Analyse og forbedring af vigtigste svigt af LED(I)

LED er en direkte omdannelse af elektrisk energi til synligt lys og strålevarme energi enheder, med en lille strømforbrug, høj lysstrøm effektivitet, lille størrelse, osv., er nu blevet en ny type af energieffektive produkter, og er meget udbredt i display, belysning, bagbelysning og mange andre områder. I de seneste år, med LED teknologi fortsætter til fremskridt, dens lysstrøm effektivitet er også blevet betydeligt forbedret, den eksisterende blå LED system effektivitet kan nå 60%; og hvid LED lyseffekt har mere end 150lm / W, disse funktioner er lavet LED mere og mere opmærksomhed.

På nuværende tidspunkt, selv om den teoretiske liv af LED kan nå 50kh, men i den faktiske brug, på grund af forskellige faktorer, LED ofte undlader at opnå sådan en høj teoretisk liv, der præmaturt svigt fænomen, som stærkt hindret LED som en ny energi produkttype fremskridt. For at løse dette problem, har mange lærde gennemført relevant forskning, og fik nogle vigtige konklusioner. Dette papir er baseret på dette, om årsagen til LED fiasko af de vigtige faktorer for en systematisk analyse, og fremsætte nogle foranstaltninger for at forvente at forbedre det faktiske levetid af LED.

Første, LED svigt

LED fiasko tilstande: chip fiasko, pakke fiasko, termisk over stress fiasko, stress strømsvigt og forsamling fiasko, især i chip fiasko og emballage svigt er den almindeligste. Denne artikel vil være en detaljeret analyse af disse store svigt.

(1)CHip fiasko

Chip fiasko refererer til chippen sig fejl eller andre årsager til chip fiasko. Der er mange årsager til denne fejl: chip revner er på grund af limning processen betingelser ikke er passende, resulterer i større stress, med ophobning af varme, der genereres af den termiske mekanisk stress også vil blive styrket, hvilket resulterer i mikro-revner i chippen, arbejde når injektion af nuværende vil yderligere forstærke mikrorevner til fortsat at udvide indtil enheden helt undladt. Andet, hvis chip aktive område er blevet beskadiget, vil det føre til processen med gradvis nedbrydning i processen indtil fiaskoen, det samme vil forårsage lampe under lys fiasko, indtil lyset ikke er lyse. Desuden, hvis chip bonding proces er dårligt, ved anvendelse af chippen vil føre til den klæbende lag helt adskilt fra limning overflade og gøre prøven åbne kredsløb fiasko, det samme vil forårsage LED ved anvendelse af "døde lys" phe nomenon. Årsagen til den dårlige limning proces kan skyldes brugen af sølv pasta eller eksponeringstid er for lang, brug af sølv pasta er for lille, helbredelse tid er for lang, solid krystal base overfladekontaminering.

(2)Package fiasko

Indkapsling svigt betyder pakkeprocessen design eller produktion ikke forårsager enheden fiasko. Epoxy harpiks bruges i emballage i løbet af forekomsten af forringelse problemer, hvilket resulterer i reducerede LED-levetid. Sådan forringelse problemer omfatter: lys transmittans, brydningsindeks, ekspansion koefficient, hårdhed, vand permeabilitet, permeabilitet, filler egenskaber, især i lystransmissionskoefficient er vigtigst. Undersøgelser har vist, at jo kortere bølgelængde af lys, de mere alvorlige forringelse af lystransmissionskoefficient, men for grøn over den bølgelængde, (der er større end 560nm), denne virkning ikke er alvorlig. Lumileds meddelte i 2003 de lysende LED hvid enheder ogΦ5 hvide lys enhed liv test kurve, 19kh, med silikone indkapslet power enheder, lysstrøm kan stadig bevare den oprindelige 80%, mens epoxy harpiks pakke kontrast kurve er vist i 6kh, den lysstrøm vedligeholdelse på kun 50%. Eksperimenter viser, at for samme lysstrøm effektiviteten af chip, chip i nærheden af epoxy-harpiks bliver gul, og derefter bliver brun. Denne tilsyneladende nedbrydning proces er hovedsagelig på grund af forringelse af lystransmissionskoefficient af epoxyharpiks på grund af lys og temperatur stigning. På samme tid, i de LED, der udsender hvidt lys ved det blå lys til at udsende hvidt lys, bruning af indkapsling linsen påvirker dens refleksionsevne og gør den udsendte blå lys utilstrækkelige til at ophidse den gule fosfor, hvilket resulterer i en ændring i lys effektivitet og lydenergiens fordeling.

For pakken, der er også en vigtig faktor, der påvirker levetiden af LED er korrosion. I brug af LED, den generelle årsag til korrosion hovedsagelig på grund af vanddamp i emballagematerialet inde, resulterer i forringelse af bly, PCB kobber korrosion; nogle gange, med indførelsen af vanddamp aktiveret ledende ioner vil opholde sig på chip overfladen, resulterer i udsivning. Desuden den dårlige kvalitet af pakken enhed inden for sin pakke vil have en masse resterende bobler, disse resterende boblerne vil også forårsage korrosion af enheden.

(3)THermal over stress fiasko

Temperatur har altid været en vigtig faktor, der påvirker de optiske egenskaber af LED, og i undersøgelse af LED svigt, indenlandske og udenlandske forskere tage hensyn til miljøet arbejdstemperatur som accelereret stress, til at udføre LED accelereret Life eksperiment. Dette er fordi i LED system termiske modstand under forudsætning af at pakke pin svejsning punkt af temperaturstigningen, krydset temperaturen vil stige, hvilket resulterer i LED fiasko på forhånd.

Høj effekt LED modelstruktur

Figur: High power LED modelstruktur samt de omgivende arbejdstemperatur er henholdsvis