解析LED芯片寿命试验中的重要意义(3)

3.3树脂劣变对寿命试验的影响

现有的环氧树脂封装材料受紫外线照射后透明度降低，是高分子材料的光老化，是紫外线和氧参与下的一系列复杂反应的结果，一般认为是光引发的自动氧化过程。树脂劣变对寿命试验结果的影响，主要体现1000小时或以上长期寿命试验，目前只能通过尽可能减少紫外线的照射，来提高寿命试验结果的果客观性和准确性。今后还可通过选择封装材料，或者检定出环氧树脂的光衰值，并将其从寿命试验中排除。

3.4封装工艺对寿命试验的影响

封装工艺对寿命试验影响较大，虽然采用透明树脂封装，可用显微镜直接观察到内部固晶、键合等情况，以便进行失效分析，但是并不是所有的封装工艺缺陷都能观察到，例如：键合焊点质量与工艺条件是温度和压力关系密切，而温度过高、压力太大则会使芯片发生形变产生应力，从而引进位错，甚至出现暗裂，影响发光效率和寿命。引线键合、树脂封装引人的应力变化，如散热、膨胀系数等都是影响寿命试验的重要因素，其寿命试验结果较裸晶寿命试验差，但是对于目前小功率芯片，加大了考核的质量范围，寿命试验结果更加接近实际使用情况，对生产控制有一定参考价值。

4、寿命试验台的设计

寿命试验台由寿命试验单元板、台架和专用电源设备组成，可同时进行550组(4400只)LED寿命试验。

根据寿命试验条件的要求，LED可采用并联和串联两种连接驱动形式。并联连接形式：即将多个LED的正极与正极、负极与负极并联连接，其特点是每个LED的工作电压一样，总电流为ΣIfn，为了实现每个LED的工作电流If一致，要求每个LED的正向电压也要一致。但是，器件之间特性参数存在一定差别，且LED的正向电压Vf随温度上升而下降，不同LED可能因为散热条件差别，而引发工作电流If的差别，散热条件较差的LED，温升较大，正向电压Vf下降也较大，造成工作电流If上升。虽然可以通过加入串联电阻限流减轻上述现象，但存在线路复杂、工作电流If差别较大、不能适用不同VF的LED等缺点，因此不宜采用并联连接驱动形式。

串联连接形式：即将多个LED的正极对负极连接成串，其优点通过每个LED的工作电流一样，一般应串入限流电阻R，如图二为单串电路，当出现一个LED开路时，将导致这串8个LED熄灭，从原理上LED芯片开路的可能性极小。我们认为寿命试验的LED，以恒流驱动和串联连接的工作方式为佳。采用常见78系列电源电路IC构成的LED恒流驱动线路，其特点是成本低、结构简单、可靠性高;通过调整电位器阻值，即可方便调整恒流电流;适用电源电压范围大，驱动电流较精确稳定，电源电压变化影响较小。我们以图二电路为基本路线，并联构成寿命试验单元板，每一单元板可同时进行11组(88只)LED寿命试验。

台架为一般标准组合式货架，经过合理布线，使每一单元板可容易加载和卸载，实现在线操作。专用电源设备，输出为5路直流36V安全电压，负载能力为5A，其中2路具有微电脑定时控制功能，可自动开启或关闭，5路输入、输出分别指示，图三为寿命试验台系统接线图。

本寿命试验台设计方案的优点：

[1].寿命试验电流准确、可调、恒定;

[2].具有微电脑定时控制功能，可自动开启或关闭;

[3].可同时适用不同VF的LED，而不必另外调整;

[4].采用单元组合结构，可随时增加寿命试验单元，实现在线操作;

[5].采用低压供电，保障安全性能。