LED自散熱COB光源的封裝失效分析.pdf

1、本課題以新型LED自散熱COB光源為研究對(duì)象，主要從鍵合線斷裂、芯片與熒光膠界面分層、熒光膠層發(fā)黑等方面的失效展開(kāi)研究，并提出優(yōu)化改進(jìn)措施。主要的工作和結(jié)論如下：
　　首先，主要介紹了新型LED自散熱COB光源的結(jié)構(gòu)，制定并規(guī)范了封裝工藝流程，并對(duì)其失效情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。
　　其次，針對(duì)自散熱COB光源金線斷裂現(xiàn)象進(jìn)行了研究及分析。X-Ray觀察及理論分析表明金線斷裂主要是光源工作過(guò)程和硅樹(shù)脂固化過(guò)程中熱應(yīng)力導(dǎo)致。利用有限

2、元模擬，研究了熱過(guò)程對(duì)金線斷裂的影響，結(jié)果表明相比于光源工作熱過(guò)程，硅樹(shù)脂固化熱過(guò)程對(duì)鍵合線的影響比較大，更容易產(chǎn)生金線斷裂。硅樹(shù)脂的固化時(shí)間和材料的選擇對(duì)金線的影響也非常大。采用正交試驗(yàn)法對(duì)金線結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，得到最優(yōu)金線結(jié)構(gòu)參數(shù)方案，實(shí)際證明，優(yōu)化后的金線結(jié)構(gòu)對(duì)良率提高很有效果。
　　再者，針對(duì)自散熱COB光源芯片表面與熒光膠之間的分層失效進(jìn)行了分析研究。通過(guò)超景深顯微鏡對(duì)自散熱COB光源形貌觀察發(fā)現(xiàn)分層。利用有限元模擬，

3、研究了光源工作熱過(guò)程對(duì)分層的影響，結(jié)果表明單顆芯片邊角會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，由于熱耦合自散熱COB光源中間的芯片溫度偏高，熱應(yīng)力偏大，大于芯片表面與熒光膠之間的粘結(jié)力時(shí)會(huì)導(dǎo)致分層。此外，硅樹(shù)脂和固晶互連層的選擇對(duì)分層的影響也很大。
　　最后，針對(duì)LED自散熱COB光源熒光膠層發(fā)黑現(xiàn)象進(jìn)行分析研究。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）對(duì)熒光膠層進(jìn)行形貌觀察，積分球連接光譜儀對(duì)發(fā)黑樣品和全新樣品進(jìn)行光學(xué)性能測(cè)試，并通過(guò)X射線光電子能譜儀（XPS