In terzo luogo, il guasto dei moduli del modulo di sorgente luminosa a LED
Il modulo di sorgente luminoso a LED è generalmente costituito da substrato, chip, materiali di imballaggio (compreso fosforo), composizione di lenti, alcuni moduli includono anche dissipatore di calore e silice termica, i metodi di confezionamento popolari sono DOB e COB. Poiché la sorgente luminosa LED modula la diversità di progettazione e la composizione della complessità, quindi la causa del fallimento è anche molto, generalmente includono quanto segue:
1. Degrado del materiale di imballaggio
LED nella vita quotidiana del processo, un lavoro a lungo tempo renderà i sistemi LED blu e GaN nella banda tra la radiazione generata dalla combinazione di radiazioni ultraviolette e aumento della temperatura causata dai materiali di imballaggio esterni a LED (come la resina epossidica). una grande riduzione della trasparenza ottica di molti polimeri, con conseguente diminuzione dell'efficienza luminosa del LED.
Per questo degrado del materiale di imballaggio causerà l'efficienza della luce LED per ridurre questo problema, DL.Barton et al aveva fatto ricerche e prove. Gli esperimenti mostrano che quando la temperatura ambiente del LED è di 95 ° C , la corrente di azionamento è superiore a 40mA, la temperatura di giunzione del LED pn supera i 145 ° C, questa temperatura rende il materiale di imballaggio per ottenere lo stato critico di scolorimento. Se il materiale di incapsulamento è carbonizzato anche in condizioni di elevata corrente, sulla superficie del dispositivo viene formata una sostanza opaca o si forma un percorso conduttivo che provoca il guasto del dispositivo.
2. Saldatura di sostanze inquinanti
La saldatura a contaminanti a LED si riferisce al LED nel processo di confezionamento, l'elettrodo a chip a LED è goccioline, olio, fibre, polveri e altre sostanze coperte dall'inquinamento, con conseguente in tutto o in parte il difetto di giunzione del LED saldato causato da difetti, difetti di saldatura.
Secondo gli esperimenti, quando i contaminanti coprono l'intero giunto di saldatura, la saldatura viene formata la struttura metallo-dielettrico metallico, nota anche come giunzione tunnel. Nel processo di illuminazione del dispositivo, a causa della presenza di giunzione tunnel, l'intensità luminosa della lunghezza d'onda del picco del chip LED sarà ridotta al normale quando il 60%. Pertanto, i difetti di saldatura a LED per la prova di affidabilità sono molto necessari.
3. Primer di cristallo solido causato dal fallimento
Nell'industria bianca del LED usata comunemente nell'isolamento di resina epossidica del cristallo solido, resina di silicone, plastica d'argento ed i tre hanno i loro vantaggi e svantaggi, nella selezione dovrebbe essere presa in considerazione. Resina epossidica: L'isolamento della conducibilità termica di plastica è scarsa, ma l'alta luminosità; isolamento in silicone: effetto termico della colla leggermente migliore della resina epossidica, alta luminosità, ma a causa di una certa percentuale di silicio, il circuito di silicio solido accanto alla resina siliconica rimanente e fluorescente della resina epossidica produrrà una combinazione del fenomeno, scosse calde e fredde producono peeling che portano a luci morte; la conducibilità termica in plastica d'argento rispetto ai primi due è buona, è possibile estendere la vita dei chip LED, ma l'argento Assorbimento è relativamente grande, con conseguente bassa luminosità. Per il chip blu a due elettrodi nell'uso di cristalli in cristallo argento, quando il controllo della quantità di colla è anche molto rigido o soggetto a cortocircuito, ha un impatto diretto sul rendimento del prodotto. Pertanto, per diversi tipi di prodotti di periferica, utilizzare correttamente diversi primer in cristallo solido, in modo da ridurre ulteriormente il guasto del dispositivo da esso causato.
4. Fallimento del fosforo
Ci sono molti modi per ottenere un LED bianco, il più comunemente usato, quello più maturo è generato dal chip LED per stimolare il fosforo giallo fosforoso giallo, in modo che il materiale di fosforo sull'impatto dell'attenuazione LED bianca notevolmente. Il principale fosforo bianco del mercato è il fosfato granato granulato YAG, fosforo silicato, fosforo di nitruro. Rispetto al chip blu LED, il guasto del fosforo porterà ad accelerazione di attenuazione della luce LED, riducendo così la durata del LED. Gli esperimenti mostrano che il fosforo ad una temperatura di 80 ° C , l'efficienza di eccitazione sarà ridotta del 2%, dopo il raffreddamento e il recupero, e questo tempo molto breve un test dimostra che la temperatura del LED provocherà le prestazioni del fosforo verso il basso e LED molto tempo Lavoro a temperature elevate, causerà un declino irreversibile del fosforo, il LED generalmente appare il problema di spostamento della lunghezza d'onda blu.
Pertanto, l'attenuazione della luce bianca della luce LED o anche gran parte della ragione è che il calore sotto l'effetto di rapido degrado delle prestazioni del fosforo. Pertanto, la qualità del fosforo stesso ha un effetto molto importante sulla vita luminosa normale del LED.
5. Fallimento causato da problemi di dissipazione del calore
Il LED è un semiconduttore a stato solido e la superficie del chip a LED è piccola, la densità di corrente di lavoro e per l'illuminazione spesso richiedono una combinazione di LED multipli. La densità del LED, con conseguente elevata densità termica del chip, e l'aumento della temperatura di giunzione porterà ad una riduzione della potenza luminosa, al chip per accelerare la degenerazione, riducendo la durata del dispositivo. La tabella 1 fornisce la conducibilità termica di diversi materiali diversi. Si può vedere che la tecnologia attuale nella preparazione del LED di potenza, la tecnologia più matura, la conduttività termica del substrato zaffiro più utilizzata di soli 35 ~ 46W / (m × K), meno di 1 /
Se si desidera tener conto dell'applicazione pratica della deriva del colore degli effetti negativi del disegno termico dovrebbe anche limitare la massima temperatura di giunzione. Poiché la potenza di ingresso del chip LED continua a migliorare, queste tecnologie di confezionamento LED di potenza presentano requisiti più elevati e ora il problema di calore è diventato un fattore chiave che limita lo sviluppo di LED ad alta potenza.
6.LEDGaN-difetti epitassiali del materiale causati da guasto
A causa dell'assenza di un materiale di substrato compatibile con GaN, nella maggior parte degli attuali dispositivi a LED sono presenti una serie di difetti nei film GaN. GaN e il substrato di corrente corrente, il tasso di mismatch costante della grata zaffiro del 14%, mentre la crescita del materiale GaN sulla densità di dislocazione del substrato zaffiro è di 108 / cm3 ~ 1010 / cm3.
Nella preparazione del LED, i difetti del materiale assorbono il vettore, in modo da formare un centro composito non radiatore nello strato attivo, che aumenta l'assorbimento della luce, con conseguente diminuzione dell'efficienza luminosa del LED. Quando la corrente è abbastanza grande, il vettore avverrà la ricombinazione della radiazione, ma causerà vibrazioni di reticolo, il movimento termico reticolo accelererà la formazione di difetti, con conseguente degradazione della eterosione LED. L'elettrodo di metallo a contatto con il dispositivo sotto l'azione di stress elettrico e stress termico migrerà lungo la dislocazione, con conseguente circuito ohmico a bassa ohmica, che porterà alla perdita di potenza ottica del dispositivo e all'aumento della corrente di dispersione. Pertanto, per migliorare la qualità dei materiali epitassiali, ridurre la densità dei materiali nel difetto può migliorare efficacemente l'affidabilità dei dispositivi a LED.
7. Fallimento causato da danni elettrostatici
Il materiale GaN ha una larghezza di banda larga di 3,39 eV, alta resistenza. Pertanto, il chip LED a base di GaN nella sua produzione, processo di trasporto generato dalla carica elettrostatica è facile accumulare e produrre un'elevata tensione elettrostatica. La struttura del dispositivo LED a base GaN del substrato zaffiro è molto piccola per la capacità di cuscinetto elettrostatica ed è suscettibile di rottura elettrostatica dalla sua generazione. In caso di nessuna protezione statica, il corpo dell'elettricità statica conduca facilmente alla rottura del LED, i dispositivi a LED sono la rottura statica causerà un guasto permanente.
8. invecchiamento del contatto ohmico di GaN tipo GaN
Meneghesso ed altri, nell'analisi del processo di fallimento di GaN, attraverso il dispositivo a LED prima e dopo il degrado delle caratteristiche IV, Meneghesso e altri ritengono che questi cambiamenti siano dovuti a pellicola conduttiva trasparente P-GaN e contatto elettrodo a filo metallico contatto ohmico sotto l'influenza di grande corrente e degradazione del calore, con conseguente aumento della resistenza di serie, con conseguente effetto intensivo corrente, che rende l'efficienza luminosa del declino; nel caso di iniezione ad alta corrente, il difetto aumenta, con conseguente aumento della corrente di dispersione. Pertanto, il contatto ohmico dell'elettrodo metallico di P-GaN svolge un ruolo importante nelle prestazioni ottiche del LED.
Oltre alle ragioni precedenti, i motivi rimasti per fallire includono i fori di saldatura del chip e del substrato, la sbavatura, l'ingiallimento dell'obiettivo, la frattura, il circuito aperto del circuito integrato, il corto circuito e così via.
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