LED由于壽命�(zhǎng)、能耗低等優(yōu)�(diǎn)被廣泛地�(yīng)用于指示、顯示等�(lǐng)域。可靠性、穩(wěn)定性及高出光率是LED取代�(xiàn)有照明光源必須考慮的因素。封裝工藝是影響LED功能作用的主要因素之一,封裝工藝關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。由于封裝工藝本身的原因,導(dǎo)致LED封裝過程中存在諸多缺�(如重�(fù)焊接、芯片電極氧化等),統(tǒng)�(jì)�(shù)�(jù)顯示[1-2]:焊接系�(tǒng)的失效占整�(gè)半導(dǎo)體失效模式的比例�25%�30%,在�(guó)�(nèi)[3],由于受到設(shè)備和�(chǎn)量的雙重限制,多�(shù)生產(chǎn)廠家采用人工焊接的方法,焊接系統(tǒng)不合格占不合格總�(shù)�40%以上。從使用角度分析,LED封裝過程中產(chǎn)生的缺陷,雖然使用初期并不影響其光電性能,但在以后的使用過程中會(huì)逐漸暴露出來(lái)并導(dǎo)致器件失效。在LED的某些應(yīng)用領(lǐng)域,如高精密航天器材,其潛在的缺陷比那些立即出現(xiàn)致命性失效的缺陷危害更大。因此,如何在封裝過程中�(shí)�(xiàn)�(duì)LED芯片的檢�(cè)、阻斷存在缺陷的LED�(jìn)入后序封裝工序,從而降低生�(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的�(zhì)量、避免使用存在缺陷的LED造成重大損失就成為L(zhǎng)ED封裝行業(yè)急需解決的難題�
目前,LED�(chǎn)�(yè)的檢�(cè)技�(shù)主要集中于封裝前晶片�(jí)的檢�(cè)[4-5]及封裝完成后的成品級(jí)檢測(cè)[6-7],而國(guó)�(nèi)針對(duì)封裝過程中LED的檢�(cè)技�(shù)尚不成熟。本文在LED芯片非接觸檢�(cè)方法的基�(chǔ)上[8-9],在LED引腳式封裝過程中,利用p-n�(jié)光生伏特效應(yīng),分析了封裝缺陷�(duì)光照射LED芯片在引線支架中�(chǎn)生的回路光電流的影響,采用電磁感�(yīng)定律�(cè)量該回路光電流,�(shí)�(xiàn)LED封裝過程中芯片質(zhì)量及封裝缺陷的檢�(cè)�
1理論分析
1.1 p-n�(jié)的光生伏特效�(yīng)[m]根據(jù)p-n�(jié)光生伏特效應(yīng),光生電流IL表示為:
式中,A為p-n�(jié)面積,q是電子電量,Ln、Lp分別為電子和空穴的擴(kuò)散長(zhǎng)度,J表示以光子數(shù)�(jì)算的平均光強(qiáng),α為p-n�(jié)材料的吸收系�(shù),β是量子�(chǎn)額,即每吸收一�(gè)光子�(chǎn)生的電子一空穴�(duì)�(shù)�
在LED引腳式封裝過程中,每�(gè)LED芯片是被固定在引線支架上的,LED芯片通過壓焊金絲(鋁絲)與引線支架形成了閉合回路,如�1。若忽略引線支架電阻,LED支架回路光電流等于芯片光生電流IL。可見,�(dāng)p-n�(jié)材料和摻雜濃度一定時(shí),支架回路光電流與光照強(qiáng)度I成正比�
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