用硅膠封裝、導電銀膠粘貼的垂直倒裝芯片易漏電

文章來源:恒光電器

發布時間:2015-06-23

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         在大量LED失效案例總結的基礎上，發現用硅膠封裝、銀膠粘結的垂直倒裝芯片易出現漏電現象。這是因為，硅膠具有吸水透氣的物理特性，商業照明燈具，易使導電銀膠受潮，水分子侵入后在含銀導體表面電解形成氫離子和氫氧根離子，銀膠中的銀在直流電場及氫氧根離子的作用下被離子化后產生正價銀離子。同時，又由于該類垂直倒裝芯片的陽極在底面、陰極在頂部，電流幾乎從下到上垂直流經芯片，電工照明，LED球泡燈，正價銀離子順電流方向芯片上部發生遷移，在芯片側面形成枝晶狀遷移路徑，商業照明，并最終橋連LED有源區P-N結，從而使芯片處于離子導電狀態，造成漏電甚至短路故障。

       硅膠封裝、銀膠粘結的垂直倒裝芯片漏電失效分析圖

規避方法：

       眾所周知，LED射燈，Ag遷移產生的條件是存在濕氣和施加直流電壓，LED照明企業，則導體電極材料中Ag可能被離子化，并從固晶區域經介質遷移到有源區側面甚至上部電極附近，LED照明企業，并最終導致芯片漏電或短路失效。因此建議：

       1、LED封裝廠慎用硅膠封裝、銀膠粘結垂直倒裝芯片的燈珠結構。可選用金錫共晶的焊接方式將芯片固定在支架上，照明方案，金錫合金比較穩定，節能與環保，不易發生離子遷移。

       2、潮濕是引發離子遷移故障的重要誘因，車間照明，采用此類燈珠的燈具應有防水特性。

案例分析：

       某客戶用硅膠封裝，導電銀膠粘結的垂直倒裝光源出現漏電現象，通過對不良燈珠分析，在芯片側面檢測出異常銀元素，并可觀察到銀顆粒從底部正極銀膠區域以枝晶狀延伸形貌逐漸擴散到芯片上部P-N結側面附近，LED球泡燈，因此判定不良燈珠漏電失效極有可能為來自固晶銀膠的銀離子在芯片側面發生離子遷移所造成。銀離子遷移現象是在在產品使用過程中逐漸形成的，隨著遷移現象的加重， led亮化工程，最終銀離子會導通芯片P-N結，造成芯片側面存在低電阻通路，導致芯片出現漏電流異常，嚴重情況下甚至造成芯片短路。銀遷移的原因是多方面的，但主要原因是銀基材料受潮，銀膠受潮后，侵入的水分子使銀離子化， LED置換工程，并在由下到上垂直方向電場作用下沿芯片側面發生遷移。因此建議客戶慎用硅膠封裝、銀膠粘結垂直倒裝芯片的燈珠，LED-T5一體化燈管，選用金錫共晶的焊接方式將芯片固定在支架上，醫院led照明，并加強燈具防水特性檢測。

       在垂直結構芯片側面可檢測出異常的銀元素并可觀察到銀顆粒