近年來(lái)LED顯示屏死燈頻頻,前不久又開始了大量死燈潮流,芯片,金線,支架、工藝還是膠水到底哪個(gè)環(huán)節(jié)造成了死燈呢?
數(shù)據(jù)顯示,LED死燈的原因可能過(guò)百種,限于時(shí)間,今天我們僅以LED光源為例,從LED光源的五大原物料(金線、芯片、支架、熒光粉、固晶膠和封裝膠)的入手,介紹部分可能導(dǎo)致死燈的原因。
1、銅線、銅合金、金包銀合金線、銀合金線材代替金線
金線具有電導(dǎo)率大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學(xué)穩(wěn)定性極好等優(yōu)點(diǎn),但金線的價(jià)格昂貴,導(dǎo)致封裝成本過(guò)高。在元素周期表中,過(guò)渡族金屬元素中金、銀、銅和鋁四種金屬元素具有較高的導(dǎo)電性能。很多LED廠商試圖開
發(fā)諸如銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來(lái)代替昂貴的金線。雖然這些替代方案在某些特性上優(yōu)于金線,但是在化學(xué)穩(wěn)定性方面卻差很多,比如銀線和金包銀合金線容易受到硫/氯/溴化腐蝕,銅線容易氧化。在類似于吸水
透氣海綿的封裝硅膠來(lái)說(shuō),這些替代方案使鍵合絲易受到化學(xué)腐蝕,光源的可靠性降低,使用時(shí)間長(zhǎng)了,LED燈珠容易斷線死燈。
2、直徑偏差
1克金,可以拉制出長(zhǎng)度26.37m、直徑50μm(2 mil)的金線,也可以拉制長(zhǎng)度105.49m、直徑25μm(1 mil)的金線。如果打金線長(zhǎng)度都是固定的,如果來(lái)料金線的直徑為原來(lái)的一半,那么對(duì)打的金線所測(cè)電阻為正常的四分
之一。
對(duì)于供應(yīng)商來(lái)說(shuō),金線直徑越細(xì),成本越低,在售價(jià)不變的情況下,利潤(rùn)越高。而對(duì)于使用金線的LED客戶來(lái)說(shuō),采購(gòu)直徑上偷工減料的金線,會(huì)存在金線電阻升高,熔斷電流降低的風(fēng)險(xiǎn),會(huì)大大降低LED光源的壽命。如1.0
mil的金線壽命,必然比1.2 mil的金線要短。(家電數(shù)碼)
3、表面缺陷
(1)絲材表面應(yīng)無(wú)超過(guò)線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他降低器件使用壽命的缺陷。00568金線在拉制過(guò)程,絲材表面出現(xiàn)的表面缺陷,會(huì)導(dǎo)致電流密度加大,使損傷部位易被燒毀,同時(shí)抗機(jī)械應(yīng)力的能力降低。
,造成內(nèi)引線損傷處斷裂.
(2)金線表面應(yīng)無(wú)油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物,這些會(huì)降低金線與LED芯片之間、金線與支架之間的鍵合強(qiáng)度。
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4、拉斷負(fù)荷和延伸率過(guò)低
能承受樹脂封裝時(shí)所產(chǎn)生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負(fù)荷和延伸率。同時(shí),金線的破斷力和延伸率對(duì)引線鍵合的質(zhì)量起關(guān)鍵作用,具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。太軟的金絲會(huì)導(dǎo)致以下不良:
(1)拱絲下垂;
(2)球形不穩(wěn)定;
(3)球頸部容易收縮;
(4)金線易斷裂。
太硬的金絲會(huì)導(dǎo)致以下不良:
(1)將芯片電極或外延打出坑洞;
(2)金球頸部斷裂;
(3)形成合金困難;
(4)拱絲弧線控制困難。
芯片
1、芯片抗靜電能力差
LED燈珠的抗靜電指標(biāo)高低取決于LED發(fā)光芯片本身(blxk),與封裝材料預(yù)計(jì)封裝工藝基本無(wú)關(guān),或者說(shuō)影響因素很小,很細(xì)微;LED燈更容易遭受靜電損傷,這與兩個(gè)引腳間距有關(guān)系,LED芯片裸晶的兩個(gè)電極間距非常小,一般是一百微米以內(nèi)吧,而LED引腳則是兩毫米左右(27144),當(dāng)靜電電荷要轉(zhuǎn)移時(shí),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(xiàn)靜電損傷事故。
2、芯片外延缺陷
LED外延片在高溫長(zhǎng)晶過(guò)程中,襯底、MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)殘留的沉積物(00568)、外圍氣體和Mo源都會(huì)引入雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)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(huì)嚴(yán)重影響外延片薄膜材料的晶體質(zhì)量和性能。(
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3、芯片化學(xué)物殘余
電極加工是制作LED芯片的關(guān)鍵工序,包括清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨,會(huì)接觸到很多化學(xué)清洗劑,如果芯片清洗不夠干凈(33669),會(huì)使有害化學(xué)物殘余。這些有害化學(xué)物會(huì)在LED通電時(shí),與電極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致死燈、光衰、暗亮、發(fā)黑等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,鑒定芯片化學(xué)物殘留對(duì)LED封裝廠來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。