1漏電或短路

LED漏電或短路均表現(xiàn)為芯片的阻抗下降，導(dǎo)電性增強(qiáng)，即在LED芯片上存在額外的導(dǎo)電通路，相當(dāng)于在芯片兩端并聯(lián)了一個(gè)電阻，當(dāng)這個(gè)電阻非常小，接近于零時(shí)，芯片表現(xiàn)為短路失效，而當(dāng)電阻較大時(shí)芯片表現(xiàn)為漏電失效。造成漏電或短路失效的主要原因有：靜電擊穿、過(guò)電應(yīng)力、芯片表面存在導(dǎo)電物質(zhì)。
 

靜電擊穿主要是由于樣品在運(yùn)輸、組裝、測(cè)試、工作過(guò)程中沒(méi)有有效的靜電防護(hù)，靜電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓直接加在LED芯片的電極兩端，當(dāng)電壓超過(guò)芯片所能承受的最高電壓時(shí)，將會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)（納秒級(jí)）在芯片的兩電極之間進(jìn)行放電，所產(chǎn)生的功率焦耳熱量使得LED芯片內(nèi)部導(dǎo)電層、發(fā)光層局部形成高溫，高溫將這些層熔成小孔，從而造成漏電或短路的現(xiàn)象。而過(guò)電應(yīng)力主要是由于LED芯片超規(guī)格使用，或者由于瞬態(tài)雷擊，開關(guān)電源的瞬態(tài)開關(guān)噪聲，電網(wǎng)波動(dòng)等產(chǎn)生的高壓脈沖引起的過(guò)電損傷。

 

 

LED芯片漏電或短路的另一個(gè)主要原因是芯片側(cè)面銀遷移形成通路：這是由于LED本身塑封料密封性不夠好，不能夠有效防止潮氣浸入，水分子滲入到導(dǎo)電銀膠表面，在有電場(chǎng)作用的情況下電解成為氫離子和氫氧根離子，銀在電場(chǎng)及氫氧根離子的作用下，離解產(chǎn)生銀離子，在電場(chǎng)的作用下，銀離子從高電位向低電位遷移，并形成絮狀或枝蔓狀擴(kuò)展，從而在LED芯片兩端形成導(dǎo)電通路，致使芯片漏電或短路。

 

原因一：引起開路的最常見失效機(jī)理為機(jī)械應(yīng)力引起LED內(nèi)部部分位置物理層面發(fā)生位移，致使原本應(yīng)該形成良好接觸的部位出現(xiàn)了點(diǎn)連接不良，這種物理層面位移機(jī)理下導(dǎo)致的失效多半表現(xiàn)為間歇性的失效，通過(guò)人為的按壓等外部機(jī)械應(yīng)力方式有時(shí)候能夠讓LED恢復(fù)正常工作，但這種恢復(fù)是不穩(wěn)定的，當(dāng)芯片受到外部環(huán)境或者機(jī)械應(yīng)力影響時(shí)很容易再次出現(xiàn)開路。此外，熱應(yīng)力也有可能引起LED內(nèi)外鍵合區(qū)域分層，從而導(dǎo)致開路，由于封裝材料與金屬線的熱膨脹系數(shù)不同，LED在溫度變化時(shí)導(dǎo)致鍵合絲引力過(guò)大從鍵合點(diǎn)處拉斷。焊接中過(guò)大的熱應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致灌封膠分層，將鍵合絲拉斷，或?qū)⒐叹сy膠拉裂。

 

 

原因二：引起LED開路的另一個(gè)常見失效機(jī)理是銀漿粘接不良導(dǎo)致芯片與引線框架接觸電阻增大。由于粘接面很容易受到污染物的腐蝕，導(dǎo)致銀漿導(dǎo)電性能下降因此對(duì)于銀漿的儲(chǔ)存、使用都有嚴(yán)格的規(guī)定，如：必須儲(chǔ)存在低溫環(huán)境中；必須在一定時(shí)間內(nèi)使用完，沒(méi)有使用完的不能繼續(xù)使用；超過(guò)保質(zhì)期不能使用；嚴(yán)格控制固化溫度和固化時(shí)間；環(huán)境濕度要有嚴(yán)格控制，基板等必須保持干燥、清潔，否則導(dǎo)電膠易于潮解，引起固化不良。如果銀漿本身質(zhì)量不佳、存儲(chǔ)不當(dāng)、銀漿燒結(jié)時(shí)間和溫度不佳、引線框架表面被污染或被氧化都有可能引起銀漿粘接不良致使LED出現(xiàn)開路。

 

原因三：引線鍵合是LED制作工藝中的一個(gè)重要步驟，鍵合不良也是導(dǎo)致LED開路失效的一種常見失效機(jī)理。鍵合工藝不良易導(dǎo)致芯片損傷、鍵合絲損傷、鍵合絲與芯片或引腳鍵合強(qiáng)度不夠等問(wèn)題。鍵合工藝受鍵合溫度、鍵合功率、鍵合時(shí)間等因素的影響。

 

原因四：此外，LED鍵合絲熔斷也是引起LED開路的一個(gè)常見失效機(jī)理。LED在工作狀態(tài)下，若鍵合絲上的電流超過(guò)器件本身能夠承受的極限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)熔斷。造成LED鍵合絲熔斷的主要原因有：器件超規(guī)格使用、電源浪涌、器件本身特性退化、散熱不良等。

 

LED光衰是指在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，LED的發(fā)光強(qiáng)度比初始的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)降低，且不能恢復(fù)，降低的部分即為L(zhǎng)ED的光衰，引起LED光衰的主要失效機(jī)理是灌封膠體材料的老化變色。LED在通電工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，造成局部溫度的升高，而目前的灌封膠體耐溫普遍不高，當(dāng)灌封膠體長(zhǎng)期處于溫度極限之上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損傷，從而導(dǎo)致LED光衰失效。需要說(shuō)明的是LED通電后，其發(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著芯片結(jié)溫的升高而下降，但只要LED的初始發(fā)光強(qiáng)度不變就不能認(rèn)定為光衰。LED的光衰是由于光源材料損傷而引起的不可逆轉(zhuǎn)的衰減失效現(xiàn)象。