引言
LED(Light emitting diodes)产品在生产与使用过程中,往往容易因各种应力或环境等因素的影响,导致失效不良的产生,即发生LED失效。
针对LED产品发生的失效问题,主要集中于银胶松脱、金线断裂、应力裂纹等方面。新阳检测中心分析了以下三种常见的情况,即LED晶元底部的银胶松脱、LED内部金线断裂及晶圆与银胶结合处应力裂纹,供大家交流参考。
案例1 LED晶元底部的银胶松脱
失效问题描述
在晶元底部的银胶有明显银胶松脱异常,即晶元与载板之间的结合存在松脱开裂。
Q:为什么LED晶元底部要放银胶,它的作用是什么呢?
A:在LED封装中银胶主要用于单电极芯片,起导通和固定的作用。
使用银胶的作用在于:一是电性能及其稳定性保障;二是灯珠散热。
若银胶发生松脱,它会对电性能造成影响,即由于导电接触面积减小,散热有效性降低,LED在经过长期工作后会出现间断性不点灯或永久性不点灯。
Q:这个案例中导致LED失效的原因是?
A:这个案例中导致LED失效的原因是LED晶元底部的银胶松脱,为LED制程工艺出现问题。
LED单品分析发现晶元底部银胶松脱,说明LED本身制程异常。这种LED在经过回流焊后,其银胶松脱现象可能会存在扩大趋势。
当底部银胶松脱后,其电性能下降,且散热效应降低。
改善建议
LED的银胶松脱问题具有隐蔽性,且在LED工作一段时间后仍可能出现失效。因此,建议——
对同批次的LED进行再次确认,锁定对象品。
对成品LED进行更换。
改善LED制程。
案例2 LED内部金线断裂失效问题描述
LED不点灯失效的原因为LED内部金线断裂,断裂位置靠近金线与支架键合点。从断裂位置以及断裂的状态分析,可以判断金线是受到应力后出现的应力断裂。
Q:本案例中,LED受到应力发生断裂,该应力来源何处?
A:从LED的组装结构分析,造成LED应力的可能来源为:LED灯珠贴紧PCB和自动插件,致使插件切脚与弯脚过程中产生的机械应力无法有效释放,从而造成应力过于集中在LED内部的薄弱点处,进而出现断裂。
从LED的安装工艺分析,这种灯珠贴紧PCB 自动插件的方式本身就存在很大的隐患,即应力无法释放从而传导至LED内部,造成金线断裂或虚连接,进而出现直接失效或者可靠性降低,且会在后续组装或使用过程中导致失效。
改善建议
从失效源头及后续的可靠性风险上说,该LED不适合采用自动插件工艺,建议变更为手插件工艺。
若继续采用自动插件工艺,建议从以下两个方面进行针对性管控:
自动插件机切脚模组的钝化管理,必须保障针对该LED的切脚刀片锋口锐利,减小切脚应力。
针对某些机型,弯脚角度建议以45°上限特别管理。
案例3晶圆与银胶结合处应力裂纹失效问题描述
晶圆底部的银胶有明显裂纹,即晶圆与银胶之间的结合开裂,裂纹位置基本上下吻合,为典型的应力裂纹。
改善建议
建议对LED插件、特性等有可能导致LED受力损伤的工位进行排查。
对LED储存环境、时间进行管控,避免LED受潮。
本篇文章介绍了LED常见失效案例及分析,如需转载,后台私信获取授权即可。若未经授权转载,我们将依法维护法定权利。原创不易,感谢支持!
新阳检测中心将继续分享关于PCB/PCBA、汽车电子及相关电子元器件失效分析、可靠性评价等方面的专业知识,点击关注获取更多知识分享与资讯信息,也可关注“新阳检测中心”微信公众号。
最后,如您有相关检测需求,欢迎咨询,我们将竭诚为您服务。