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抗静电目标差的LED失效剖析事例曝光

随着LED业内竞争的不断加剧,LED品质受到了前所未有的重视。LED在制造、运输、装配及使用过程中,生产设备、材料和操作者都有可能给LED带来

跟着LED业界竞赛的不断加剧,LED质量遭到了史无前例的注重。LED在制作、运送、安装及运用进程中,出产设备、资料和操作者都有可能给LED带来静电(ESD)损害,导致LED过早呈现漏电流增大,光衰加剧,乃至呈现死ce灯现象,静电对LED质量有十分重要的影响。LED的抗静电目标绝不只是是简略地表现它的抗静电强度,LED的抗静电才能与其漏电值、全体牢靠性有很大联系,更是一个全体质素和牢靠性的归纳表现。由于往往抗静电高的LED,它的光特性、电特性都会好。金鉴检测为LED工业客户供给第三方LED抗静电才能测验服务,帮忙客户收购到高质量的产品。

  LED静电失效原理:

  由于环境中存在不同程度的静电,通过静电感应或直接搬运等办法LED芯片的PN结两头会积累必定数量的极性相反的静电电荷,构成不同程度的静电电压。当静电电压超越LED的最大接受值时,静电电荷将以极短的时刻(纳秒)在LED芯片的两个电极间放电,然后发生热量。在LED芯片内部的导电层、PN结发光层构成1400℃以上的高温,高温导致部分熔融成小孔,然后形成LED漏电、变暗、死灯,短路等现象。

  被静电击损后的LED,严峻的往往会形成死灯、漏电。纤细的静电损害,LED一般没有什么反常,但此刻,该LED已经有必定的危险,当它遭到二次静电损害时,那就会呈现暗亮、死灯、漏电的机率增大。以金鉴检测多年的事例剖析总结的数据经验总结,当LED芯片遭到纤细的、未被觉察的静电损害,这是时分需求扫描电镜扩大到一万倍以上进一步确诊,以防更高机率的失效事端发生。

  LED静电击穿点

  扫描电镜下的蓝光LED静电击穿点(扩大倍数:1.3万倍)

  抗静电目标取决于LED芯片,但LED灯更简略受静电损害

  LED灯珠的抗静电目标凹凸取决于LED发光芯片自身,与封装资料估计封装工艺根本无关,或者说影响要素很小,很纤细;LED灯更简略遭受静电损害,这与两个引脚距离有联系,LED芯片裸晶的两个电极距离十分小,一般是一百微米以内吧,而LED引脚则是两毫米左右,当静电电荷要搬运时,距离越大,越简略构成大的电位差,也便是高的电压。所以,封成LED灯后往往更简略呈现静电损害事端。

  抗静电目标好是LED归纳功能牢靠的归纳表现

  LED的抗静电目标绝不只是是简略地表现它的抗静电强度,了解LED芯片外延规划制作的的人都了解,LED芯片的抗静电才能与其漏电值、全体牢靠性有很大联系,更是一个归纳质素和牢靠性的归纳表现,由于往往抗静电才能高的LED,它的光特性、电特性都会好。

  LED的抗静电目标好不只是意味着能适用在各类产品和各种环境中,仍是LED归纳功能牢靠的表现。依据金鉴的实践丈量的不同品牌的LED抗静电目标,各世界LED大厂的LED抗静电一般都比较好,而部分B品、杂牌、韩系芯片抗静电依然很低。LED抗静电才能的凹凸是LED牢靠性的中心表现。即使LED的亮度和电性目标都很好,一旦其的抗静电目标低,就很简略因静电损害而死灯。对LED的抗静电目标进行测验是一项十分有用的品控手法,有用地评价LED抗静电才能刻不容缓。  了解LED制作的企业都深知现在我国LED业界的产质量量良莠不齐,不同质量的LED,安稳性相差甚远,使得不少LED用户困惑无比,乃至深受其害。其间又以因LED抗静电低引起的暗亮、死灯、漏电等质量事端最为损失惨重,特别现在有一些质量并不高的部分台系次品、韩系企业的芯片许多涌入我国,即使是大厂产品,中心销售商以次充好的现象常常发生,许多公司面临着巨大的危险。金鉴以为,LED封装企业只需选用抗静才能电高一些的LED芯片,做好封装工序,产品必定牢靠安稳。LED照明厂以及LED用户要常常对灯珠进行抗静电才能测验。选用抗静电高的LED是管控LED质量的中心地点。

  检测办法:

  不少企业都是通过“试用一批看看成果”的办法来评价LED的抗静电,其实这是一个周期长、差错大、本钱高、危险大的评价办法。这些企业往往在LED静电方面都是吃一堑,长半智,加上对LED静电测验的不了解,更多的情况下,这是不得已而为之的做法。

  静电击穿LED是个十分杂乱的进程,因而,测验LED抗静电时的模仿规划也是一项很杂乱、很谨慎的测验。金鉴以为选用抗静电测验相关仪器来测验时是最规范的,也是最科学、最客观、最直接的办法。LED抗静电测验时必须将静电直接施加在LED的两个引脚上,仪器的放电波形有严厉的规范规则。其间有人体形式和机械形式两种都是用来丈量被测物体的抗静电才能强弱的。

  人体形式:当静电施加到被测物体时,串联一个330欧姆的电阻施加出去,这便是模仿人与器材的触摸时电荷搬运,人与物体触摸一般也在330欧姆效果,所以叫人体形式。

  机械形式:将静电直接效果于被测器材上,模仿东西机械直接将静电电荷搬运到器材上,所以叫机械形式。

  这两者测验仪器内部静电电荷储能量、放电波形也有些差异。选用人体形式测验的成果一般为机械形式的8-10倍。LED职业,以及现在许多企业都运用人体形式的目标。

  检测规范:

  世界电工委员会的《IEC61000-4-2》

  世界静电协会的《ANSI-ESDSTM5.1.2-1999》

  世界电子器材联合委员会的《JESD22-A114/115c》

  测验样品品种:

  芯片裸晶、插脚式灯珠、惯例贴片灯珠、食人鱼、大功率灯珠、模组及数码管、LED灯具。

  LED抗静电目标:

  LED能够参阅现在较威望的世界静电协会(ANSI)规范中的电压等级分类:

  LED抗静电目标  事例剖析一:

  客户寄来16颗封装好的LED蓝光灯珠,通过分光测验,但未通过老化,抗静电的环境测验,要求查找LED芯片的漏电原因。通过激光扫描显微仪漏电点查找和芯片质量判定。金鉴发现过多的芯片缺点导致该芯片易受静电冲击,牢靠性差。咱们主张企业选用抗静电目标较高的LED芯片。

  LED芯片

  绿色、蓝色、白色、粉赤色LED这类LED芯片大多数都归于双电组织,它的两个电极层之间的厚度要比单电极的要薄许多,原料也不一样。因而它的抗静电往往弱一些。所以蓝、绿、白这类LED往往更简略死灯、漏电。

  激光显微扫描显微仪,芯片漏电点查找

  反向电压1V,测得漏电流0.159mA,激光扫描仪观测到芯片上的漏电

  金鉴选取一个灯珠,用细针挑掉外表硅胶,对暴露的芯片做扫描电镜微观检测。经扫描电镜微观查看,发现芯片非电极资料层熔融,熔成小洞,描摹特征为静电击穿点,再次运用激光扫描显微仪承认所显现的缺点点为静电击穿点。

  除了静电击穿点外,金鉴发现芯片外延层外表有许多黑色空泛,这些缺点标明外延层晶体质量较差,PN结内部存在缺点。这些缺点导致芯片易受静电损害,抗静电才能差。咱们主张外延厂商做外延片TEM和SIMS剖析,进一步解析发生空泛的原因,然后改进出产工艺。

  芯片质量判定进程中,金鉴发现芯片外表有许多缺点空泛,这些空泛是芯片晶体质量较差的外在表现。

  事例剖析二:

  客户送测LED数码管,样品有反向漏电现象,要求金鉴检测剖析失效原因。金鉴检测对其进行LED抗静电才能检测,发现芯片抗静电才能为500V,抗静电才能极差,一般环境下简直不具备抗静才能,在灯珠的出产和运用进程中极易遭到静电损害,导致漏电现象,主张客户加强芯片的来料查验。

  咱们选取一个不良样品,正表笔接1脚,负表笔接12脚,行将K1反接,发现其存在4mA的反向电流。又将正表笔别离接8、9、10、11脚,负表笔接12脚,1A、2A、3A、4A均能发光,也便是说,将K1反向别离和1A、2A、3A、4A串接时,1A、2A、3A、4A均能发光,进一步阐明该样品K1反常,反向能导通。

  数码管电学功能测验

  数码管抗静电检测数据

  红光LED芯片是单电极结构,它两个电极之间的原料、厚度、衬底资料与双电极的蓝绿光LED不一样,所接受的静电能量要比双电极的高许多。用溃坝的原理来讲,赤色类LED的“坝”修得厚许多,所用的资料也比双电极的要好一些,它的抗静电量天然要高许多。可是此款芯片抗静电才能太差,只要500V。下图为该红光芯片静电击穿点扫描电镜调查图片。

  红光芯片静电击穿点扫描电镜调查图片

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