⊙  中國視聽網(wǎng) > 行業(yè)新聞 > LED大屏 > 技術(shù)學(xué)園 | 技術(shù)動態(tài) > LED顯示屏芯片壽命試驗過程

LED顯示屏芯片壽命試驗過程

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時間:2009-12-9 9:25:09  編輯:Kily  [ ]     手機(jī)訪問

  根據(jù)提出了壽命試驗條件 , 介紹了 LED 顯示屏芯片 壽命試驗過程 . 完善的試驗方案 , 消除可能影響壽命試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的因素 , 保證了壽命試驗結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。低環(huán)境要求使 LED 應(yīng)用范圍加大可靠的 LED 芯片質(zhì)量將延長 LED 使用壽命采用科學(xué)的試驗線路和連接方式 , 使壽命試驗臺不但操作簡便、平安 , 而且試驗容量大 ;

  1 作為電子元器件 , 發(fā)光二極管( LightEmittingDiode-LED 已出現(xiàn) 40 多年 , 但長久以來 , 受到發(fā)光效率和亮度的限制 , 僅為指示燈所采用 , 直到上世紀(jì)末突破了技術(shù)瓶頸 , 生產(chǎn)出高亮度高效率的 LED 和蘭光 LED, 使其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到信號燈、鄉(xiāng)村夜景工程、全彩屏等 , 提供了作為照明光源的可能性。隨著 LED 應(yīng)用范圍的加大 , 提高 LED 可靠性具有更加重要的意義。 LED 具有高可靠性和長壽命的優(yōu)點 , 實際生產(chǎn)研發(fā)過程中 , 需要通過壽命試驗對 LED 芯片的可靠性水平進(jìn)行評價 , 并通過質(zhì)量反饋來提高 LED 芯片的可靠性水平 , 以保證 LED 芯片質(zhì)量 , 為此在實現(xiàn)全色系 LED 產(chǎn)業(yè)化的同時 , 開發(fā)了 LED 芯片壽命試驗的條件、方法、手段和裝置等 , 以提高壽命試驗的科學(xué)性和結(jié)果的準(zhǔn)確性 ;

  2 壽命試驗條件的確定 , 電子產(chǎn)品在規(guī)定的工作及環(huán)境條件下 , 進(jìn)行的工作試驗稱為壽命試驗 , 又稱耐久性試驗。隨著 LED 生產(chǎn)技術(shù)水平的提高 , 產(chǎn)品的壽命和可靠性大為改觀 ,LED 理論壽命為 10 萬小時 , 如果仍采用常規(guī)的正常額定應(yīng)力下的壽命試驗 , 很難對產(chǎn)品的壽命和可靠性做出較為客觀的評價 , 而我試驗的主要目的 , 通過壽命試驗掌握 LED 芯片光輸出衰減狀況 , 進(jìn)而推斷其壽命。根據(jù) LED 器件的特點 , 經(jīng)過對比試驗和統(tǒng)計分析 , 最終規(guī)定了 0.3 0.3mm2 以下芯片的壽命試 驗條件 , 樣品隨機(jī)抽取 , 數(shù)量為 8 10 粒芯片 , 制成 ф 5 單燈 ; 工作電流為 30mA; 環(huán)境條件為室溫( 25 ℃± 5 ℃ ) ; 試驗周期為 96 小時、 1000 小時和 5000 小時三種 , 工作電流為 30mA 額定值的 1.5 倍 , 加大電應(yīng)力的壽命試驗 , 其結(jié)果雖然不能代表真實的壽命情況 , 但是有很大的參考價值;壽命試驗以外延片(外延片是指用外延工藝在襯底外表生長薄膜所生片的單晶硅片。一般外延層厚度為 2-20 微米 , 作為襯底的單晶硅片厚度為 610 微米左右。

  外延工藝:外延生長技術(shù)發(fā)展于 20 世紀(jì) 50 年代末 60 年代初 , 為了制造高頻大功率器件 , 需要減小集電極串聯(lián)電阻。生長外延層有多種方法 , 但采用最多的氣相外延工藝 , 常使用高頻感應(yīng)爐加熱 , 襯底置于包有碳化硅、玻璃態(tài)石墨或熱分解石墨的高純石墨加熱體上 , 然后放進(jìn)石英反應(yīng)器中 , 也可采用紅外輻照加熱。為了克服外延工藝中的某些缺點 , 外延生長工藝已有很多新的進(jìn)展:減壓外延、低溫外延、選擇外延、抑制外延和分子束外延等。外延生長可分為多種 , 依照襯底和外延層的化學(xué)成分不同 , 可分為同質(zhì)外延和異質(zhì)外延;依照反應(yīng)機(jī)理可分為利用化學(xué)反應(yīng)的外延生長和利用物理反應(yīng)的外延生長;按生長過程中的相變方式可分為氣相外延、液相外延和固相外延等。生產(chǎn)批為母 樣 , 隨機(jī)抽取其中一片外延片中的 8~10 粒芯片 , 封裝成ф 5 單燈器件 , 進(jìn)行為 96 小時壽命試驗 , 其結(jié)果代表本生產(chǎn)批的所有外延片。一般認(rèn)為 , 試驗周期為 1000 小時或以上的稱為臨時壽命試驗。生產(chǎn)工藝穩(wěn)定時 ,1000 小時的壽命試驗頻次較低 ,5000 小時的壽命試驗頻次可更低 ;

  3 過程與注意事項 , 對于 LED 芯片壽命試驗樣本 , 可以采用芯片 , 一般稱為裸晶 , 也可以采用經(jīng)過封裝后的器件。采用裸晶形式 , 外界應(yīng)力較小 , 容易散熱 , 因此光衰小、壽命長 , 與實際應(yīng)用情況差別較大 , 雖然可通過加大電流來調(diào)整 , 但不如直接采用單燈器件形式直觀。采用單燈器件形式進(jìn)行壽命試驗 , 造成器件的光衰老化的因素復(fù)雜 , 可能 有芯片的因素 , 也有封裝的因素。試驗過程中 , 采取多種措施 , 降低封裝的因素的影響 , 對可能影響壽命試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的細(xì)節(jié) , 逐一進(jìn)行改善 , 保證了壽命試驗結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。
  3.1 樣品抽取方式 壽命試驗只能采用抽樣試驗的評估方法 , 具有一定的風(fēng)險性。首先 , 產(chǎn)品質(zhì)量具備一定水平的均勻性和穩(wěn)定性是抽樣評估的前提 , 只有認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量是均勻的 , 抽樣才具有代表性;其次 , 由于實際產(chǎn)品質(zhì)量上存在一定的離散性 , 采取分區(qū)隨機(jī)抽樣的方法 , 以提高壽命試驗結(jié)果準(zhǔn)確性。通過查找相關(guān)資料和進(jìn)行大量的對 比試驗 , 提出了較為科學(xué)的樣品抽取方式:將芯片按其在外延片的位置分為四區(qū) , 分區(qū)情況參見圖一所示 , 每區(qū) 2 3 粒芯片 , 共 8 10 粒芯片 , 對于不同器件壽 命試驗結(jié)果相差懸殊 , 甚至矛盾的情況 , 規(guī)定了加嚴(yán)壽命試驗的方法 , 即每區(qū) 4 6 粒芯片 , 共 16 20 粒芯片 , 按正常條件進(jìn)行壽命試驗 , 只是數(shù)量加嚴(yán) , 而不是試驗條件加嚴(yán);第三 , 一般地說 , 抽樣數(shù)量越多 , 風(fēng)險性越小 , 壽命試驗結(jié)果的結(jié)果越準(zhǔn)確 , 但是 , 抽樣數(shù)量越多抽樣數(shù)量過多 , 肯定造成人力、物力和時間的浪費 , 試驗利息上升。如何處置風(fēng)險和成本的關(guān)系 , 一直是研究的內(nèi)容 , 目標(biāo)是通過采取科學(xué)的抽樣方法 , 同一試驗利息下 , 使風(fēng)險性下降到最低 ;
  3.2 光電參數(shù)測試方法與器件配光曲線 , LED 壽命試驗中 , 先對試驗樣品進(jìn)行光電參數(shù)測試篩選 , 淘汰光電參數(shù)超規(guī)或異常的器件 , 合格者進(jìn)行逐一編號并投入壽命試驗 , 完成連續(xù)試驗后進(jìn)行復(fù)測 , 以獲得壽命試驗結(jié)果。為了使壽命試驗結(jié)果客觀、準(zhǔn)確 , 除做好測試儀器的計量外 , 還規(guī)定原則上試驗前后所采用的同一臺測試儀測試 , 以減少不必要的誤差因素 , 這一點對光參數(shù)尤為重要;初期我采用丈量器件光強(qiáng)的變化來判斷光衰狀況 , 一般測試器件的軸向光強(qiáng) , 對于配光曲線半角較小的器件 , 光強(qiáng)值的大小隨幾何位置而急劇變化 , 丈量重復(fù)性差 , 影響壽命試驗結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性 , 為了防止出現(xiàn)這種情況 , 采用大角度的封裝形式 , 并選用無反射杯支架 , 排除反射杯配光作用 , 消除器件封裝形式配光性能的影響 , 提高光參數(shù)測試的精確度 , 后續(xù)通過采用光通量測量得到驗證 ;
  3.3 封裝工藝對壽命試驗的影響 , 封裝工藝對壽命試驗影響較大 , 雖然采用透明樹脂封裝 , 可用顯微鏡直接觀察到內(nèi)部固晶、鍵合等情況 , 以便進(jìn)行失效分析 , 但是并不是所有的封裝工藝缺陷都能觀察到 , 例如:鍵合焊點質(zhì)量與工藝條件是溫度和壓力關(guān)系密切 , 而溫度過高、壓力太大則會使芯片發(fā)生形變發(fā)生應(yīng)力 , 從而引進(jìn)位錯 , 甚至出現(xiàn)暗裂 , 影響發(fā)光效率 和壽命。引線鍵合、樹脂封裝引人的應(yīng)力變化 , 如散熱、膨脹系數(shù)等都是影響壽命試驗的重要因素 , 其壽命試驗結(jié)果較裸晶壽命試驗差 , 但是對于目前小功率芯片 , 加大了考核的質(zhì)量范圍 , 壽命試驗結(jié)果更加接近實際使用情況 , 對生產(chǎn)控制有一定參考價值 ;
  3.4 樹脂劣變對壽命試驗的影響 , 現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂封裝資料受紫外線照射后透明度降低 , 高分子資料的光老化 , 紫外線和氧參與下的一系列復(fù)雜反應(yīng)的結(jié)果 , 一般認(rèn)為是光引發(fā)的自動氧化過程。

  樹脂劣變對壽命試驗結(jié)果的影響 , 主要體現(xiàn) 1000 小時或以上臨時壽命試驗 , 目前只能通過盡可能減少紫外線的照射 , 來提高壽命試驗結(jié)果的果客觀性和準(zhǔn)確性。今后還可通過選擇封裝資料 , 或者檢定出環(huán)氧樹脂的光衰值 , 并將其從壽命試驗中排除 ;

  4 壽命試驗臺的設(shè)計 , 壽命試驗臺由壽命試驗單元板、臺架和專用電源設(shè)備組成 , 可同時進(jìn)行 550 組( 4400 只) LED 壽命試驗 ; 根據(jù)壽命試驗條件的要求 ,LED 可采用并聯(lián)和串聯(lián)兩種連接驅(qū)動形式。并聯(lián)連接形式:即將多個 LED 正極與正極、負(fù)極與負(fù)極并聯(lián)連接 , 其特點是每個 LED 工作電壓一樣 , 總電流為Σ Ifn, 為了實現(xiàn)每個 LED 工作電流 If 一致 , 要求每個 LED 正向電壓也要一致。但是 , 器件之間特性參數(shù)存在一定差異 , 且 LED 正向電壓 Vf 隨溫度上升而下降 , 不同 LED 可能因為散熱條件差異 , 而引發(fā)工作電流 If 差異 , 散熱條件較差的 LED, 溫升較大 , 正向電壓 Vf 下降 也較大 , 造成工作電流 If 上升。雖然可以通過加入串聯(lián)電阻限流減輕上述現(xiàn)象 , 但存在線路復(fù)雜、工作電流 If 差別較大、不能適用不同 VF LED 等缺點 , 因 此不宜采用并聯(lián)連接驅(qū)動形式 ; 串聯(lián)連接形式:即將多個 LED 正極對負(fù)極連接成串 , 其優(yōu)點通過每個 LED 工作電流一樣 , 一般應(yīng)串入限流電阻 R, 如圖二為單串電路 , 當(dāng)出現(xiàn)一個 LED 開 路時 , 將導(dǎo)致這串 8 個 LED 熄滅 , 從原理上 LED 芯片開路的可能性極小。認(rèn)為壽命試驗的 LED, 以恒流驅(qū)動和串聯(lián)連接的工作方式為佳。采用罕見 78 系 列電源電路 IC 構(gòu)成的 LED 恒流驅(qū)動線路 , 其特點是利息低、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高;

  通過調(diào)整電位器阻值 , 即可方便調(diào)整恒流電流;適用電源電壓范圍大 , 驅(qū)動電流較精確穩(wěn)定 , 電源電壓變化影響較小 ; 臺架為一般規(guī)范組合式貨架 , 經(jīng)過合理布線 , 使每一單元板可容易加載和卸載 , 實現(xiàn)在線操作。專用電源設(shè)備 , 輸出為 5 路直流 36V 平安電壓 , 負(fù)載能力為 5A, 其中 2 路具有微電腦定時控制功能 , 可自動開啟或關(guān)閉 ,5 路輸入、輸出分別指示 ; 本壽命試驗臺設(shè)計方案的優(yōu)點:壽命試驗電流準(zhǔn)確、可調(diào)、恒定 ; 具有微電腦定時控制功能 , 可自動開啟或關(guān)閉 ; 可同時適用不同 VF LED, 而不必另外調(diào)整 ; 采用單元組合結(jié)構(gòu) , 可隨時增加壽命試驗單元 , 實現(xiàn)在線操作 ; 采用低壓供電 , 保證平安性能。LED 顯示屏 芯片壽命試驗方法和裝置

更多相關(guān):  AV集成

©版權(quán)所有。未經(jīng)許可,不得轉(zhuǎn)載。


資訊搜索

聲明:本站文章未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載本站的文章請注明“來源:中國視聽網(wǎng)”。

網(wǎng)友評論

LED大屏相關(guān)新聞

圖片新聞

產(chǎn)品導(dǎo)航

今日焦點

新品快訊

新聞導(dǎo)讀

  1. 1音響網(wǎng)專訪貝斯普總經(jīng)理莫汝忠先生
  2. 22009百靈達(dá)全國經(jīng)銷商大會成功召開
  3. 3我國LED產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入爆發(fā)式發(fā)展階段
  4. 4我國LED顯示屏行業(yè)20年綜述
  5. 5我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)前景一片光明
  6. 6LED顯示屏行業(yè)發(fā)展綜述 弱肉強(qiáng)食時代來臨
  7. 7深度解析: 我國LED顯示屏未來走向
  8. 8低碳經(jīng)濟(jì)催亮綠色照明板塊 關(guān)注LED產(chǎn)業(yè)鏈
  9. 9中國大陸LED研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考
  10. 10深圳LED產(chǎn)業(yè)或掀融資熱潮 跨國公司大舉兼并
  1. 1音響網(wǎng)專訪貝斯普總經(jīng)理莫汝忠先生
  2. 2達(dá)科:LED大屏幕在中國最大的市場是戶外廣告
  3. 3面對新興市場 你該如何追尋水草豐美
  4. 4利亞德:創(chuàng)新提升LED市場國產(chǎn)化水平
  5. 5共話數(shù)字標(biāo)牌未來-infocomm展視頻訪談
  6. 6從用戶角度談金融數(shù)字標(biāo)牌網(wǎng)絡(luò)的十大問題
  7. 7Platt:數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)在餐飲業(yè)中的應(yīng)用
  8. 8郭曼讓航美成為"媒體巨人"
  9. 9航美傳媒郭曼:資本市場精彩故事剛開始
  10. 10Purplemoss:數(shù)字標(biāo)牌產(chǎn)業(yè)發(fā)展超預(yù)期
  1. 1家用720P雙3D投影機(jī)--Acer H5360評測
  2. 2投影時代大屏評選盛典:LED顯示屏精品產(chǎn)品匯
  3. 3數(shù)字電子看板的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化問題探討會議
  4. 4全國首測!NEC投影機(jī)新品 NP305+ 實拍效果賞
  5. 5e時代首選 康佳LC55TS88EN液晶電視評測
  6. 6捷卡瑪HD-720P微型高清數(shù)字投影機(jī)評測
  7. 7宏碁、酷樂視、奧圖碼、愛普泰克主力掌上投
  8. 8漢王創(chuàng)藝高手+無線0604對比WACOM  BAMBOO F
  9. 9白衣助教 維度X450投影機(jī)詳評
  10. 10維優(yōu)家用產(chǎn)品《高性價比,“大”有魅力》
  1. 1福建放大器招標(biāo)公告
  2. 2神華神東電力有限責(zé)任公司高清視頻會議系統(tǒng)
  3. 3茶山公安分局、茶山文化執(zhí)法分隊會議系統(tǒng)采
  4. 4廈門國際航空港食品有限公司監(jiān)控系統(tǒng)采購
  5. 5永康市公安局監(jiān)控系統(tǒng)采購
  6. 6惠州商業(yè)學(xué)校投影機(jī)、中控系統(tǒng)等采購
  7. 7甘肅省無線監(jiān)測指揮中心DLP大屏招標(biāo)
  8. 8天臺縣氣象局大屏幕綜合顯示系統(tǒng)采購
  9. 9廣東省肇慶市氣象局大屏幕/中控招標(biāo)
  10. 10海淀區(qū)中關(guān)村第一小學(xué)液晶投影機(jī)/吊架/燈泡
  1. 1寶利通商務(wù)會議電話遼寧儲蓄銀行電話會議系
  2. 2Ymioo優(yōu)麥會議系統(tǒng)成功應(yīng)用于東臺國際大酒店
  3. 3雙流電子完成亞洲最大超窄邊液晶拼接
  4. 4宏程十寸線性助力印度班加羅爾音樂節(jié)
  5. 5湖南株洲蘇荷酒吧改造工程已調(diào)試完畢
  6. 6菱杰音響助陣益陽《天上人間》娛樂會所
  7. 7快捷智能產(chǎn)品應(yīng)用于廣東省出入境會議室
  8. 8首屆1850國際藝術(shù)節(jié)開幕 PAS音響助陣
  9. 92009中國絲綢日流行趨勢發(fā)布會擴(kuò)聲工程
  10. 10藍(lán)博DLP拼接顯示屏用于張家口武警
設(shè)為首頁 | 商務(wù)信息 | 視聽資訊 | 本站動態(tài) | 關(guān)于中國視聽網(wǎng) | 網(wǎng)站地圖 | 網(wǎng)站RSS | 視聽3G | 友情鏈接
本站網(wǎng)絡(luò)實名:中國視聽網(wǎng) | 視聽網(wǎng) | 視聽產(chǎn)品報價 國際域名:http://kingdomlifegroup.com
版權(quán)所有 1999 中國視聽網(wǎng) 郵箱:web@av-china.com 電話:+86-755-33225360(十二線) 傳真:+86-755-33010311
深圳網(wǎng)絡(luò)警
察報警平臺
公共信息安
全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察
經(jīng)營性網(wǎng)站
備案信息
不良信息
舉報中心
中國文明網(wǎng)
傳播文明