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技術(shù)|LED死燈原因之芯片篇

以金鑒接觸的失效分析大數(shù)據(jù)顯示,LED死燈的原因可能過百種,限于時間,今天我們僅以LED光源為例,從LED光源的五大原物料之一——芯片入手,介紹部分可能導(dǎo)致死燈的原因。

01 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,與封裝材料預(yù)計封裝工藝基本無關(guān),或者說影響因素很小,很細(xì)微;LED燈更容易遭受靜電損傷,這與兩個引腳間距有關(guān)系,LED芯片裸晶的兩個電極間距非常小,一般是一百微米以內(nèi)吧,而LED引腳則是兩毫米左右,當(dāng)靜電電荷要轉(zhuǎn)移時,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。

02 芯片外延缺陷

LED外延片在高溫長晶過程中,襯底、MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)殘留的沉積物、外圍氣體和Mo源都會引入雜質(zhì),這些雜質(zhì)會滲入磊晶層,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,這些也會嚴(yán)重影響外延片薄膜材料的晶體質(zhì)量和性能。

03 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,會接觸到很多化學(xué)清洗劑,如果芯片清洗不夠干凈,會使有害化學(xué)物殘余。這些有害化學(xué)物會在LED通電時,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LED封裝廠來說至關(guān)重要。

04 芯片受損

LED芯片的受損會直接導(dǎo)致LED失效,因此提高LED芯片的可靠性至關(guān)重要。蒸鍍過程中有時需用彈簧夾固定芯片,因此會產(chǎn)生夾痕。黃光作業(yè)若顯影不完全及光罩有破洞會使發(fā)光區(qū)有殘余多出的金屬。晶粒在前段制程中,各項制程如清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨等作業(yè)都必須使用鑷子及花籃、載具等,因此會有晶粒電極刮傷的情況發(fā)生。

芯片電極對焊點的影響:芯片電極本身蒸鍍不牢靠,導(dǎo)致焊線后電極脫落或損傷;芯片電極本身可焊性差,會導(dǎo)致焊球虛焊;芯片存儲不當(dāng)會導(dǎo)致電極表面氧化,表面玷污等等,鍵合表面的輕微污染都可能影響兩者間的金屬原子擴(kuò)散,造成失效或虛焊。

05 新結(jié)構(gòu)工藝的芯片與光源物料的不兼容

新結(jié)構(gòu)的LED芯片電極中有一層鋁,其作用為在電極中形成一層反射鏡以提高芯片出光效率,其次可在一定程度上減少蒸鍍電極時黃金的使用量從而降低成本。但鋁是一種比較活潑的金屬,一旦封裝廠來料管控不嚴(yán),使用含氯超標(biāo)的膠水,金電極中的鋁反射層就會與膠水中的氯發(fā)生反應(yīng),從而發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

來源于 慧聰LED屏網(wǎng)

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