تجزیه و تحلیل شکست لپ تاپ LED و شکست بسته بندی
چراغ روشنایی و فن آوری نور پس زمینه در دهه گذشته پیشرفت قابل توجهی داشته است، به عنوان نسل جدیدی از منبع نور سبز، منبع نور LED در نورپردازی سنتی و دیگر زمینه ها ظاهر شده است، اما هنوز بسیاری از منبع نور LED مشکلی را حل نمی کند .
شامل ثبات ضعیف، هزینه های بالا و قابلیت اطمینان ضعیف، مهمترین آنها مسائل پایداری و قابلیت اطمینان است. اگر چه پیش بینی فعلی LED منبع نور زندگی بیش از 50،000 ساعت است. اما این زندگی اشاره به زندگی نظری، منبع نور در زندگی 25 ℃ . در استفاده واقعی از این فرآیند، با دمای بالا، رطوبت بالا و دیگر محیط های خشن مواجه خواهد شد، زوم ضایعات منبع نور LED، سرعت نسبی مواد را افزایش می دهد، منبع نور LED به سرعت شکست خورد.
1 حالت فیزیکی مکانیزم فیزیکی
دانه های لامپ های LED یک سیستم متشکل از چندین ماژول است. شکست هر مولفه موجب شکست لامپ های LED خواهد شد. از تکه ای از نور به تراشه های لامپ LED، حالت شکست تقریبا 30 نوع است، همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، جدول شکست لامپ های LED نشان داده شده است. در اینجا، LED از ترکیب ساختار به دو قسمت از چیپ و بسته بندی خارجی تقسیم می شود. سپس، حالت شکست شکست LED و مکانیسم فیزیکی نیز به شکست تراشه و بسته شدن بسته بندی تقسیم می شود تا دو مورد بحث شود.
2. جدول 1 چراغ لامپ مهره حالت شکست
فاکتورهای شکست LED تراشه عبارتند از: الکتریسیته ساکن، جریان و دما.
3. تخلیه الکترواستاتیک می تواند لحظه ای از ولتاژ فوق العاده بالا آزاد شود، به تراشه LED به ارمغان می آورد آسیب بزرگی، ESD LED شکست تراشه به شکست نرم و سخت شکست دو حالت تقسیم شده است. ولتاژ بالا / جریان الکتریکی ناشی از الکتریسیته ساکن باعث می شود که تراشه LED به اتصال کوتاه به یک حالت شکست سخت تبدیل شود. دلیل اینکه چراغ تراشه چراغی کوتاه است، این است که ولتاژ بالا موجب شکستن الکترولیت می شود و یا تراکم جریان فعلی جریان تراکم بالا است.
تخلیه الکترواستاتیک ولتاژ / جریان کمی پایین تر می تواند باعث شکست نرم در تراشه LED شود. شکست نرم معمولا با کاهش جریان نشت تراشه همراه است، که ممکن است به دلیل جریان معکوس بالا ناشی از ناپدید شدن بخشی از مسیر جاری نشت باشد. در مقایسه با تراشه LED عمودی، در سطح خسارت تراشه LED ثابت است. از آنجا که سطح الکترود تراشه LED در همان طرف تراشه، ولتاژ بالا لحظه ای تولید شده توسط برق استاتیک را آسان تر می کند تا تراشه را روی تراشه کوتاه کند، که موجب شکست تراشه LED می شود.
جريان بالا موجب شکست الكتريكي LED مي شود: از يك سو يك جريان بزرگ دماي اتصال نسبتا بالايي را به ارمغان مي آورد. از سوی دیگر، با قدرت بالا الکترونیک به اتصال PN باعث ایجاد پیوند Mg-H و شکست پیوند Ga-N می شود.
پارگی پیوند Mg-H حامل لایه p بیشتر را فعال خواهد کرد، به طوری که در ابتدای پیری، تراشه LED دارای مرحله افزایش قدرت نوری است، و باند Ga-N یک واکنش نیتروژن ایجاد می کند. جای خالص نیتروژن احتمال عدم تجدید پذیری را افزایش می دهد، در نتیجه ضعف قدرت نوری دستگاه را توضیح می دهد. شکل گیری نیتروژن خالی برای رسیدن به تعادل زمانی که یک روند بسیار طولانی است، که دلیل اصلی برای چیپ LED مدرن آهسته است.
در عین حال، جریان بالا جریان در داخل تراشه LED را پر می کند، نقص های تراشه LED در تراکم بزرگتر، پدیده بیشتر تراکم جریان است. تراکم جریان بیش از حد می تواند منجر به پدیده الکتروگرگ شدن فلز شود و موجب ناکامی تراشه های LED شود. علاوه بر این، دیودهای نورسنجی InGaN در نقش دوگانه جريان و دما، در لایه دوپينگی مؤثر، بسيار ناپايدار از Mg-H2 به نظر می رسند.
اثر درجه حرارت بر روی تراشه چراغ عمدتا به منظور کاهش بهره وری کوانتومی داخلی و LED تراشه زندگی کوتاه تر است. این به این دلیل است که بازده کوانتومی داخلی عملکرد تابع دما است، هرچه دمای بالاتر راندمان کوانتومی پایین تر باشد، در حالی که دمای پیری مواد، باعث آسیب رساندن به لنز و عملکرد داخلی مواد چدنی می شود. علاوه بر این، دمای اتصال بالا باعث می شود توزیع دما در داخل تراشه ناهموار باشد و موجب ایجاد فشار می شود و در نتیجه باعث کاهش کارایی کوانتومی داخلی و قابلیت اطمینان تراشه می شود. استرس حرارتی به میزان مشخص، ممکن است موجب شکست پارامترهای تراشه LED شود.
4. خطاهای بسته بندی چراغ باعث عوامل اصلی عبارتند از: دما، رطوبت و ولتاژ.
در حال حاضر، مطالعه دقیق ترین و گسترده ای از تاثیر درجه حرارت بر قابلیت اطمینان بسته بندی چراغ. دما به علت جنبه های زیر سبب می شود که ماژول LED و سیستم خراب شود:
(1) دمای بالا، تخریب مواد بسته بندی را کاهش می دهد، عملکرد کاهش می یابد؛
(2) دمای اتصال در عملکرد LED تاثیر زیادی خواهد داشت. دمای اتصال بیش از حد لایه فسفر سیاه را سیاه می کند، اثر نور LED را کاهش می دهد یا باعث شکست فاجعه بار می شود. علاوه بر این، چون شاخص شکست و ضریب انبساط حرارتی بین سیلیسیم ژل و ذرات فسفر مطابقت نداشته باشد، دمای بالا باعث کاهش بازده تبدیل فسفر می شود، و نسبت فسفر doped بالاتر، بدتر از بازده درخشان کاهش می دهد؛
(3) با توجه به عدم انطباق هدایت حرارتی بین مواد بسته بندی شده، درجه گرادیان و توزیع درجه حرارت نامنظم است، ترک ها ممکن است درون ماده تولید شوند یا در رابط بین مواد ایجاد شود. این ترک ها و خواص لایه بندی باعث کاهش کارایی درخشندگی، تراشه و لایه فسفری بین لایه برداری می شود تا کارایی استخراج نور، لایه فسفری و سیلیکاژ گلدان را کاهش دهد. بالاترین میزان بهره وری استخراج می تواند بیش از 20 درصد کاهش یابد. The The نفوذپذیری بین ژل سیلیکا و بستر ممکن است حتی باعث شکستن سیم طلایی شود که منجر به شکست فاجعه بار میشود.
از طریق مطالعه تجربی محیط رطوبت بالا متوجه شد که نفوذ رطوبت نه تنها موجب کاهش کارایی نور LED شده و منجر به شکست فاجعه بار LED می شود. یافته شده است که رطوبت در ایجاد نقص های طبقه بندی شده با درجه حرارت بالا و رطوبت بالا 85 ℃ / 85٪ RH نقش مهمی ایفا می کند . نتیجه طبقه بندی باعث کاهش بهره وری نور LED و تفاوت زبری از تراشه های مختلف حالت های مختلف شکست می شود.
محصولات داغ: باریک نوار LED سفت و سخت ، پانل های UL 48W ، نور پانل ضد آب ، چراغ خیابان 120W ، چراغ خطی 1.5M ، پانل ضد آب 36W ، نوار سفت و سخت LED
