LED失效剖析方法简介
和半导体器材相同，发光二极管(LED)前期失效原因剖析是可靠性作业的重要部分，是进步LED可靠性的积极主动的方法。LED失效剖析过程有必要遵从先进行非损坏性、可逆、可重复的实验，再做半损坏性、不行重复的实验，最终进行损坏性实验的准则。选用适宜的剖析方法，最大极限地避免把被剖析器材(DUA)的真实失效要素、痕迹丢掉或引进新的失效要素，以期得到客观的剖析定论。针对LED所具有的光电功能、树脂实心及通明封装等特色，在LED前期失效剖析过程中，已总结出一套卓有成效的失效剖析新方法。
LED失效剖析方法
1、 减薄树脂光学透视法
在LED 失效非损坏性剖析技术中，目视查验是运用最便利、所需资源最少的方法，具有恰当查验技术的人员不管在任何地方均能施行，所以它是最广泛地用于进行非损坏查验失效LED的方法。除外观缺点外，还能够透过封装树脂调查内部状况，关于高聚光效果的封装，因为器材自身光学聚光效果的影响，往往看不清楚，因此在坚持电功能未受损坏的条件下，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简单调查LED芯片和封装工艺的质量。比如树脂中是否存在气泡或杂质;固晶和键合方位是否准确无误;支架、芯片、树脂是否发生色变以及芯片决裂等失效现象，都能够清楚地调查到了。
2、半腐蚀解剖法
关于LED单灯，其两根引脚是靠树脂固定的，解剖时，假如将器材全体浸入酸液中，强酸腐蚀祛除树脂后，芯片和支架引脚等就彻底暴露出来，引脚失掉树脂的固定，芯片与引脚的衔接遭到损坏，这样的解剖方法，只能剖析DUA的芯片问题，而难于剖析DUA引线衔接方面的缺点。因此咱们选用半腐蚀解剖法，只将 LED?DUA单灯顶部浸入酸液中，并准确操控腐蚀深度，去除LED?DUA单灯顶部的树脂，保存底部树脂，使芯片和支架引脚等彻底暴露出来，无缺坚持引线衔接状况，以便对DUA全面剖析。图1所示为半腐蚀解剖前后的φ5LED，可便利进行通电测验、调查和剖析等实验
在LED-DUA缺点剖析过程中，常常遇到器材初测参数反常，而解剖后取得的芯片进行探针点测，芯片参数又康复正常，这时很难判别反常现象是因为封装键合不良导致，仍是封装树脂应力过大所形成。选用半腐蚀解剖，保存底部树脂，祛除了封装树脂应力的影响，又坚持DUA内部引线衔接，这样就很简单承认形成失效的要素。
3、 金相学剖析法
金相学剖析法是源于冶金工业的剖析和出产操控手法，其实质是制备供剖析样品调查用的典型截面，它能够取得用其他剖析方法所不能得到的有关结构和界面特征方面的现象[1]。LED的截面剖析，是对LED-DUA失效剖析的“最终手法”，尔后一般无法再进行其他评价剖析。它也是一种LED解剖剖析法，为了剖析细小样品，在一般实验中，需求对剖析样品进行树脂灌封，以便进行机械加工，再对所需求剖析的界面进行刨削或堵截，然后经过研磨、抛光，取得所要剖析的界面。而对LED器材，有许多自身便是树脂灌封器材，这样只需选好界面，就可经过刨削、研磨、抛光等，取得LED- DUA的典型截面。操作中，剖截面一般可用金刚砂纸研磨，当挨近所重视的区域时，改用较细的金刚砂纸研磨或水磨，最终在细毛织物上用0.05μm的氧化铝膏剂抛光。图2为φ5白光LED侧向典型截面，可清楚地看到其结构状况。
需求留意的是GaN基LED中的蓝宝石衬底反常坚固，因为现在没有有较好的研磨方法，因此对这类的DUA还难以对芯片进行截面剖析。
4、 析因实验剖析法
析因实验是依据已知的成果，去寻觅发生成果的原因此进行的剖析实验[2]。经过实验，辨明是首要影响仍是非必须影响的要素，能够明晰进一步剖析实验的方向。析因实验剖析是一种半损坏性实验。LED-DUA解剖剖析对操作过程要求较高，稍不留神即或许形成被剖析器材的灭失。剖析过程中，常常先选用析因实验剖析法，剖析工程师依据复测成果和外观查看状况，归纳相应理论知识和以往堆集的剖析经历，估量器材失效原因，并提出针对性实验和方法进行验证。一般可选用相应的物理方法和实验———冷热冲击实验、重力冲击实验、高温或低温实验和振荡实验等。例如库存φ5通明红光LED单灯，出货查验时呈现单个LED间歇开路失效现象，而两次检测只经过搬动运送，故先对DUA选用重力冲击实验，呈现实验后开路失效，减薄树脂后看到芯片与银浆错位，是形成间歇开路失效的原因。
5、 变电流调查法
作为光电器材的LED，与一般半导体器材比较，其失效剖析除检测DUA的电参数外，还有必要重视光参数方面的改动。除了经过专业测验仪检测外，还可直接经过眼睛或凭借显微镜调查DUA的出光改动状况，常常能够得到料想不到的收成。假如DUA按额定电流通电，调查时或许因出光太强而无法看清，而经过改动电流巨细，可明晰地调查到其出光状况。例如GaN基蓝光LED正向电压Vf大幅升高的现象，在小电流下，有些能够调查到因电流扩展不良而形成芯片只要部分发光的现象，明显为电极与外延层间触摸不可靠，在封装应力的效果下，触摸电阻变大所形成的失效。图3为经减薄处理后φ5LED所调查到的芯片小电流扩展不良现象。
6、 实验反证法
LED失效剖析过程中，常常遭到剖析仪器设备和手法的约束，不能直观地证明失效原因，高素质的剖析工程师，常常经过某些剖析实验，采纳扫除的方法，推论反证失效原因。例如DUA为8×8红光 LED点阵，半成品初测合格，灌胶后呈现单点LED反向漏电流特大，受仪器设备约束，只要直流电源和LED光电参数测验仪，不能做解剖或透视剖析，测验中发现DUA正向光电参数无反常，而反向漏电流大，故选用反向偏置并加大电流至数十毫安后，再测正向光电参数，前后成果无明显改动，阐明反向偏置中的数十毫安并非从该LED芯片经过，由此推定并非LED芯片形成漏电。
