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LED常见失效案例及分析

菜鸟
2022-07-19 08:33:50     打赏

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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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。

LED常见失效案例及分析


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关键词: 失效     案例     分析     应力     银胶     松脱     断裂    

专家
2022-07-19 08:35:40     打赏
2楼

学习


专家
2022-07-19 08:43:07     打赏
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院士
2022-07-19 08:53:59     打赏
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高工
2022-07-19 15:42:32     打赏
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