LED芯片器件封装缺陷非接触检测技术.docx

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背电极与支架固结在一起（即固晶工艺）；通过
压焊将电极引线引到 LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作（即压焊工艺）；将光学环氧胶真空除泡后灌注入 LED成型模内、然后将支架整体压入 LED成型模内（即灌胶工艺），对环氧胶进行高温固化、退
火降温，固化之后脱模（即固化工艺），最后切断 LED支架的连筋 ( 图 1 所示 ) ，最后进行分检、包装。
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LED 封装工艺的特点分析
从 LED的封装工艺过程看，在芯片的扩片、备胶、点晶环节，有可能对芯片造成损伤，对 LED的所有
光、电特性产生影响；而在支架的固晶、压焊过程中，则有可能产生芯片错位、内电极接触不良，或者外
电极引线虚焊或焊接应力，芯片错位影响输出光场的分布及效率，而内外电极的接触不良或虚焊则会增大
LED的接触电阻；在灌胶、环氧固化工艺中，则可能产生气泡、热应力，对 LED的输出光效产生影响。
因此可知， LED芯片与封装工艺皆会对其光、电特性产生影响，因此 LED的最终质量是各个工艺环节
的综合反映。 要提高其封装产品质量， 需要对各个生产工艺环节进行实时检测、 调整工艺参数， 以将次品、
废品控制在最低限度。
由于封装工艺过程的精细、复杂、高速特性，常规的接触式测量几乎难以实现封装中的质量检测，非接触测量是最有希望的手段。
3、非接触检测的基本原理
LED 芯片的光伏特性
发光二极管 LED芯片的核心是掺杂的 PN结，当给它施加正向工作电压 VD时，驱使价带中的空穴穿过PN结进入 N 型区、同时驱动导带中的电子越过 PN 结进入 P 型区，在结的附近多余的载流子会发生复合，
在复合过程中发光、 从而把电能转换为光能。 其在电流驱动条件下发光的性质是由 PN的掺杂特性决定， 而
光电二极管 PD 的光电特性的也是由 PN的掺杂特性决定的， 因此 LED与 PD在本质上有相近之处， 这样当光
束照射到开路的 LED芯片上时， 会在 LED芯片的 PN结两端分别产生光生载流子电子、 空穴的堆积， 形成光
生电压 VL。若将此 LED芯片的外电路短路，则其 PN结两端的光生载流子会定向流动形成光生电流 IL ：
式中： A 为芯片的 PN结面积， q 是电子电量， w 是 PN结的势垒区宽度， Ln、 Lp 分别为电子、空穴的
扩散长度， β 是量子产额（即每吸收一个光子产生的电子 - 空穴对数）， P 是照射到 PN结上的平均光强度
( 即单位时间内单位面积被半导体材料吸收的光子数 ) 。它们分别为：
其中， μ n、μ p 分别为电子、空穴迁移率（与材料本身、掺杂浓度以及温度有关）， KB 为玻尔兹曼常
数， T 为开氏温度， τn、 τp 分别为