Analisi e miglioramento delle modalità di guasto principale di LED(I)

Analisi e miglioramento delle modalità di guasto principale del LED(I)

LED è una conversione diretta di energia elettrica in luce visibile e dispositivi di energia radiante, con un piccolo consumo di energia, alta efficienza luminosa, piccole dimensioni, ecc., è ora diventata un nuovo tipo di prodotti energeticamente efficienti ed è ampiamente usata nel display, illuminazione, retroilluminazione e molti altri settori. Negli ultimi anni, con il LED tecnologia continua a progredire, sua efficienza luminosa è stato significativamente migliorato, l'efficienza del sistema LED blu esistente può raggiungere il 60%; e l'effetto luce LED bianco ha più di 150lm / W, queste funzionalità vengono rese più LED e più attenzione.

Allo stato attuale, anche se la durata teorica del LED può raggiungere 50kh, ma nell'uso reale, a causa di vari fattori, LED spesso non riescono a raggiungere un'elevata vita teorica, là guasto prematuro fenomeno, che ha notevolmente ostacolato il LED come una nuova energia tipo di prodotto stato di avanzamento. Per risolvere questo problema, molti studiosi hanno svolto attività di ricerca pertinenti e ha ottenuto alcune importanti conclusioni. Questo documento si basa su questo, la causa del fallimento di LED dei fattori importanti per un'analisi sistematica e proporre alcune misure di miglioramento per aspettarsi di migliorare la vita reale dei LED.

Primo, modalità di guasto LED

LED di guasto è: problemi di chip, pacchetto, thermal sopra lo stress guasto, interruzione di corrente lo stress e guasto assemblaggio, soprattutto nel errore di chip e insufficienza di imballaggio è il più comune. Questo articolo sarà un'analisi dettagliata di queste modalità di guasto grave.

(1)Cfallimento dell'anca

Errore di chip si intende il chip stesso fallimento o altre cause di errore chip. Ci sono molte ragioni per questo errore: chip crepe sono dovuto il processo di incollaggio le condizioni non sono appropriate, conseguente maggiore sforzo, con l'accumulo di calore generato dallo stress meccanico termico anche sarà rafforzato, con conseguente micro-fessure nel chip, funziona quando l'iniezione della corrente intensificherà ulteriormente la micro-fessure per continuare a espandere fino a quando il dispositivo non è completamente riuscito. In secondo luogo, se l'area attiva di chip è stato danneggiato, porterà al processo di graduale degradazione nel processo fino a quando il guasto, lo stesso causerà la lampada nel corso del fallimento luce finché la luce non è brillante. Inoltre, se il chip processo di incollaggio è male, nel corso dell'uso del chip comporterà lo strato adesivo completamente separata dalla superficie di incollaggio e fare il campione aprire guasto del circuito, lo stesso causerà il LED nel corso dell'uso di phe "morto luce" Nomenon. Il motivo per il processo di incollaggio scadente può essere dovuto l'uso di pasta d'argento o tempo di esposizione è troppo lungo, l'uso di pasta d'argento è troppo piccolo, tempo di polimerizzazione è contaminazione di superficie base cristallo troppo a lungo, solido.

(2)Package guasto

Incapsulamento errore significa che il processo di progettazione o produzione di pacchetto non causa il guasto del dispositivo. Resina del poliestere utilizzati nei materiali di confezionamento, nel corso del verificarsi dei problemi di deterioramento, con conseguente ridotta vita del LED. Tali problemi di deterioramento includono: luce trasmittanza, indice di rifrazione, coefficiente di dilatazione, durezza, acqua permeabilità, permeabilità, proprietà di filler, soprattutto in trasmittanza della luce è più importante. Studi hanno dimostrato che più breve lunghezza d'onda della luce, il più grave degrado della trasmissione della luce, ma per verde sopra la lunghezza d'onda (che è maggiore di 560nm), questo effetto non è grave. Lumileds ha annunciato nel 2003 i dispositivi LED bianco luminosi eCurva di φ5 dispositivo luce bianco vita prova, 19kh, con il silicone incapsulato dispositivi di potenza, flusso luminoso può ancora mantenere l'iniziale 80%, mentre la curva di contrasto pacchetto resina epossidica viene mostrata in 6kh, la velocità di mantenimento del flusso luminoso di solo il 50%. Gli esperimenti mostrano che, nel caso la stessa efficienza luminosa del chip, il chip vicino la resina epossidica diventa giallo e poi diventano marrone. Questo processo di degradazione apparente è principalmente a causa del deterioramento della trasmittanza luce della resina epossidica a causa di aumento di temperatura e luce. Allo stesso tempo, il LED che emette luce bianca dalla luce blu per emettere luce bianca, la doratura della lente che incapsula colpisce la sua riflettività e rende il blu emesso luce insufficiente per eccitare il fosforo giallo, con conseguente cambiamento nella luce efficienza e distribuzione spettrale.

Per il pacchetto, c'è anche un fattore importante che riguardano la vita del LED è corrosione. Nell'uso dei LED, la causa generale di corrosione è principalmente a causa del vapore acqueo nel materiale di imballaggio all'interno, con conseguente deterioramento di piombo, corrosione di rame PCB; a volte, con l'introduzione di vapore acqueo attivati ioni conduttivi risiederà sulla superficie del chip, con conseguente perdita. Inoltre, la scarsa qualità del pacchetto dispositivo, all'interno del suo pacchetto avrà un sacco di bolle residue, queste bolle residue causerà anche corrosione del dispositivo.

(3)Thermal sopra guasto lo stress

Temperatura è sempre stata un fattore importante che interessa le proprietà ottiche dei LED, e nello studio delle modalità di guasto LED, studiosi nazionali e stranieri prendere in considerazione la temperatura ambiente di lavoro come stress accelerato, per svolgere LED accelerato esperimento di vita. Questo è perché in LED sistema resistenza termica sotto la premessa del perno del pacchetto saldatura punto di aumento della temperatura, la temperatura di giunzione salirà, risultante in LED guasto in anticipo.

Ad alta potenza LED modello struttura

Figura: Alto potere LED modello struttura così come la temperatura ambiente di lavoro è rispettivamente