It-tielet, il-falliment tal-modulu tas-sors tad-dawl LED iġib raġunijiet
Il-modulu tas-sors tad-dawl LED ġeneralment jikkonsisti f'sostrat, ċippa, materjali tal-imballaġġ (inkluż fosforu), kompożizzjoni tal-lenti, xi moduli jinkludu wkoll sink tas-sħana u silika termali, metodi ta 'ppakkjar popolari huma DOB u COB. Minħabba li d-diversità tad-disinn tal-modulu tas-sors tad-dawl LED u l-kompożizzjoni tal-kumplessità, għalhekk il-kawża tal-falliment hija wkoll ħafna, ġeneralment tinkludi dan li ġej:
1. Id-degradazzjoni tal-materjali tal-ippakkjar
LED fil-ħajja ta 'kuljum tal-proċess, xogħol twil iwassal għal sistemi LED blu u GaN fil-medda bejn ir-radjazzjoni ġġenerata mill-kombinazzjoni ta' radjazzjoni ultravjola u ż-żieda fit-temperatura kkawżata minn materjali tal-imballaġġ esterni LED (bħal reżina epoxy). tnaqqis kbir fit-trasparenza ottika ta 'ħafna polimeri, li jwassal għal tnaqqis fl-effiċjenza luminuża tal-LED.
Għal din id-degradazzjoni tal-materjal tal-imballaġġ, l-effiċjenza tad-dawl LED se tnaqqas din il-problema, DL.Barton et al għamlu riċerka u ttestjar. L-esperimenti juru li meta t-temperatura ambjentali tal-LED hija 95 ℃ , il-kurrent tas-sewqan huwa akbar minn 40mA, it-temperatura tal-junction pn LED taqbeż 145 ℃, din it-temperatura għandha tagħmel il-materjal tal-imballaġġ biex tikseb l-istat kritiku tal-kulur. Jekk il-materjal ta 'inkapsulazzjoni huwa karbonizzat anki taħt kundizzjonijiet għoljin tal-kurrent, sustanza opaka hija ffurmata fuq il-wiċċ tal-apparat jew tiġi ffurmata mogħdija konduttiva, li tikkawża li l-apparat ifalli.
2. Iwweldjar ta 'tniġġis
L-iwweldjar tal-kontaminazzjoni LED jirreferi għall-LED fil-proċess tal-ippakkjar, l-elettrodi taċ-ċippa LED huma qtar, żejt, fibra, trab u sustanzi oħra koperti minn tniġġis, li jirriżultaw f'xi difett konġunt ikkawżat minn difetti, difetti tal-iwweldjar.
Skond l-esperimenti, meta l-kontaminanti jkopru l-ġonta sħiħa tal-istann, l-istruttura metall-dielettrika-metall, magħrufa wkoll bħala l-junction tal-mina, hija ffurmata fil-weldjatura. Fil-proċess tal-glow tal-mezz, minħabba l-preżenza tal-junction tal-mina, l-intensità luminuża tal-wavelengths taċ-ċippa LED se titnaqqas għan-normal meta 60%. Għalhekk, id-difetti tal-iwweldjar tal-pakkett LED għall-ittestjar tal-affidabbiltà huma ferm meħtieġa.
3. Primer tal-kristall solidu kkawżat min-nuqqas
Fl-industrija LED abjad li tintuża komunement fl-insulazzjoni tal-kristalli solidi tal-epossi, reżina tas-silikon, plastik tal-fidda, u t-tliet għandhom vantaġġi u żvantaġġi tagħhom stess, fl-għażla għandha titqies. Reżina epoxy: Il-konduttività termali tal-plastik ta 'insulazzjoni hija fqira, iżda l-luminożità għolja; insulazzjoni tas-silikon: effett termali kolla ftit aħjar mir-reżina epossidika, luminożità għolja, iżda minħabba ċertu proporzjon ta 'silikon, ċippa tas-silikon solidu ħdejn ir-reżina tas-silikon li jifdal u fluworexxenti Tal-reżina epoxy se tipproduċi taħlita tal-fenomenu, wara l- xokk sħun u kiesaħ se jipproduċi tqaxxir li jwassal għal dwal mejta; konduttività termali tal-plastik tal-fidda mill-ewwel tnejn huma tajbin, tista 'testendi l-ħajja taċ-ċipep LED, iżda l-assorbiment tal-fidda huwa relattivament kbir, u jirriżulta f'luminità baxxa. Għal ċippa blu b'żewġ electrode fl-użu ta 'kristall solidu tal-plastik tal-fidda meta l-kontroll tal-ammont ta' kolla huwa wkoll strett ħafna, jew suxxettibbli għal short circuit, impatt dirett fuq ir-rendiment tal-prodott. Għalhekk, għal tipi differenti ta 'prodotti ta' l-apparat, biex tuża sewwa l-ewwel impjant tal-kristall solidu differenti, sabiex tnaqqas aħjar in-nuqqas ta 'apparat ikkawżat minnha.
4. Nuqqas tal-fosfru
Hemm ħafna modi biex jinkiseb LED abjad, l-aktar wieħed użat komunement, l-aktar wieħed matur huwa ġġenerat mill-ċippa LED biex tistimula l-fosforu isfar tal-fosfru isfar, għalhekk il-materjal tal-fosforu dwar l-impatt tal-attenwazzjoni bajda tal-LED bil-kbir. L-aktar fosforu abjad mainstream fis-suq huwa YAG granata aluminju fosfru, fosfat tas-silikat, nitrur fosfru. Meta mqabbel maċ-ċippa LED blu, il-ħsara tal-fosforu se twassal għal aċċelerazzjoni ta 'attenwazzjoni tad-dawl LED, u b'hekk tnaqqas il-ħajja tal-LED. L-esperimenti juru li l-fosfru f'temperatura ta '80 ℃ , l-effiċjenza ta' l-eċitazzjoni titnaqqas bi 2%, wara t-tkessiħ u l-irkupru, u dan il-ħin qasir ħafna juri li t-temperatura LED se tikkawża l-prestazzjoni tal-phosphor 'l isfel, u LED Ħin twil Ħidma f'temperaturi għoljin, se jikkawża tnaqqis irriversibbli fil-fosforu, l-LED ġeneralment tidher problema ta 'xejriet ta' wavelength blu.
Għalhekk, l-attenwazzjoni tad-dawl LED bojod tad-dawl jew saħansitra parti kbira mir-raġuni hija li s-sħana taħt l-effett ta 'degradazzjoni mgħaġġla tal-prestazzjoni tal-fosforu. Għalhekk, il-kwalità tal-fosfru nnifsu għandu effett importanti ħafna fuq il-ħajja luminuża normali tal-LED.
5. Nuqqas ikkawżat minn problemi ta 'dissważjoni tas-sħana
L-LED huwa semikondutturi ta 'stat solidu, u l-erja tal-wiċċ taċ-ċippa LED hija żgħira, taħdem id-densità tal-kurrent, u għal dwal ta' spiss jeħtieġu kombinazzjoni ta 'LED multipli. Id-densità tal-LED, li tirriżulta f'densità termali għolja taċ-ċippa, u ż-żieda fit-temperatura tal-junction iwassal għal produzzjoni mnaqqsa tad-dawl, ċippa biex titħaffef id-deġenerazzjoni, tqassar il-ħajja tal-apparat. It-Tabella 1 tagħti l-konduttività termika ta 'diversi materjali differenti. Jidher li t-teknoloġija attwali fit-tħejjija tal-qawwa LED, it-teknoloġija l-iktar maturi, l-aktar konduttività termali tas-sapfrat użata biss ta '35 ~ 46W / (m × K), inqas minn 1 /
Jekk trid tqis l-applikazzjoni prattika tat-tifrix tal-kulur ta 'l-effetti avversi tad-disinn termali, għandha wkoll tillimita t-temperatura massima tal-junction. Peress li l-qawwa tad-dħul taċ-ċippa LED tkompli titjieb, din it-teknoloġija ta 'l-imballaġġ ta' l-LED ta 'l-enerġija tressaq rekwiżiti ogħla, u issa l-problema tas-sħana saret fattur ewlieni li jirrestrinġi l-iżvilupp ta' LED ta 'qawwa għolja.
6. Difetti fil-materjal epitassjali bbażati fuq il-LEDGaN ikkawżati minn falliment
Minħabba n-nuqqas ta 'materjal tas-substrat li huwa kompatibbli ma' GaN, hemm numru ta 'difetti fil-films GaN fil-biċċa l-kbira tat-tagħmir LED attwali. Materjal GaN u r-rata ta 'nuqqas ta' qbil kostanti tal-kannizzata taż-żaffir tas-sottostrat tal-kurrent korrenti ta '14%, filwaqt li t-tkabbir tal-materjal GaN fuq id-densità ta' dislokazzjoni ta 'substrat żaffir ta' 108 / cm3 ~ 1010 / cm3.
Fil-preparazzjoni tal-LED, id-difetti tal-materjal jassorbu t-trasportatur, sabiex jiffurmaw ċentru kompost mhux radjatur fis-saff attiv, li jżid l-assorbiment tad-dawl, li jirriżulta fit-tnaqqis tal-effiċjenza luminuża tal-LED. Meta l-kurrent ikun kbir biżżejjed, it-trasportatur ser iseħħ ir-rikombinazzjoni tar-radjazzjoni, iżda jikkawża vibrazzjoni kannizzata, mozzjoni termika kannizzata se taċċellera l-formazzjoni ta 'difetti, li tirriżulta f'deterjorazzjoni ta' heterojunction LED. L-elettrodu tal-metall f'kuntatt mal-apparat taħt l-azzjoni ta 'tensjoni elettrika u stress termali se jemigra tul id-dislokazzjoni, li jirriżulta f'ċirkwit ottiku baxx ohmiku, li jwassal għall-qtugħ tal-qawwa ottika tal-apparat u żieda kurrenti ta' tnixxija. Għalhekk, biex tittejjeb il-kwalità tal-materjali epitassjali, it-tnaqqis tad-densità tal-materjali fid-difett jista 'jtejjeb b'mod effettiv l-affidabilità tal-apparati LED.
7. Nuqqas ikkawżat minn ħsara elettrostatika
Il-materjal GaN għandu spazju wiesa 'ta' 3.39 eV, reżistività għolja. Għalhekk, iċ-ċippa tal-LED ibbażata fuq GaN fil-produzzjoni tagħha, il-proċess ta 'trasport iġġenerat mill-ċarġ elettrostatiku huwa faċli biex jakkumula u jipproduċi vultaġġ elettrostatiku għoli. L-istruttura tat-tagħmir tal-LED bbażat fuq GaN tas-sottostrat taż-żaffir hija żgħira ħafna għall-kapaċità tal-ġarr elettrostatiku u hija suxxettibbli għat-tqassim elettrostatiku mill-ġenerazzjoni tagħha. Fil-każ ta 'ebda protezzjoni statika, il-korp ta' l-elettriċità statika faċilment iwassal għal ħsara LED, l-apparati LED huma waqfien statiku jikkawża ħsara permanenti.
8. Tixjiħ tal-kuntatt ottiku GaN tat-tip P
Meneghesso et al., Fl-analiżi tal-proċess ta 'falliment ta' GaN, permezz tal-apparat LED qabel u wara d-degradazzjoni tal-karatteristiċi IV, Meneghesso et al jemmnu li dawn il-bidliet huma dovuti għal P-GaN film konduttiv trasparenti u elettrodi tal-metall taħt l-influwenza tad-Degradazzjoni tal-kurrent kbir u tas-sħana, li tirriżulta f'żieda fir-reżistenza f'serje, li tirriżulta f'effett intensiv attwali, li jagħmel l-effiċjenza luminuża tat-tnaqqis; fil-każ ta 'injezzjoni ta' kurrent għoli, id-difett jiżdied, u jirriżulta f'żieda fil-kurrent tat-tnixxija. Għalhekk, il-kuntatt ottiku tal-elettrodu tal-metall ta 'P-GaN għandu rwol importanti fil-prestazzjoni ottika tal-LED.
Minbarra r-raġunijiet ta 'hawn fuq, ir-raġunijiet li baqa' għal nuqqas jinkludu toqob ta 'iwweldjar ta' chip u substrat, spallation, lenti yellowing, cracking, chip open circuit, short circuit u l-bqija.
Prodotti kbar: Bajja Għolja , Id -Dawl lineari Aisle , Fanal ta 'l-istazzjon taż-Żejt , Lampa tal- maħżen , LED ta' emerġenza tad-dawl , LED jikber fid-dawl , Bar immuntat fuq il-wiċċ riġidu , LED lampa riġida DC12V
