Het is normaal dat full-kleuren-LED-displays dode lichten hebben. Wat abnormaal is, is dat het aantal dode lichten een bepaald bereik overschrijdt. De huidige industriestandaard voor dode lichten op LED-displays is drie van de tienduizend. Deze standaard was enkele jaren geleden de standaard. Huarong Optoelectronics heeft de dode-lichtsnelheid van de meeste LED-vitrines onder controle gehouden met één op 300,000, veel meer dan vele concurrenten, en is ook erkend door klanten.
Dus wat is de reden voor het dode licht op het led-display? Wat zijn de factoren die het dode licht van het led-display veroorzaken?
Zoals we allemaal weten, beperkt de dode lichtsituatie van het LED-display de ontwikkeling van verschillende bedrijven die gespecialiseerd zijn in de ontwikkeling en productie van LED-producten, en ook de ontwikkeling van de LED-industrie. Wat zijn de factoren die LED-dode lichten veroorzaken? Gezien de status-quo van deze industrie, gebruikte Huarong Optoelectronics een media-interview met industrie-experts om de specifieke factoren in LED-R&D, productie, verkoop en toepassing vanuit een professioneel perspectief te analyseren die LED-dode lichten zouden veroorzaken.
Volgens big data kunnen er meer dan honderd redenen zijn voor led-dode lichten. De tijd is beperkt. Tegenwoordig nemen we alleen LED-lichtbronnen als voorbeeld. Van de vijf belangrijkste grondstoffen van LED-lichtbronnen (gouddraad, chip, beugel, fosfor, vaste kristallijm en verpakking) Begin met lijm), introduceer enkele van de redenen die dode lichten kunnen veroorzaken.
Full colour led-display
Gouden lijn
1. Koperlegering, goud-beklede zilverlegeringsdraad, zilverlegeringsdraad in plaats van gouddraad
Gouddraad heeft de voordelen van een hoge elektrische geleidbaarheid, goede thermische geleidbaarheid, corrosieweerstand, goede taaiheid en uitstekende chemische stabiliteit. De prijs van gouddraad is echter duur, wat leidt tot hoge verpakkingskosten. In het periodiek systeem der elementen hebben de vier metalen elementen van overgangsmetaalelementen, goud, zilver, koper en aluminium, een hoge elektrische geleidbaarheid. Veel LED-fabrikanten proberen materialen te ontwikkelen zoals koperlegeringen, met goud-beklede zilverlegeringsdraad en zilverlegeringsdraad om dure gouden draden te vervangen. Hoewel deze alternatieven in sommige eigenschappen superieur zijn aan gouddraden, zijn ze veel slechter in termen van chemische stabiliteit. Zo zijn zilverdraden en met goud-gecoate zilverlegeringsdraden gevoelig voor zwavel-/chloor-/bromeringcorrosie, en koperdraden zijn gevoelig voor oxidatie. In het geval van ingekapselde silicagel vergelijkbaar met water-absorberende en ademende spons, maken deze alternatieven de verbindingsdraad gevoelig voor chemische corrosie, verminderen de betrouwbaarheid van de lichtbron en gebruiken deze voor een lange tijd, en de LED lampkralen zijn gemakkelijk te breken en te sterven.
2. Diameterafwijking:
Eén gram goud kan een gouddraad trekken met een lengte van 26,37 m en een diameter van 50 m (2 mil), of een gouddraad met een lengte van 105,49 m en een diameter van 25 m (1 mil). Als de lengte van de gouddraad vast is, als de diameter van de binnenkomende gouddraad de helft is van het origineel, dan is de weerstand gemeten op de gouddraad een-vierde van de normaal.
Voor leveranciers geldt: hoe kleiner de diameter van de gouddraad, hoe lager de kosten en hoe hoger de winst wanneer de prijs ongewijzigd blijft. Voor LED-klanten die gouden draden gebruiken, zal het kopen van gouden draden die hoeken op de diameter snijden de weerstand van de gouden draden verhogen en het risico op smeltstroom verminderen, wat de levensduur van de LED-lichtbron aanzienlijk zal verkorten. De levensduur van 1,0 mil gouddraad moet bijvoorbeeld korter zijn dan 1,2 mil gouddraad.
3. Oppervlaktedefecten
(1) Het oppervlak van de draad moet vrij zijn van inkepingen, putjes, krassen, scheuren, stoten, kortingen en andere defecten die de levensduur van het apparaat verminderen en die meer dan 5 procent van de draaddiameter overschrijden. Tijdens het trekproces van de gouddraad zullen de oppervlaktedefecten op het draadoppervlak de stroomdichtheid verhogen en het beschadigde onderdeel gemakkelijk verbranden. Tegelijkertijd wordt de weerstand tegen mechanische belasting verminderd en wordt het beschadigde deel van de binnendraad gebroken.
(2) Het oppervlak van de gouddraad moet vrij zijn van olie, roest, stof en andere aanhechtingen, wat de hechtsterkte tussen de gouddraad en de LED-chip en tussen de gouddraad en de beugel zal verminderen.
4. De breekbelasting en reksnelheid zijn te laag;
Een goede gouddraad die bestand is tegen de impact die wordt gegenereerd door harsinkapseling, moet een gespecificeerde breukbelasting en rek hebben. Tegelijkertijd spelen de breekkracht en rek van de gouddraad een sleutelrol in de kwaliteit van de draadverbinding, en verbindingsdraden met een hoge breuksnelheid en rek zijn meer bevorderlijk voor de hechting. Gouddraad die te zacht is, kan de volgende nadelen veroorzaken:
(1) De boogdraad zakt door;
(2) sferische instabiliteit;
(3) De hals van de bal is gemakkelijk te krimpen;
(4) De gouden draad is gemakkelijk te breken.
Te hard gouddraad kan de volgende nadelen veroorzaken:
(1) Pons de chipelektroden of epitaxie uit;
(2) De hals van de gouden bal is gebroken;
(3) moeilijkheden bij het vormen van legeringen;
(4) Het is moeilijk om de boogdraadboog te regelen.
chip
1. Slecht antistatisch vermogen van de chip
De anti-statische index van led-lampparels is afhankelijk van de led-licht-emitterende chip zelf en heeft in principe niets te maken met het verwachte verpakkingsproces van het verpakkingsmateriaal, of de beïnvloedende factoren zijn erg klein en subtiel; LED-lampen zijn gevoeliger voor elektrostatische schade, die verband houdt met de afstand tussen de twee pinnen. De relatie tussen de twee elektroden van de LED-chip-matrijs is erg klein, meestal binnen 100 micron, terwijl de LED-pin ongeveer twee millimeter is. Wanneer de elektrostatische lading moet worden overgedragen, hoe groter de afstand, hoe gemakkelijker het is om een groot potentiaalverschil te vormen. , Dat wil zeggen, hoogspanning. Daarom is het meer vatbaar voor ongevallen met elektrostatische schade nadat het in LED-verlichting is verzegeld.
2. Chip epitaxiale defecten
Tijdens de groei bij hoge-temperatuur van LED-epitaxiale wafers worden onzuiverheden in het substraat, resterende afzettingen in de MOCVD-reactiekamer, perifere gassen en Mo-bronnen geïntroduceerd. Deze onzuiverheden zullen doordringen in de epitaxiale laag om de kiemvorming van galliumnitridekristallen te voorkomen en een verscheidenheid aan verschillende epitaxiale defecten vormen, uiteindelijk vormen ze kleine putjes op het oppervlak van de epitaxiale laag, die ook de kristalkwaliteit en prestaties van de epitaxiale film ernstig zullen beïnvloeden materiaal.
3. Chemische restanten van chips
Elektrodeverwerking is een belangrijk proces voor het maken van LED-chips, inclusief reinigen, verdampen, vergelen, chemisch etsen, smelten en slijpen. Veel chemische reinigingsmiddelen zullen worden blootgesteld. Als de chips niet voldoende worden schoongemaakt, blijven er schadelijke chemicaliën achter. Deze schadelijke chemicaliën zullen elektrochemisch reageren met de elektrode wanneer de LED wordt geactiveerd, wat resulteert in dode lichten, lichtverval, dimmen en zwart worden. Daarom is de identificatie van chemische resten van chips erg belangrijk voor LED-verpakkingsfabrieken.
4. Schade aan de chip
De beschadiging van de LED-displaychip zal direct leiden tot het uitvallen van de LED, dus het is erg belangrijk om de betrouwbaarheid van de LED-chip te verbeteren. Tijdens het verdampingsproces is het soms nodig om de chip met een veerklem vast te zetten, zodat er klemsporen ontstaan. Als het gele lichtwerk onvolledig is en het masker gaten heeft, zal er overtollig metaal in het licht-uitstralende gebied zijn. In het front-end proces van de matrijs, moeten verschillende processen zoals reinigen, verdampen, vergelen, chemisch etsen, smelten, slijpen, enz. een pincet, bloemmanden, dragers, enz. gebruiken. Daarom krassen op de matrijs elektrode kan optreden.
De impact van chipelektroden op soldeerverbindingen: de chipelektrode zelf wordt niet betrouwbaar verdampt, waardoor de elektrode eraf valt of beschadigd raakt na de draadverbinding; de chipelektrode zelf is slecht soldeerbaar, waardoor de soldeerbal gaat solderen; onjuiste chipopslag zal ertoe leiden dat het elektrode-oppervlak wordt geoxideerd en dat het oppervlak wordt bevlekt. En zo verder kan een lichte verontreiniging van het hechtoppervlak de diffusie van metaalatomen tussen de twee beïnvloeden, wat resulteert in falen of foutief lassen.
5. De chips van het nieuwe structuurproces zijn onverenigbaar met de lichtbronmaterialen
De nieuwe structuur van de LED-chipelektrode heeft een laag aluminium, die dient om een reflectorlaag in de elektrode te vormen om de lichtuitstralende efficiëntie van de chip te verbeteren, en ten tweede kan het de hoeveelheid goud verminderen gebruikt bij het verdampen van de elektrode tot op zekere hoogte, waardoor de kosten worden verlaagd. Aluminium is echter een relatief actief metaal. Zodra de verpakkingsfabriek de binnenkomende materialen niet strikt controleert en lijm met een overmatig chloorgehalte gebruikt, zal de aluminium reflecterende laag in de goudelektrode reageren met het chloor in de lijm, wat resulteert in corrosie.
LED-beugel
1. De verzilveringslaag is te dun
De bestaande LED-lichtbronnen op de markt kiezen voor koper als basismateriaal van het leadframe. Om de oxidatie van koper te voorkomen, wordt over het algemeen een laag zilver op het oppervlak van de stent aangebracht. Als de verzilveringslaag te dun is, vergeelt de stent gemakkelijk onder hoge temperatuuromstandigheden. De vergeling van de verzilverde -vergulde laag wordt niet veroorzaakt door de verzilverde-vergulde laag zelf, maar wordt beïnvloed door de koperlaag onder de zilverlaag. Bij hoge temperaturen zullen koperatomen diffunderen en doordringen tot het oppervlak van de zilverlaag, waardoor de zilverlaag geel wordt. De oxideerbaarheid van koper is het grootste nadeel van koper zelf. Zodra het koper in een geoxideerde staat verschijnt, zullen de thermische geleidbaarheid en warmteafvoerprestaties aanzienlijk worden verminderd. Daarom is de dikte van de verzilveringslaag erg belangrijk. Tegelijkertijd worden zowel koper als zilver gemakkelijk aangetast door verschillende vluchtige sulfiden en halogeniden in de lucht, waardoor hun oppervlakken donker en verkleurd worden. Studies hebben aangetoond dat de verkleuring de oppervlakteweerstand met ongeveer 20-80 procent verhoogt en het vermogensverlies toeneemt, wat de stabiliteit en betrouwbaarheid van de LED sterk vermindert en zelfs tot ernstige ongelukken leidt.
Full colour led-display
2. Vulkanisatie van de verzilveringslaag:
LED-lichtbronnen zijn bang voor zwavel. Dit komt omdat zwavel-bevattend gas door de poreuze structuur van de silicagel of de opening tussen de haakjes gaat en een vulkanisatiereactie veroorzaakt met de verzilverde-geplateerde laag van de lichtbron. Nadat de vulkanisatiereactie van de LED-lichtbron heeft plaatsgevonden, zal het functionele gebied van het product zwart worden, zal de lichtstroom geleidelijk afnemen en zal de kleurtemperatuur aanzienlijk afdrijven; de geleidbaarheid van het gevulkaniseerde zilversulfide neemt toe met de stijging van de temperatuur, en lekkage is zeer waarschijnlijk tijdens gebruik; ernstiger De situatie is dat de zilverlaag volledig gecorrodeerd is en de koperlaag bloot komt te liggen. Omdat de tweede soldeerverbinding van de gouddraad is bevestigd aan het oppervlak van de zilverlaag, lijkt de gouden bal eraf te vallen, wat resulteert in een dood licht.
3. Oxidatie van de verzilveringslaag
Bij de voorlopige diagnose van LED-zwarting blijkt dat hoe moeilijker de zwavel/chloor/broom-elementen zijn, hoe moeilijker het te vinden is. De tekenen van zwart worden van de verzilveringslaag van de LED-lichtbron zijn echter duidelijk, wat mogelijk verband houdt met zilveroxidatie. Analyse van zuivere elementen en detectiemethoden, zoals EDS-energiespectrumanalyse, zijn echter niet eenvoudig om oxidatie te bepalen, omdat zuurstofelementen in de luchtomgeving, adsorptie van het monsteroppervlak en organisch materiaal zoals inkapselingslijm de bepaling van het detectieresultaat zullen verstoren , dus de conclusie van het bepalen van oxidatiezwarting moet worden gebruikt SEM, EDS, micro-infraroodspectroscopie, XPS en andere professionele inspecties en een reeks betrouwbaarheidsvergelijkingsexperimenten zoals licht, elektriciteit, chemie, veroudering van het milieu, enz. , gecombineerd met professionele inspectiekennis en kennis van galvaniseren voor uitgebreide analyse.
4. Slechte galvaniseerkwaliteit
De kwaliteit van de coating wordt voornamelijk bepaald door de kristallijne structuur van de metaaldepositielaag. Over het algemeen geldt: hoe fijner de kristalstructuur, hoe dichter en gladder de coating en hoe hoger de beschermende prestatie. Dit soort fijne kristallijne coating wordt "microkristallijne afgezette laag" genoemd. Een goede galvaniseerlaag moet fijn, soepel, uniform en continu kristalliseren, en geen verontreinigingen, chemische resten, vlekken, zwarte vlekken, schroeiplekken, ruwheid, gaatjes, putjes, scheuren, delaminatie, blaarvorming en luchtbellen zijn toegestaan. Huidrimpels, afbladderende coating, vergeling, kristallijne coating, gedeeltelijk geen coating en andere defecten.
In de praktijk van galvanisatieproductie zijn de dikte van de metalen coating en de uniformiteit en integriteit van de coating een van de belangrijke indicatoren voor het controleren van de kwaliteit van de coating, omdat de beschermende prestaties en porositeit van de coating rechtstreeks verband houden met de dikte van de bekleding. De bijzondere verandering is de kathodecoating. Naarmate de dikte toeneemt, verbeteren ook de beschermende prestaties van de coating. Als de dikte van de coating niet uniform is, wordt vaak het dunste deel het eerst vernietigd en verliezen de andere delen het beschermende effect, hoe dik de coating ook is.
De coating heeft meer porositeit en corrosieve gassen zoals zuurstof zullen de kopermatrix binnendringen en door de poriën aantasten
5. Organische vervuiling
Omdat bij het galvanisatieproces verschillende organische-bevattende drankjes worden gebruikt, zal als de verzilveringslaag niet wordt schoongemaakt of als er slechte kwaliteit en verslechterende drankjes worden gebruikt, deze resterende organische stof worden aangetast door licht, warmte en elektriciteit in de omgeving waar de lichtbron brandt. Onder invloed van kan de organische stof chemische reacties ondergaan zoals redox en verkleuring van het oppervlak van de verzilveringslaag veroorzaken.
6. Materiaal mondstuk:
Het plastic materiaal is de sleutel tot de warmtegeleiding van de LED-pakketbeugel. Als de PPA-beugel een mondstukmateriaal is, zullen de plastic prestaties van de PPA worden verminderd, wat resulteert in de volgende problemen: slechte tolerantie voor hoge temperaturen, gemakkelijke vervorming, vergeling en lage reflectiviteit; hoge wateropname, de stent zal van grootte veranderen en zijn mechanische sterkte verminderen als gevolg van wateropname; het heeft een slechte hechting met metaal en silicagel. Het is relatief kieskeurig en komt niet overeen met veel silicagels. Deze potentiële problemen maken het moeilijk om de lampparels op een hoger vermogen te gebruiken. Zodra het vermogensbereik is overschreden, is de aanvankelijke helderheid erg hoog, maar deze neemt snel af en de lamp wordt na een paar maanden gedimd.
Fosfor
1. Fosforhydrolyse
Nitridefosforen worden gemakkelijk gehydrolyseerd en worden ongeldig.
2. Het mechanisme van fosfor zelf-verhitting
Het zelf{{0}}verhittingsmechanisme van de fosfor maakt de temperatuur van de fosforlaag vaak hoger dan de p-n-overgang van de LED-chip. De reden is dat de conversie-efficiëntie van fosforen niet 100 procent kan bereiken, dus een deel van het blauwe licht dat door de fosforen wordt geabsorbeerd, wordt omgezet in geel licht en het andere deel van de lichtenergie die door de fosforen wordt geabsorbeerd in het LED-pakket met hoge lichtenergiedichtheid wordt warmte. Omdat fosfor meestal wordt gemengd met silicagel en de thermische geleidbaarheid van silicagel erg laag is, slechts 0,16 W/mK, zal de door de fosfor gegenereerde warmte zich ophopen in een klein lokaal gebied, waardoor lokale hoge temperaturen ontstaan, en hoe groter de optische dichtheid van de LED Hoe groter de calorische waarde van de fosfor. Wanneer de temperatuur van de fosfor hoger wordt dan 450 graden Celsius, zal de silicagel in de buurt van de fosfordeeltjes verkolen. Zodra de silicagel op een bepaalde plaats verkoold en zwart is geworden, is de lichtconversie-efficiëntie lager. Dit gebied absorbeert meer lichtenergie die wordt uitgestraald door de LED en zet meer warmte om. De temperatuur blijft stijgen, waardoor het verkoolde gebied steeds groter wordt.
Vaste kristallijm
1. Strippen van zilverlijm
De matrix van geleidende zilverlijm is epoxyharsmateriaal en de thermische uitzettingscoëfficiënt is veel groter dan die van chips en beugels. In de omgeving waar de lampparel wordt gebruikt onder invloed van koude en hitte, zal stress ontstaan door thermische problemen, en het effect zal nog groter zijn in een omgeving met drastische temperatuurveranderingen. Om het te verergeren, heeft het colloïde zelf trekbreeksterkte en rek. Wanneer de trekkracht groter wordt, zal het colloïde barsten. De matrijs-bindende lijm laat los op het grensvlak, de warmteafvoer verslechtert sterk, de warmte die door de chip wordt gegenereerd, kan niet worden afgevoerd en de junctietemperatuur stijgt snel, wat het lichtvervalproces aanzienlijk versnelt.
2. Zilveren lijmlagen
De zilverpoederdeeltjes worden in gesuspendeerde toestand in het slurrysysteem gedispergeerd. Door de invloed van dichtheidsverschil, lading, cohesie, kracht en de structuur van het dispersiesysteem tussen het zilverpoeder en de matrix, treedt vaak het fenomeen sedimentatie en gelaagdheid van zilverpoeder op. Het product zal snel uitzakken tijdens het slurren, en de dikte van de coating zal ongelijk zijn en zelfs de fysieke en chemische eigenschappen van de coatingfilm beïnvloeden. Delaminatie heeft ook invloed op de warmteafvoer, hechtsterkte en geleidbaarheid van het apparaat.
3. Zilverionenmigratie
Een klant gebruikte inkapseling van silicagel en een verticale flip-chip-lichtbron die was verbonden met geleidende zilverlijm om elektriciteit te lekken. Door de analyse van slechte lampparels. Abnormale zilverelementen worden gedetecteerd aan de zijkant van de chip en het kan worden waargenomen dat de zilverdeeltjes zich geleidelijk verspreiden van het onderste positieve zilverlijmgebied naar de zijkant van de PN-overgang aan de bovenzijde van de chip. Daarom is vastgesteld dat de lekkage van de slechte lamp hoogstwaarschijnlijk afkomstig is van de zilverionen van de vaste kristalzilverlijm worden veroorzaakt door ionenmigratie aan de zijkant van de chip. Het fenomeen zilverionmigratie wordt geleidelijk gevormd tijdens het gebruik van het product. Met de toename van het migratieverschijnsel, zal het zilverion uiteindelijk de chip PN-overgang geleiden, wat resulteert in een pad met lage weerstand aan de zijkant van de chip, wat resulteert in een abnormale lekstroom van de chip. In ernstige gevallen veroorzaakt het zelfs een kortsluiting van de chip. Er zijn veel redenen voor de migratie van zilver, maar de belangrijkste reden is dat het op zilver-gebaseerde materiaal vochtig is. Nadat de zilverlijm vochtig is, ioniseren de binnendringende watermoleculen het zilver en migreren ze langs de zijkant van de chip onder invloed van het verticale elektrische veld van onder naar boven. Daarom wordt het aanbevolen dat klanten silicagel-inkapseling en zilverlijm gebruiken om de verticale flip-chip-lampkralen te hechten, de goud-tin eutectische lasmethode te kiezen om de chip op de beugel te bevestigen en de waterdichte karakteristieke test van de lamp.
4. De vaste kristallijm droogt niet
De verharder van siliconen voor LED-inkapseling bevat platina (platina) complex, en dit platinacomplex is zeer vatbaar voor vergiftiging. De gifstof is elke vorm van stikstof (N), fosfor (
