chip,而是流经旁门左道,故LED灯粒自然不会发光,如:因发生电子迁移导致电极金属原子的不正常扩散,譬如氧化铟锡(ITO)、银或是GaN/InGaN二极体中的阻挡层金属等都可能因机械应力、高电流密度或在腐蚀性的环境发生此类异状。其它的原因可能是打线偏移、黏晶胶爬胶等等。这种失效必须利用I-V curve(电流-电压图)才能判定
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