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和半导体器件一样,发光二极管 (LED) 早期失效原因分析是可靠性工作的重要部 分,是提高 LED 可靠性的积极主动的方法。 LED 失效分析步骤必须遵循先进行非 破坏性、可逆、可重复的试验,再做半破坏性、不可重复的试验,最后进行破坏 性试验的原则。采用合适的分析方法,最大限度地防止把被分析器件 (DUA) 的真 正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素,以期得到客观的分析结论。针对 LED 所具有的光电性能、树脂实心及透明封装等特点,在 LED 早期失效分析过程 中,已总结出一套行之有效的失效分析新方法。
2 LED 失效分析方法
2.1 减薄树脂光学透视法
在 LED 失效非破坏性分析技术中, 目视检验是使用最方便、 所需资源最少的 方法, 具有适当检验技能的人员无论在任何地方均能实施, 所以它是最广泛地用 于进行非破坏检验失效 LED 的方法。 除外观缺陷外, 还可以透过封装树脂观察内 部情况, 对于高聚光效果的封装, 由于器件本身光学聚光效果的影响, 往往看不 清楚, 因此在保持电性能未受破坏的条件下, 可去除聚光部分, 并减薄封装树脂, 再进行抛光, 这样在显微镜下就很容易观察 LED 芯片和封装工艺的质量。 诸如树 脂中是否存在气泡或杂质 ; 固晶和键合位置是否准确无误 ; 支架、 芯片、 树脂是否 发生色变以及芯片破裂等失效现象,都可以清楚地观察到了。
2.2 半腐蚀解剖法
对于 LED 单灯, 其两根引脚是靠树脂固定的, 解剖时, 如果将器件整体浸入 酸液中, 强酸腐蚀祛除树脂后, 芯片和支架引脚等就完全裸露出来, 引脚失去树 脂的固定, 芯片与引脚的连接受到破坏, 这样的解剖方法, 只能分析 DUA 的芯片 问题, 而难于分析 DUA 引线连接方面的缺陷。 因此我们采用半腐蚀解剖法, 只将 LED DUA 单灯顶部浸入酸液中,并精确控制腐蚀深度,去除 LED DUA 单灯顶 部的树脂, 保留底部树脂, 使芯片和支架引脚等完全裸露出来, 完好保持引线连 接情况,以便对 DUA 全面分析。图 1 所示为半腐蚀解剖前后的 φ 5LED ,可方便 进行通电测试、观察和分析等试验。
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