為了獲得高溫條件下封裝材料對(duì) LED模組可靠性的影響，在 125 ℃環(huán)境溫度下，使用led模組高溫應(yīng)力試驗(yàn)箱同時(shí)對(duì)四種不同的樣品進(jìn)行恒定溫度的老化試驗(yàn)，研究其高溫失效原因，下面是相關(guān)研究?jī)?nèi)容。
LED模組的高溫失效研：
試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 led模組高溫應(yīng)力試驗(yàn)箱
試驗(yàn)樣品：試驗(yàn)樣品有四種，其外觀如下圖所示，從左至右依次為:藍(lán)光純芯片樣品(下稱純芯片樣品)，藍(lán)光芯片加硅膠樣品(下稱硅膠樣品)，白光有熒光粉加硅膠樣品(下稱熒光粉硅膠樣品)，白光有熒光粉樣品(下稱熒光粉樣品)。這些樣品都是以藍(lán)寶石為襯底，使用硅膠或熒光粉封裝在導(dǎo)電基板上完成的LED 模組。
試驗(yàn)過(guò)程：
試驗(yàn)流程如下圖所示，將樣品放置在試驗(yàn)箱中進(jìn)行加電試驗(yàn)，其照度信號(hào)通過(guò)光纖傳輸給照度計(jì)，照度計(jì)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳遞給采集設(shè)備，采集的數(shù)據(jù)在電腦中通過(guò)采樣軟件搜集。此系統(tǒng)能在不中斷試驗(yàn)的情況下實(shí)時(shí)檢測(cè)模組光照度的變化，因此試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度相比中斷測(cè)試方式要高。
試驗(yàn)結(jié)果：
在試驗(yàn)前，使用的試驗(yàn)樣品經(jīng)檢查沒(méi)有碳化和氣泡，芯片和透鏡之間干凈、無(wú)異物。在125℃的條件下進(jìn)行高溫老化試驗(yàn)后，在有硅膠的樣品中出現(xiàn)了碳化和氣泡，無(wú)硅膠樣品的環(huán)氧樹(shù)脂透鏡發(fā)生了變形，沒(méi)有使用硅膠和熒光粉的純芯片樣品的變化最小，光衰減也最小，經(jīng)過(guò)了120h的老化試驗(yàn)，光衰減也不到10%，根據(jù)失效判斷準(zhǔn)則，此種樣品尚未發(fā)生失效。
單獨(dú)使用硅膠的硅膠樣品與單獨(dú)使用熒光粉的熒光粉樣品在試驗(yàn)進(jìn)行大約36h后發(fā)生失效,不同在于；發(fā)生失效前，硅膠樣品的光照度衰減速率低于熒光粉樣品的光照度衰減速率;而發(fā)生失效后,硅膠樣品的光照度衰減速率明顯加快，使試驗(yàn)進(jìn)行120h后硅膠樣品的光照度衰減量遠(yuǎn)高于熒光粉樣品光照度的衰減量。同時(shí)使用硅膠和熒光粉的熒光粉硅膠樣品在大約12h后發(fā)生失效，在試驗(yàn)進(jìn)行120h后光照度衰減量達(dá)到了90%。
結(jié)論：
在高溫試驗(yàn)條件下，沒(méi)有使用硅膠和熒光粉的LED模組具有很高的可靠性;而硅膠的碳化以及隨之產(chǎn)生的氣體、阻礙散熱的熒光粉都會(huì)使光照度加速衰減，同時(shí)使用硅膠及熒光粉會(huì)使光照度迅速衰減導(dǎo)致模組失效。
如有試驗(yàn)疑問(wèn)，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
