Analyse et amélioration des modes de défaillance principale de LED(I)

LED est une conversion directe de l’énergie électrique en lumière visible et les dispositifs d’énergie radiante, avec consommation de puissance faible, haute efficacité lumineuse, petite taille, etc., est devenu un nouveau type de produits éconergétiques et est largement utilisée dans l’affichage, éclairage, rétro-éclairage et bien d’autres domaines. Ces dernières années, avec la LED technologie continue de progresser, son efficacité lumineuse a également été considérablement améliorée, l’efficacité du système LED bleue existante peut atteindre 60 % ; et l’effet de lumière blanche LED possède plus de 150lm / W, ces fonctionnalités sont faites plus de LED et une plus grande attention.

À l’heure actuelle, bien que la durée de vie théorique de LED peut atteindre 50kh, mais en utilisation réelle, en raison de divers facteurs, LED souvent ne parviennent pas à atteindre un tel haute durée de vie théorique, il y a défaillance prématurée phénomène, qui a considérablement entravé la LED comme une nouvelle énergie, Type de produit progrès. Afin de résoudre ce problème, de nombreux chercheurs ont effectué des recherches pertinentes et a obtenu quelques conclusions importantes. Cet article est basé sur ce point, la cause de l’échec de LED des facteurs importants pour une analyse systématique et proposer des mesures d’amélioration pour s’attendre à améliorer la vie réelle de LED.

Tout d’abord, mode de défaillance de LED

Modes de défaillance des LED sont : puce échec, échec de paquet, thermique au stress panne, panne de stress et l’échec de l’Assemblée, surtout dans l’échec de la puce et la défaillance de l’emballage est le plus fréquent. Cet article sera une analyse détaillée de ces modes de défaillance majeure.

(1)Céchec de hanche

Échec de la puce réfère à la puce elle-même échec ou autres causes d’insuffisance de la puce. Il y a plusieurs raisons à cet échec : puce fissures sont dues à des conditions ne sont pas appropriées, résultant en une plus grande contrainte, avec l’accumulation de la chaleur produite par le stress mécanique thermique aussi est renforcée, ce qui entraîne le processus de collage les micro-fissures dans la puce, travailler lors de l’injection du courant va intensifier les micro-fissures à continuer à se développer jusqu'à ce que le périphérique a complètement échoué. Deuxièmement, si la zone active de la puce a été endommagée, cela conduira au processus de dégradation progressive du processus jusqu'à l’échec, la même provoquera la lampe dans le cadre de léger défaut jusqu'à ce que la lumière n’est pas brillante. En outre, si la puce processus de liaison est mauvaise, dans le cadre de l’utilisation de la puce conduira à la couche de colle complètement séparé de la surface de collage et de faire l’échantillon ouvrir la défaillance d’un circuit, le même provoquera la LED dans le cadre de l’utilisation de phe « dead light » Nomenon. La raison pour le processus de collage pauvres peut être due à l’utilisation de la pâte d’argent ou temps d’exposition est trop long, l’utilisation de la pâte d’argent est trop petite, temps de polymérisation est la contamination de surface base cristal trop longs et solides.

(2)Péchec de l’ackage

Échec de l’encapsulation signifie que le processus de conception ou de production de paquet n’entraîne pas l’échec de l’appareil. Époxy résine utilisée dans les matériaux d’emballage, dans le cadre de l’apparition de problèmes de détérioration, réduisant ainsi la durée réduite de LED. Ces problèmes de détérioration comprennent : claire transmittance, indice de réfraction, coefficient de dilatation, dureté, l’eau perméabilité, perméabilité, propriétés de remplissage, particulièrement au niveau de transmission lumineuse est le plus important. Des études ont montré que plu la longueur d’onde de la lumière, la plus grave dégradation de la transmission de la lumière, mais pour vert au-dessus de la longueur d’onde (ce qui est supérieur à 560nm), cet effet n’est pas grave. Lumileds a annoncé, en 2003, les dispositifs lumineux des LED blanches etLa courbe de test vie dispositif lumineux blanc Φ5, 19kh, avec du silicone encapsulé dispositifs de puissance, de flux lumineux peut encore maintenir l’initiale 80 %, tandis que la courbe de contraste de paquet de résine époxy est indiquée dans le 6kh, le taux de maintien du flux lumineux de seulement 50 %. Des expériences montrent que, dans le cas de la même efficacité lumineuse de la puce, la puce près de la résine époxy devient jaune et puis deviennent brune. Ce processus de dégradation apparente est principalement en raison de la détérioration de la transmittance de la résine époxy en raison de l’augmentation de luminosité et de température. Dans le même temps, dans la LED qui émet une lumière blanche de la lumière bleue pour émettre une lumière blanche, le brunissement de la lentille encapsulation affecte sa réflectivité et rend le bleu émis lumière insuffisante pour exciter le phosphore jaune, conduisant à un changement de lumière l’efficacité et la distribution spectrale.

Pour l’emballage, il est également un facteur important affectant la vie de la LED est la corrosion. Dans l’utilisation de LED, la cause générale de corrosion est principalement due à la vapeur d’eau dans le matériau d’emballage à l’intérieur, résultant en plomb détérioration, corrosion du cuivre de PCB ; parfois, avec l’introduction de la vapeur d’eau des ions conducteurs activées résidera sur la surface de la puce, et fuite. En outre, la piètre qualité du paquet périphérique, dans son emballage aura beaucoup de bulles résiduelles, ces bulles résiduelles sont à l’origine de la corrosion de l’appareil.

(3)THermal sur le non-respect du stress

La température a toujours été un facteur important affectant les propriétés optiques des LED, et dans l’étude des modes de défaillance des LED, des chercheurs nationaux et étrangers a prendre en compte la température d’environnement de travail comme contrainte accélérée, pour réaliser des LED accéléré expérience de vie. C’est parce que dans la résistance thermique du système LED sous la prémisse de la goupille de paquet point d’élévation de la température de soudage, la température de jonction s’élèvera, consistant en une défaillance de LED à l’avance.

Puissance élevée LED modèle structure

Figure : Puissance élevée LED modèle structure ainsi que la température ambiante de travail est respectivement