led芯片失效原理

LED芯片失效原理

由于环境中存在不同程度的静电，通过静电感应或直接转移等形式LED芯片的PN结两端会积聚一定数量的极性相反的静电电荷，形成不同程度的静电电压。当静电电压超过LED的承受值时，静电电荷将以极短的时间（纳秒）在LED芯片的两个电极间放电，从而产生热量。在LED芯片内部的导电层、PN结发光层形成1400℃以上的高温，高温导致局部熔融成小孔，从而造成LED漏电、变暗、死灯，短路等现象。

被静电击损后的LED，严重的往往会造成死灯、漏电。轻微的静电损伤，LED一般没有什么异常，但此时，该LED已经有一定的隐患，当它受到二次静电损伤时，那就会出现暗亮、死灯、漏电的机率增大。通过案例分析总结，当LED芯片受到轻微的、未被觉察的静电损伤，这时候需要扫描电镜放大到一万倍以上进一步确诊，以防更高机率的失效事故发生。

led芯片失效原因

1、芯片抗静电能力差

LED灯珠的抗静电指标高低取决于LED发光芯片本身，与封装材料预计封装工艺基本无关，或者说影响因素很小，很细微；LED灯更容易遭受静电损伤，这与两个引脚间距有关系，LED芯片裸晶的两个电极间距非常小，一般是一百微米以内吧，而LED引脚则是两毫米左右，当静电电荷要转移时，间距越大，越容易形成大的电位差，也就是高的电压。所以，封成LED灯后往往更容易出现静电损伤事故。

2、芯片外延缺陷

LED外延片在高温长晶过程中，衬底、MOCVD反应腔内残留的沉积物、外围气体和Mo源都会引入杂质，这些杂质会渗入磊晶层，阻止氮化镓晶体成核，形成各种各样的外延缺陷，最终在外延层表面形成微小坑洞，这些也会严重影响外延片薄膜材料的晶体质量和性能。

3、芯片化学物残余

电极加工是制作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨，会接触到很多化学清洗剂，如果芯片清洗不够干净，会使有害化学物残余。这些有害化学物会在LED通电时，与电极发生电化学反应，导致死灯、光衰、暗亮、发黑等现象出现。因此，芯片化学物残留引发后期高温导致的焊点开路性死灯通常封装厂很难发现，芯片厂一般会一笔带过而封装厂只能提升焊线工艺，因此判断芯片表面的化学物残留对LED封装厂来说至关重要。

4、芯片的受损

LED芯片的受损会直接导致LED失效，因此提高LED芯片的可靠性至关重要。蒸镀过程中有时需用弹簧夹固定芯片，因此会产生夹痕。黄光作业若显影不完全及光罩有破洞会使发光区有残余多出的金属。晶粒在前段制程中，各项制程如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及花篮、载具等，因此会有晶粒电极刮伤的情况发生。