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研究，并提出優(yōu)化改進措施。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，并對其失效情況進行了簡要介紹。
　　其次，針對自散熱COB光源金線斷裂現(xiàn)象進行了研究及分析。X-Ray觀察及理論分析表明金線斷裂主要是光源工作過程和硅樹脂固化過程中熱應(yīng)力導致。利用有限

2、元模擬，研究了熱過程對金線斷裂的影響，結(jié)果表明相比于光源工作熱過程，硅樹脂固化熱過程對鍵合線的影響比較大，更容易產(chǎn)生金線斷裂。硅樹脂的固化時間和材料的選擇對金線的影響也非常大。采用正交試驗法對金線結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化，得到最優(yōu)金線結(jié)構(gòu)參數(shù)方案，實際證明，優(yōu)化后的金線結(jié)構(gòu)對良率提高很有效果。
　　再者，針對自散熱COB光源芯片表面與熒光膠之間的分層失效進行了分析研究。通過超景深顯微鏡對自散熱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程對分層的影響，結(jié)果表明單顆芯片邊角會產(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)力時會導致分層。此外，硅樹脂和固晶互連層的選擇對分層的影響也很大。
　　最后，針對LED自散熱COB光源熒光膠層發(fā)黑現(xiàn)象進行分析研究。采用場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）對熒光膠層進行形貌觀察，積分球連接光譜儀對發(fā)黑樣品和全新樣品進行光學性能測試，并通過X射線光電子能譜儀（XPS