產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
LED(發(fā)光二極管)是一種特殊類型的二極管,當(dāng)其被連續(xù)電流通過時,基于電致發(fā)光原理,會發(fā)射紫外線、紅外線或可見光譜范圍內(nèi)的電磁輻射。與普通二極管一樣,這是一種具有稱為陽極(正極)和陰極(負(fù)極)的電端子的單向設(shè)備。設(shè)備的核心,稱為芯片,是一個p-n焊點,或者由用不同摻雜的相同半導(dǎo)體材料組成的兩個外圍區(qū)域組成的晶體。焊點由GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、InP(磷化銦)、GaN(氮化鎵)等材料或AlGaAs、AlGaP、GaAsP、GaAsInP、AlInGaP或AlInGaN等合金制成。根據(jù)所使用的材料,可以獲得不同顏色的發(fā)光(見下圖)、不同的電流-光子轉(zhuǎn)換性能以及不同的生產(chǎn)成本。
LED芯片級降解
當(dāng)LED在潮濕條件下通電時,如Tan等人所示,由于困在其中的水分,芯片可能會受到損害。這些困住的水分可以位于LED芯片與焊盤之間的界面或LED芯片上的接觸墊。在通電操作過程中或在加速濕度測試過程中產(chǎn)生的熱量可能會使累積在LED芯片附近的水分蒸發(fā),從而對LED芯片結(jié)構(gòu)造成機械損害
在LED通電進行光學(xué)測試時,芯片邊緣的損壞可能會發(fā)生,因為在加速濕度測試過程中累積的困在焊盤/熱界面材料(TIM)中或電子接觸墊之間的水分蒸發(fā),從而對LED結(jié)構(gòu)造成機械損害。盡管GaN基LED在這種條件下仍可以正常工作,但預(yù)計光學(xué)藍光輸出會減少,而反向飽和電流則會增加。
互連相關(guān)故障(鍵合線、球體和附件)
當(dāng)LED長時間暴露在高濕度條件下時,鍵合線球體故障可能會發(fā)生。當(dāng)封裝體吸收的水分足夠攻擊LED芯片上的頂部電氣接觸時,線鍵合連接會從LED芯片表面脫落。這是因為在Tan和Singh的工作中使用的LED樣品的鍵合墊上涂有銀,因此用于與外界連接芯片的金線可以擴散到銀涂層中,導(dǎo)致在Au和Ag之間的界面處形成Kirkendall空洞,。在高濕度和高溫條件下,銀可以溶解到金球中,導(dǎo)致銀的去除率高達35.6 nm/s ,這確實是Tan和Singh觀察到的現(xiàn)象,他們表明,滲透LED封裝的水分可以從金球墊下面去除銀。因此,如報道所述,互連的串聯(lián)電阻增加,從而產(chǎn)生更多的熱量。
封裝相關(guān)故障
LED透鏡和封裝膠通?;诃h(huán)氧樹脂、有機硅和PMMA等聚合物,有機硅由于其對可見光的透明性和耐高溫褐變,是LED芯片封裝常用的聚合物。芯片和封裝膠的水分膨脹系數(shù)(CME)不同。CME中的這種不匹配會在封裝膠中引起濕機械應(yīng)力,導(dǎo)致吸濕后封裝膠和骰子之間的界面分層,這種分層可防止光線從LED中出來并導(dǎo)致流明退化。
水分通過PC透鏡和LED封裝框架之間的接口進入LED封裝。在LED芯片和封裝劑的界面處誘導(dǎo)分層。
當(dāng)LED封裝內(nèi)存在水分時,界面粘合強度降低40-60%,這導(dǎo)致不同界面的分層,例如LED芯片-芯片貼裝界面以及LED芯片和封裝劑接口。Luo等人和Bulong等人還證明,水分不僅擴散到用作封裝劑的有機硅和鏡片材料中,而且還擴散到兩種材料之間的界面中。