引言
LED(Light emitting diodes)產(chǎn)品在生產(chǎn)與使用過(guò)程中,往往容易因各種應(yīng)力或環(huán)境等因素的影響,導(dǎo)致失效不良的產(chǎn)生,即發(fā)生LED失效。
針對(duì)LED產(chǎn)品發(fā)生的失效問(wèn)題,主要集中于銀膠松脫、金線斷裂、應(yīng)力裂紋等方面。新陽(yáng)檢測(cè)中心分析了以下三種常見(jiàn)的情況,即LED晶元底部的銀膠松脫、LED內(nèi)部金線斷裂及晶圓與銀膠結(jié)合處應(yīng)力裂紋,供大家交流參考。
在晶元底部的銀膠有明顯銀膠松脫異常,即晶元與載板之間的結(jié)合存在松脫開(kāi)裂。
Q:為什么LED晶元底部要放銀膠,它的作用是什么呢?
A:在LED封裝中銀膠主要用于單電極芯片,起導(dǎo)通和固定的作用。
使用銀膠的作用在于:一是電性能及其穩(wěn)定性保障;二是燈珠散熱。
若銀膠發(fā)生松脫,它會(huì)對(duì)電性能造成影響,即由于導(dǎo)電接觸面積減小,散熱有效性降低,LED在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工作后會(huì)出現(xiàn)間斷性不點(diǎn)燈或永久性不點(diǎn)燈。
Q:這個(gè)案例中導(dǎo)致LED失效的原因是?
A:這個(gè)案例中導(dǎo)致LED失效的原因是LED晶元底部的銀膠松脫,為L(zhǎng)ED制程工藝出現(xiàn)問(wèn)題。
LED單品分析發(fā)現(xiàn)晶元底部銀膠松脫,說(shuō)明LED本身制程異常。這種LED在經(jīng)過(guò)回流焊后,其銀膠松脫現(xiàn)象可能會(huì)存在擴(kuò)大趨勢(shì)。
當(dāng)?shù)撞裤y膠松脫后,其電性能下降,且散熱效應(yīng)降低。
LED的銀膠松脫問(wèn)題具有隱蔽性,且在LED工作一段時(shí)間后仍可能出現(xiàn)失效。因此,建議——
對(duì)同批次的LED進(jìn)行再次確認(rèn),鎖定對(duì)象品。
對(duì)成品LED進(jìn)行更換。
改善LED制程。
LED不點(diǎn)燈失效的原因?yàn)長(zhǎng)ED內(nèi)部金線斷裂,斷裂位置靠近金線與支架鍵合點(diǎn)。從斷裂位置以及斷裂的狀態(tài)分析,可以判斷金線是受到應(yīng)力后出現(xiàn)的應(yīng)力斷裂。
Q:本案例中,LED受到應(yīng)力發(fā)生斷裂,該應(yīng)力來(lái)源何處?
A:從LED的組裝結(jié)構(gòu)分析,造成LED應(yīng)力的可能來(lái)源為:LED燈珠貼緊PCB和自動(dòng)插件,致使插件切腳與彎腳過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力無(wú)法有效釋放,從而造成應(yīng)力過(guò)于集中在LED內(nèi)部的薄弱點(diǎn)處,進(jìn)而出現(xiàn)斷裂。
從LED的安裝工藝分析,這種燈珠貼緊PCB 自動(dòng)插件的方式本身就存在很大的隱患,即應(yīng)力無(wú)法釋放從而傳導(dǎo)至LED內(nèi)部,造成金線斷裂或虛連接,進(jìn)而出現(xiàn)直接失效或者可靠性降低,且會(huì)在后續(xù)組裝或使用過(guò)程中導(dǎo)致失效。
從失效源頭及后續(xù)的可靠性風(fēng)險(xiǎn)上說(shuō),該LED不適合采用自動(dòng)插件工藝,建議變更為手插件工藝。
若繼續(xù)采用自動(dòng)插件工藝,建議從以下兩個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性管控:
自動(dòng)插件機(jī)切腳模組的鈍化管理,必須保障針對(duì)該LED的切腳刀片鋒口銳利,減小切腳應(yīng)力。
針對(duì)某些機(jī)型,彎腳角度建議以45°上限特別管理。
晶圓底部的銀膠有明顯裂紋,即晶圓與銀膠之間的結(jié)合開(kāi)裂,裂紋位置基本上下吻合,為典型的應(yīng)力裂紋。
建議對(duì)LED插件、特性等有可能導(dǎo)致LED受力損傷的工位進(jìn)行排查。
對(duì)LED儲(chǔ)存環(huán)境、時(shí)間進(jìn)行管控,避免LED受潮。
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