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LED芯片常遇到的6大問題

正向電壓降低、暗光

(1)一種是電極與發光材料爲歐姆接觸,但接觸電阻大,主要由材料襯底低濃度或電極缺損所致。

(2)一種是電極與材料爲非歐姆接觸,主要發生在芯片電極制備過程中蒸發第一層電極時的擠壓印或夾印,分布位置。

另外封裝過程中也可能造成正向壓降低,主要原因有銀膠固化不充分,支架或芯片電極沾汙等造成接觸電阻大或接觸電阻不穩定。

正向壓降低的芯片在固定電壓測試時,通過芯片的電流小,從而表現暗點,還有一種暗光現象是芯片本身發光效率低,正向壓降正常。

難壓焊

(1)打不粘:主要因爲電極表面氧化或有膠

(2)有與發光材料接觸不牢和加厚焊線層不牢,其中以加厚層脫落爲主。

(3)打穿電極:通常與芯片材料有關,材料脆且強度不高的材料易打穿電極,一般GAALAS材料(如高紅,紅外芯片)較GAP材料易打穿電極。

(4)壓焊調試應從焊接溫度,超聲波功率,超聲時間,壓力,金球大小,支架定位等進行調整。

發光顔色差異

(1)同一張芯片發光顔色有明顯差異主要是因爲外延片材料問題,ALGAINP四元素材料采用量子結構很薄,生長是很難保證各區域組分一致。(組分決定禁帶寬度,禁帶寬度決定波長)。

(2)GAP黃綠芯片,發光波長不會有很大偏差,但是由于人眼對這個波段顔色敏感,很容易查出偏黃,偏綠。由于波長是外延片材料決定的,區域越小,出現顔色偏差概念越小,故在M/T作業中有鄰近選取法。

(3)GAP紅色芯片有的發光顔色是偏橙黃色,這是由于其發光機理爲間接躍進。受雜質濃度影響,電流密度加大時,易産生雜質能級偏移和發光飽和,發光是開始變爲橙黃色。

閘流體效應

(1)是發光二極管在正常電壓下無法導通,當電壓加高到一定程度,電流産生突變。

(2)産生閘流體現象原因是發光材料外延片生長時出現了反向夾層,有此現象的LED在IF=20MA時測試的正向壓降有隱藏性,在使用過程是出于兩極電壓不夠大,表現爲不亮,可用測試信息儀器從晶體管圖示儀測試曲線,也可以通過小電流IF=10UA下的正向壓降來發現,小電流下的正向壓降明顯偏大,則可能是該問題所致。

反向漏電流IR

在限定條件下反向漏電流爲二極管的基本特性,按LED以前的常規規定,指反向電壓在5V時的反向漏電流。隨著發光二極管性能的提高,反向漏電流會越來越小。IR越小越好,産生原因爲電子的不規則移動。

(1)芯片本身品質問題原因,可能晶片本身切割異常所導致。

(2)銀膠點的太多,嚴重時會導致短路。外延造成的反向漏電主要由PN結內部結構缺陷所致,芯片制作過程中側面腐蝕不夠或有銀膠絲沾附在測面,嚴禁用有機溶液調配銀膠。以防止銀膠通過毛細現象爬到結區。

(3)靜電擊傷。外延材料,芯片制作,器件封裝,測試一般5V下反向漏電流爲10UA,也可以固定反向電流下測試反向電壓。不同類型的LED反向特性相差大:普綠,普黃芯片反向擊穿可達到一百多伏,而普紅芯片則在十幾二十伏之間。

(4)焊線壓力控制不當,造成晶片內崩導致IR升高。

解決方案:

(1)銀膠膠量需控制在晶片高度的1/3~1/2;

(2)人體及機台靜電量需控制在50V以下;

(3)焊線第一點的壓力應控制在30~45g之間爲佳。

死燈現象

(1)LED的漏電流過大造成PN結失效,使LED燈點不亮,這種情況一般不會影響其他的LED燈的工作。

(2)LED燈的內部連接引線斷開,造成LED無電流通過而産生死燈,這種情況會影響其他的LED燈的正常工作,原因是由于LED燈工作電壓低(紅黃橙LED工作電壓1.8v-2.2v,藍綠白LED工作電壓2.8-3.2v),一般都要用串、並聯來聯接,來適應不同的工作電壓,串聯的LED燈越多影響越大,只要其中有一個LED燈內部連線開路,將造成該串聯電路的整串LED燈不亮,可見這種情況比第一種情況要嚴重的多。

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