تحلیل و بهبود حالت اصلی شکست LED (I)

LED یک تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به دستگاه های انرژی نور و روشنایی با مصرف انرژی کم، بازده نورانی بالا، اندازه کوچک و غیره است و تبدیل به نوع جدیدی از محصولات کارآمد انرژی شده است و به طور گسترده ای در نمایشگر استفاده می شود. روشنایی، نور پس زمینه و بسیاری از مناطق دیگر. در سال های اخیر، با استفاده از تکنولوژی LED به پیشرفت ادامه می دهد، بازده روشنایی آن نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است، بهره وری سیستم آبی LED موجود می تواند به 60٪ برسد؛ و نور سفید چراغ اثر بیش از 150lm / W، این ویژگی های LED ساخته شده توجه بیشتر و بیشتر.

در حال حاضر، اگرچه زندگی نظری LED می تواند به 50 کیلوگرم برسد، اما در استفاده واقعی، به دلیل عوامل مختلف، چراغ های LED اغلب موفق به دستیابی به چنین زندگی نظری می شوند؛ پدیده شکستن زودرس، که به شدت LED را به عنوان یک انرژی جدید مانع می کند. نوع پیشرفت محصول به منظور حل این مشکل، بسیاری از محققان تحقیقات مربوطه را انجام داده اند و نتایج مهمی را به دست آورده اند. این مقاله بر این اساس است، در مورد علت شکست LED عوامل مهمی برای تجزیه و تحلیل سیستماتیک، و برخی از اقدامات بهبودی را برای پیش بینی اینکه زندگی واقعی LED را بهبود بخشد، ارائه دهد.

اول، حالت شکست LED

حالت های شکست LED عبارتند از: شکست تراشه، شکست بسته، گرمای بیش از استرس، شکست استرس قدرت و شکست مونتاژ، به ویژه در شکست تراشه و شکست بسته بندی رایج ترین است. این مقاله یک تحلیل دقیق از این حالت های شکست بزرگ خواهد بود.

(1) نارسایی کبد

شکست تراشه به شکست تراشه یا سایر علل شکست تراشه اشاره می کند. دلایل زیادی برای این شکست وجود دارد: ترک های تراشه به علت شرایط فرسایش باند مناسب نیستند، که باعث استرس بیشتری می شود، با انباشت گرما تولید شده توسط استرس مکانیکی حرارتی نیز تقویت می شود و منجر به ایجاد ترک های میکرو در تراشه می شود. ، کار هنگامی که تزریق جریان بیشتر میکرو ترک ها را تشدید می کند تا ادامه یابد تا زمانی که دستگاه به طور کامل شکست خورد. دوم، اگر عامل فعال تراشه آسیب دیده باشد، تا زمانی که شکست اتفاق بیفتد، منجر به تخریب تدریجی روند می شود، همان طور که لامپ در حین ناپایداری نور ایجاد می شود تا نور روشن نمی شود. علاوه بر این، اگر روند پیوند تراشه بد است، در طول استفاده از تراشه، لایه چسب به طور کامل از سطح اتصال جدا شده و باعث شکست نمونه مدار باز خواهد شد، همین امر LED را در طول دوره استفاده از پدیده "نور مرده". دلیل فرآیند پیوند ضعیف ممکن است به دلیل استفاده از خمیر نقره یا مدت زمان قرار گرفتن در معرض بیش از حد طولانی باشد، استفاده از خمیر نقره بسیار کوچک است، زمان خیس شدن بیش از حد طولانی است، سطح آلودگی سطح پایه کریستال.

(2) شکست پیاپی

نقص انکپسولاسیون به این معنی است که طراحی یا فرآیند تولید بسته باعث خرابی دستگاه نمی شود. رزین اپوکسی مورد استفاده در مواد بسته بندی، در جریان وقوع مشکلات تخریب، منجر به کاهش LED زندگی می شود. چنین مشکلات زدایی عبارتند از: انتقال نور، شاخص شکست، ضریب انبساط، سختی، نفوذپذیری آب، نفوذپذیری، خواص پرکننده، به ویژه در انتقال نور، مهمتر است. مطالعات نشان داده اند که طول موج کوتاهتر، ضعف جدیتری از انتقال نور است، اما برای سبز بالاتر از طول موج (که بیشتر از 560 نانومتر است)، این اثر جدی نیست. Lumileds در سال 2003 اعلام کرد که دستگاه های LED روشنایی LED و منحنی آزمونه ی دستگاه نورپردازی φ5، 19kh، با دستگاه های قدرت سیلیکون کپسول شده، شار سبکی می تواند 80٪ اولیه را حفظ کند، در حالی که منحنی کنتراست بسته ی رزین اپوکسی در 6kh نشان داده شده است نرخ تعمیر و نگهداری شار تنها٪ 50 است. آزمایشات نشان می دهد که در مورد همان کارایی درخشان تراشه تراشه نزدیک رزین اپوکسی زرد می شود و سپس قهوه ای می شود. این فرایند تخریب ظاهری عمدتا به دلیل وخامت انتقال نور از رزین اپوکسی به علت افزایش نور و درجه حرارت است. در عین حال، در LED که نور سفید را از طریق نور آبی نوردهی می کند نور سفید را منتشر می کند، قهوه ای از لنز گیرنده بر روی بازتابش اثر می گذارد و باعث می شود نور آبی منتشر شده برای جذب فسفر زرد ناکافی باشد و منجر به تغییر در بازده نور و توزیع طیفی.

برای بسته بندی، همچنین یک عامل مهم تاثیر گذار بر زندگی چراغ خوردگی است. در استفاده از LED، علت اصلی خوردگی عمدتا به دلیل بخار آب داخل مواد بسته بندی در داخل، منجر به خرابی سرب، خوردگی مس PCB می شود؛ گاهی اوقات، با معرفی بخار آب فعال یون های رسانا فعال در سطح تراشه، منجر به نشت. علاوه بر این، کیفیت پایین بسته دستگاه، در بسته آن، دارای مقدار زیادی حباب باقی مانده است، این حباب های باقی مانده باعث خوردگی دستگاه می شود.

(3) ترس از شکست استرس

دما همیشه یک عامل مهمی است که بر خواص نوری LED تأثیر میگذارد و در مطالعهی حالت شکست شکست LED، محققان داخلی و خارجی، دمای زندگی محیط کار را به عنوان استرس شتابانده، برای انجام آزمایش زنده زندگی شتابان انجام میدهند. این به این دلیل است که در مقاومت سیستم حرارتی تحت شرایط نقطه اتصال جوشکاری بسته به افزایش درجه حرارت، دمای اتصالات افزایش می یابد و منجر به شکست LED در پیش می شود.

ساختار مدل LED با قدرت بالا

شکل: ساختار مدل LED با قدرت بالا و همچنین درجه حرارت کاری محیط به ترتیب است