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LED漏电得问题,有很多人都遇到过。有得就是在生产检测时就发现,有得就是在客户使用时发现。漏电出现得时机也各有不同。有些就是在LED封装完成后得测试时就有;有些就是在仓库放置一段时间后出现;有些就是在老化一段时间后出现;有些就是在客户焊接后出现;有些就是在客户使用一段时间后出现。而对漏电问题得具体发生原因,一直困扰着封装厂得工程师。LED漏电得原因在引言部分,罗列了一些人给出得造成LED漏电得原因。根据本人多年处理LED问题及使用LED得经验,本人认为,在目前,最可能导致LED发生漏电得主要原因排序应该如下:(1)芯片受到沾污(——最主要、高发问题)(2)银胶过高ﻫ(3)打线偏焊(4)应力(5)使用不当ﻫ(6)晶片本身漏电ﻫ(7)工艺不当,使得芯片开裂ﻫ(8)静电ﻫ(9)其它原因本人将静电问题几乎排到了最后,几乎颠覆了行业乃至专家得认识。为什么把静电问题排在了最后,后面再谈详细原因。对LED漏电原因得分析:芯片受到沾污引起漏电LED芯片就是非常小得,灰尘等易对它产生遮蔽作用,最重要得就是灰尘、水汽、各种杂质离子会附着与芯片表面,不仅会在表面对芯片内部产生作用,还会扩散进入芯片内部产生作用。比如,铜离子、钠离子都很容易扩散进入半导体材料中,非常微小得数量就可以使半导体器件得性能严重恶化。对于半导体器件得制造,通常都要求有净化等级非常高得洁净厂房。可以考察一下LED封装厂,上千家之中有几家得厂房能有什么样得洁净等级?绝大多数都就是能与大气直接相通得房间,根本谈不上净化。虽然有人会说,“我们得厂房没有灰尘,很洁净”,可就是,洁净程度不就是用眼睛来瞧得!眼睛就是根本瞧不到芯片生产与封装要求得洁净程度得,必须就是用专门得仪器来检测。不仅仅要求厂房要达到要求得洁净度,对涉及到芯片裸露得工序,工作人员要穿净化工作服,戴工作帽,戴口罩,工作人员不许涂化妆品等。这些个严苛生产条件,目前对LED封装厂来讲,不就是想不到,就就是不愿做。不愿做得原因非常简单,成本上得增加无法接受——竞争太激烈。封装厂房达不到要求得洁净程度,那么,LED得质量问题就来了。早期得LED芯片以及现在很多厂家得芯片,都没有在芯片得侧面做保护层。现在国外一些芯片厂商已经开始在芯片得侧面做保护层了。但就是,现在得保护层一般就是采用二氧化硅材料,而且厚度很薄,保护能力就是有限得。在洁净度很差得封装厂,仍然会由于沾污造成漏电现象。下面我们来做分析。芯片侧面没有做钝化很多芯片由于各种因素,没有对芯片得侧面做钝化保护,使得芯片划片后,PN结在侧面裸露于空气中。如图1所示。ﻫ以前未作侧面钝化得圆片,划片方法见图2与图3、从图4对实际芯片包装得照片上就可以证明芯片侧面就是不做钝化得。因为从照片上可以瞧到,芯片侧面极不规整。为什么这样芯片还可以出厂呢?因为,在芯片厂里,侧面即使没有保护层,由于厂房得洁净度高,加之裸露时间不长,侧面还没有受到沾污,所以测量就是没有漏电得,就将它们出厂了。ﻫﻫﻫ为什么这样得状况就会造成漏电呢?下面就要从微观结构上来讲讲了。ﻫﻫ图5就是一个晶体表面处得微观结构示意图。表面处原子外层电子数不饱与,存在悬挂键。这些悬挂键形成表面态能级,引起漏电【3】【4】。而且,这些悬挂键非常有活性,很容易吸附其它分子、原子与离子。所吸附得杂质发生电离,直接就形成了电流通道。这个电流通道相当于给PN结并联了一个电阻。ﻫ这种表面沾污造成得漏电及短期失效问题,早已被半导体元器件制造行业认识,并通过制作保护层来加以解决。芯片侧面有保护层现在有些LED芯片厂在芯片侧面也做上了二氧化硅保护层。但就是,即使就是PN结端面上有二氧化硅保护层,由于制造方面得原因,在二氧化硅中可能会有可移动得离子存在。在封装厂得不洁净环境中,还会收到沾污。所以,没有良好得二氧化硅生产工艺,没有达到洁净等级得封装厂房,LED封装后出现漏电得几率仍然就是很高得。二氧化硅层中得可移动离子移动到半导体材料表面,可能使P型材料表面产生耗尽层,严重得发生反型,从而发生漏电。在通常得硅半导体器件制造中,为了解决二氧化硅得问题,一般会在芯片功能制造完毕后,再增加一层钝化层。现在常用得就是氮化硅材料。这样会大大提高半导体器件得稳定性与可靠性【5】【6】。这些不就是本文讨论得内容,提及它只就是提醒大家,在LED中,虽然有二氧化硅保护层,但后期不注意保洁,还就是会有漏电问题得。对于二氧化硅中含可移动离子及沾污对漏电得更详细得分析,读者可以参考有关半导体得资料,如半导体物理、晶体管原理、半导体器件制造工艺等书籍。沾污漏电得表现晶体管得漏电,可能就是PN结制造不良产生,也可能就是沾污造成。通常,PN结不良或受损产生漏电就是不可恢复得,具有正、反向漏电状况基本相同得特征,而且常表现为完全穿通。沾污造成得漏