LED失效分析测试案例
案例一:不同环境温度下热分布测试
金鉴显微热分布测试系统配备高精度控温体系,可实现器件在不同温度下的热分布测试。本案例模拟灯具芯片在不同环境温度下的结温及热分布状态,测试结果表明,控制环境温度达到80℃时,芯片结温122℃,继续升高环境温度可能导致芯片发光效率低下甚至芯片受损。
案例二:不同厂家芯片光热分布差异
看以下案例中A款芯片的光热发布均匀度,强烈建议LED芯片规格书里添加不同使用温度下的光热分布数据!做好光热分布来料检验,可以使LED质量更可靠。
案例三:多芯片封装,电流密度均匀性需把控
某款灯珠采用两颗芯片并联的方式封装,金鉴显微光分布测试系统测得B芯片发光强度较A芯片的大,显微热分布测试系统测得B芯片表面温度高于A芯片。分析其原因,LED芯片较小的电压波动都会产生较大的电流变化,该灯珠两颗芯片采用并联方式工作,两颗芯片两端的电压一样,芯片电阻之间的差异会造成流过两颗芯片的电流存在较大差异,从而出现一个灯珠内两颗芯片亮度不一的现象,影响灯珠性能。
案例四:倒装芯片光热分布分析
LED失效分析案例中,CSP灯珠出现胶裂异常,金鉴显微热分布测试分析显示,芯片负*焊盘区域温度比正*焊盘区域温度高约15℃。因此,推断该芯片电流密度均匀性较差,导致正负*焊盘位置光热分布差异较大,局部热膨胀差异过大从而引起芯片上方封装胶开裂异常。
案例五:LED灯珠热分布分析
某客户的声控灯具在使用一定时间后出现胶体开裂和断线死灯失效,对该款灯珠进行热分布测试发现,以灯珠河道为界线,灯珠正负*焊盘存在较大温差,负*焊盘温度明显高于正*焊盘温度,造成PCB基板和灯珠以河道为界线出现热膨胀不一致,灯珠河道区域应力集中,从而导致河道区域的封装胶出现开裂现象。同时灯具PCB基板导热性较差,导致灯珠热量囤积,灯珠结温偏高(125.5℃),处于热影响区的键合线在长期频繁开关引起的应力应变作用下出现疲劳开裂直至烧毁开路。此案例中,温度和热分布测试结果能直观的反应灯珠失效点。
案例六:LED灯具热分布测试
日常使用的灯具过热容易引起电子器件故障,缩短产品使用寿命,严重甚至造成安全隐患,检测LED灯具发热均匀情况能帮助设计产品,合理布置发热部件,有效防止过热。
LED灯具热分布
案例七:定位电源失效区域
电源失效案例中,金鉴使用红外热分布测试系统对电源进行测试,发现电源结构中的R5电阻在使用时发热严重,温度高达90℃。厂家建议碳膜电阻在满载功率时*合适的工作温度在70℃以下,而该电源中R5碳膜电阻在90℃温度下满载工作,长期使用过程中导致R5电阻失效。
电源热分布图及热点定位
失效分析案例中,CSP灯珠出现胶裂异常,使用热分布测试系统对芯片进行测试,由于红外测温是通过物体表面的红外热辐射测量温度,对于倒装芯片表面的蓝宝石也不能穿透,故无法对芯片内部电*等结构进行进一步的分析。此时,使用金鉴显微光分布测试系统可以清晰地观察到芯片电*图案,从光分布图可以看出,芯片负电*位置发光较强,因此推断负电*位置电流密度较大,导致此处发热量也较大,从而局部热膨胀差异过大引起芯片上方封装胶开裂异常。
金鉴显微光分布系统,能高效精准分析灯珠内各芯片电流密度,是品质把控的好帮手!例如某灯珠采用两颗芯片并联的方式封装,该灯珠点亮时,金鉴显微光分布测试系统测得B芯片发光强度较A芯片的大,显微热分布测试系统测得B芯片表面温度高于A芯片。分析其原因,LED芯片较小的电压波动都会产生较大的电流变化,该灯珠两颗芯片采用并联方式工作,两颗芯片两端的电压一样,芯片电阻之间的差异会造成流过两颗芯片的电流存在较大差异,从而出现一个灯珠内两颗芯片亮度不一的现象,影响灯珠性能。
对于LED光源,特别是白光光源,由于电*设计、芯片结构以及荧光粉涂敷方式等影响,其表面的亮度和颜色并不是均匀分布的。如图所示,COB右半边灯珠亮度明显比左半边低,由标尺计算出,右半边亮度为左半边的三分之二,导致这一失效原因也许是COB的PCB板材左右边铜箔电阻不一致,导致灯珠左右两边的芯片所加载的电压不一致,造成两边芯片的发光强度出现差异。
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