LED芯片失效原理

由于環境中存在不同程度的靜電，通過靜電感應或直接轉移等形式LED芯片的PN結兩端會積聚一定數量的極性相反的靜電電荷，形成不同程度的靜電電壓。當靜電電壓超過LED的承受值時，靜電電荷將以極短的時間（納秒）在LED芯片的兩個電極間放電，從而產生熱量。在LED芯片內部的導電層、PN結發光層形成1400℃以上的高溫，高溫導致局部熔融成小孔，從而造成LED漏電、變暗、死燈，短路等現象。

被靜電擊損后的LED，嚴重的往往會造成死燈、漏電。輕微的靜電損傷，LED一般沒有什么異常，但此時，該LED已經有一定的隱患，當它受到二次靜電損傷時，那就會出現暗亮、死燈、漏電的機率增大。通過案例分析總結，當LED芯片受到輕微的、未被覺察的靜電損傷，這時候需要掃描電鏡放大到一萬倍以上進一步確診，以防更高機率的失效事故發生。

led芯片失效原因

1、芯片抗靜電能力差

LED燈珠的抗靜電指標高低取決于LED發光芯片本身，與封裝材料預計封裝工藝基本無關，或者說影響因素很小，很細微；LED燈更容易遭受靜電損傷，這與兩個引腳間距有關系，LED芯片裸晶的兩個電極間距非常小，一般是一百微米以內吧，而LED引腳則是兩毫米左右，當靜電電荷要轉移時，間距越大，越容易形成大的電位差，也就是高的電壓。所以，封成LED燈后往往更容易出現靜電損傷事故。

2、芯片外延缺陷

LED外延片在高溫長晶過程中，襯底、MOCVD反應腔內殘留的沉積物、外圍氣體和Mo源都會引入雜質，這些雜質會滲入磊晶層，阻止氮化鎵晶體成核，形成各種各樣的外延缺陷，最終在外延層表面形成微小坑洞，這些也會嚴重影響外延片薄膜材料的晶體質量和性能。

3、芯片化學物殘余

電極加工是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨，會接觸到很多化學清洗劑，如果芯片清洗不夠干凈，會使有害化學物殘余。這些有害化學物會在LED通電時，與電極發生電化學反應，導致死燈、光衰、暗亮、發黑等現象出現。因此，芯片化學物殘留引發后期高溫導致的焊點開路性死燈通常封裝廠很難發現，芯片廠一般會一筆帶過而封裝廠只能提升焊線工藝，因此判斷芯片表面的化學物殘留對LED封裝廠來說至關重要。

4、芯片的受損

LED芯片的受損會直接導致LED失效，因此提高LED芯片的可靠性至關重要。蒸鍍過程中有時需用彈簧夾固定芯片，因此會產生夾痕。黃光作業若顯影不完全及光罩有破洞會使發光區有殘余多出的金屬。晶粒在前段制程中，各項制程如清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨等作業都必須使用鑷子及花籃、載具等，因此會有晶粒電極刮傷的情況發生。