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LED芯片寿数实验的重要性

LED具有体积小,耗电量低、长寿命环保等优点,在实际生产研发过程中,需要通过寿命试验对LED芯片的可靠性水平进行*价,并通过质量反馈来提高LED芯片的可靠性水平,以保证LED芯片质量。 1、引言作为

LED具有体积小,耗电量低、长寿数环保等长处,在实践出产研制进程中,需求经过寿数实验LED芯片的可靠性水平进行*价,并经过质量反响来进步LED芯片的可靠性水平,以确保LED芯片质量。

1、导言

作为电子元器材,发光二极管(Light Emitting Diode-led)已呈现40多年,但长久以来,遭到发光功率和亮度的约束,仅为指示灯所选用,直到上世纪末突破了技能瓶颈,出产出高亮度高功率的 LED和兰光LED,使其使用规模扩展到信号灯、城市夜景工程、全彩屏等,供给了作为照明光源的或许性。跟着LED使用规模的加大,进步LED可靠性具有愈加重要的含义。LED具有高可靠性和长寿数的长处,在实践出产研制进程中,需求经过寿数实验对LED芯片的可靠性水平进行*价,并经过质量反响来进步 LED芯片的可靠性水平,以确保LED芯片质量,为此在完结全色系LED产业化的一起,开发了LED芯片寿数实验的条件、办法、手法和设备等,以进步寿数实验的科学性和成果的精确性。

2、寿数实验条件的确认

电子产品在规则的作业及环境条件下,进行的作业实验称为寿数实验,又称耐久性实验。跟着LED出产技能水平的进步,产品的寿数和可靠性大为改观,LED的理论寿数为10万小时,假如仍选用惯例的正常额外应力下的寿数实验,很难对产品的寿数和可靠性做出较为客观的*价,而咱们实验的首要意图是,经过寿数实验把握LED芯片光输出衰减状况,然后揣度其寿数。依据LED器材的特色,经过比照实验和统计剖析,终究规则了0.3×~0.3mm2以下芯片的寿数实验条件:

[1].样品随机抽取,数量为8~10粒芯片,制成ф5单灯;

[2].作业电流为30mA;

[3].环境条件为室温(25℃±5℃);

[4].实验周期为96小时、1000小时和5000小时三种;

作业电流为30mA是额外值的1.5倍,是加大电应力的寿数实验,其成果尽管不能代表实在的寿数状况,可是有很大的参考价值;寿数实验以外延片出产批为母样,随机抽取其间一片外延片中的8~10粒芯片,封装成ф5单灯器材,进行为96小时寿数实验,其成果代表本出产批的一切外延片。一般以为,实验周期为 1000小时或以上的称为长时刻寿数实验。出产工艺稳守时,1000小时的寿数实验频次较低,5000小时的寿数实验频次可更低。

3、进程与注意事项

关于LED芯片寿数实验样本,能够选用芯片,一般称为裸晶,也能够选用经过封装后的器材。选用裸晶办法,外界应力较小,简单散热,因而光衰小、寿数长,与实践使用状况距离较大,尽管可经过加大电流来调整,但不如直接选用单灯器材办法直观。选用单灯器材办法进行寿数实验,形成器材的光衰老化的要素杂乱,或许有芯片的要素,也有封装的要素。在实验进程中,采纳多种办法,下降封装的要素的影响,对或许影响寿数实验成果精确性的细节,逐个进行改进,确保了寿数实验成果的客观性和精确性。

3.1样品抽取办法

寿数实验只能选用抽样实验的*估办法,具有必定的危险性。首要,产品质量具有必定程度的均匀性和稳定性是抽样*估的条件,只要以为产品质量是均匀的,抽样才具有代表性;其次,因为实践产品质量上存在必定的离散性,咱们采纳分区随机抽样的办法,以进步寿数实验成果精确性。咱们经过查找相关资料和进行很多的比照实验,提出了较为科学的样品抽取办法:将芯片按其在外延片的方位分为四区,分区状况拜见图一所示,每区2~3粒芯片,共8~10粒芯片,关于不同器材寿数实验成果相差悬殊,乃至对立的状况,咱们规则了加严寿数实验的办法,即每区4~6粒芯片,共16~20粒芯片,按正常条件进行寿数实验,仅仅数量加严,而不是实验条件加严;第三,一般地说,抽样数量越多,危险性越小,寿数实验成果的成果越精确,可是,抽样数量越多抽样数量过多,必定形成人力、物力和时刻的糟蹋,实验本钱上升。怎么处理危险和本钱的联系,一直是咱们研讨的内容,咱们的方针是经过采纳科学的抽样办法,在同一实验本钱下,使危险性下降到最低。

3.2光电参数测验办法与器材配光曲线

在LED寿数实验中,先对实验样品进行光电参数测验挑选,筛选光电参数超规或反常的器材,合格者进行逐个编号并投入寿数实验,完结接连实验后进行复测,以取得寿数实验成果。为了使寿数实验成果客观、精确,除做好测验仪器的计量外,还规则原则上实验前后所选用的是同一台测验仪测验,以削减不必要的差错要素,这一点对光参数尤为重要;初期咱们选用丈量器材光强的改变来判别光衰状况,一般测验器材的轴向光强,关于配光曲线半角较小的器材,光强值的巨细随几许方位而急剧改变,丈量重复性差,影响寿数实验成果的客观性和精确性,为了防止呈现这种状况,选用大视点的封装办法,并选用无反射杯支架,扫除反射杯配光效果,消除器材封装办法配光功能的影响,进步光参数测验的精确度,后续经过选用光通量丈量得到验证。

3.3树脂劣变对寿数实验的影响

现有的环氧树脂封装资料受紫外线照耀后通明度下降,是高分子资料的光老化,是紫外线和氧参加下的一系列杂乱反响的成果,一般以为是光引发的主动氧化进程。树脂劣变对寿数实验成果的影响,首要表现1000小时或以上长时刻寿数实验,现在只能经过尽或许削减紫外线的照耀,来进步寿数实验成果的果客观性和精确性。往后还可经过挑选封装资料,或许检定出环氧树脂的光衰值,并将其从寿数实验中扫除。

3.4封装工艺对寿数实验的影响

封装工艺对寿数实验影响较大,尽管选用通明树脂封装,可用显微镜直接观察到内部固晶、键合等状况,以便进行失效剖析,可是并不是一切的封装工艺缺点都能观察到,例如:键合焊点质量与工艺条件是温度和压力联系密切,而温度过高、压力太大则会使芯片发生形变发生应力,然后引进位错,乃至呈现暗裂,影响发光功率和寿数。引线键合、树脂封装引人的应力改变,如散热、膨胀系数等都是影响寿数实验的重要要素,其寿数实验成果较裸晶寿数实验差,可是关于现在小功率芯片,加大了查核的质量规模,寿数实验成果愈加挨近实践使用状况,对出产操控有必定参考价值。

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