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《功率型发光二极管的寿命与失效分析_钱可元》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、半导体光电2011年6月第32卷第3期钱可元等:功率型发光二极管的寿命与失效分析光电器件功率型发光二极管的寿命与失效分析11,23钱可元,刘洪涛,纪春绍(1.清华大学深圳研究生院半导体照明实验室,广东深圳518055;2.上海飞机设计研究院,上海200235;3.山东省肿瘤医院,济南250001)摘要:可靠性是影响发光二极管应用的一个重要因素。对1W大功率发光二极管分批在不同电流及不同结温下进行试验,分析了电流和结温对功率型发光二极管寿命的影响,应用应力加速模型推测在不同电流或结温条件下发光二极管的寿命,同时研究了试验过
2、程中发光二极管的光电性能的变化,探索其失效机理,为功率型发光二极管的应用提供参考。关键词:功率型发光二极管;可靠性;性能退化中图分类号:TN312.8文献标识码:A文章编号:1001-5868(2011)03-0331-05AnalysisoftheDegradationofHighPowerLightEmittingDiode11,23QIANKeyuan,LIUHongtao,JIChunshao(1.SemiconductorLightingLaboratory,GraduateSchoolatShenzhen,Tsi
3、nghuaUniversity,Shenzhen518055,CHN;2.ShanghaiAircraftInstitute,Shanghai200235,CHN;3.ShandongCancerHospital,Jinan250001,CHN)Abstract:Reliabilityplaysanimportantroleintheapplicationoflightemittingdiode.Twolifetestsareconductedtocomparetherespectiveeffectsofdrivecurrent
4、andjunctiontemperatureonthelifetimeof1WpowerLED.Currentacceleratedpredictionandtemperatureacceleratedpredictionmodelsareintroducedtopredictthelifetimeunderotherconditionswithdifferentdrivecurrentorjunctiontemperature.Thevariationofthephotoelectricpropertiesthroughth
5、eexperimentisanalyzedtofindthemechanismofdegradation.TheseresultscanbereviewedintheapplicationofLED.Keywords:powerLED;reliability;propertydegradation0引言小功率发光二极管的失效主要归结为封装树脂性能[3]的退化,大功率发光二极管采用抗老化的硅树脂目前功率型白光发光二极管的效率已经远超过封装,封装材料退化有所减小。由于发光芯片及封荧光灯,LED的使用寿命成为了影响其应用的一装等的质
6、量不同,不同发光二极管的寿命相差较大,个重要因素,寿命反映了发光二极管的可靠性。发我们通过实验对目前一些商用功率型发光二极管进光二极管的寿命与其工作状态有关,结温或电流的行了老化试验,分析了寿命与老化条件的关系,最终增加会加速发光二极管的老化。失效原因可分为发可以预测在不同条件(电流、温度等)下器件的寿命,[12]光芯片老化和封装材料性能的退化两个方面。同时对老化过程中发光二极管的电性能及光性能的变化进行了分析,初步探讨了功率型发光二极管的收稿日期:2010-12-27.失效机理。基金项目:国家863计划项目(2008AA
7、03A194);广东省发展平板显示产业财政扶持资金项目(20x80902);深圳市产学研和公共科技专项资助项目(08CXY-14,1实验模型及分析方法SY200806300244A);深圳市南山区科技研发资金资助项目(2009003).发光二极管的失效表现为突变失效和缓变失331SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSVol.32No.3June2011效,突变失效主要由静电击穿、金线断裂、固晶材料M0经历的老化时间即寿命为老化等引起,缓变失效的原因比较复杂,包括荧光粉lnE/kT-(CS+DS/kT)
8、lnE/kT-aS=-eae=-eaeATAT及芯片的物理失效。在此,我们只对功率型发光二式中,a=C+D/kT。极管的缓变失效进行分析。在测试寿命的试验中,常常对一定时间的数据1.1性能退化模型进行拟合,预测得到性能特征量的变化,从而得到
