可靠性與熱管理技術(shù)一直是制約LED照明高品質(zhì)的重要因素，如今對于可靠性的關(guān)注點已經(jīng)從LED單個產(chǎn)品向整個系統(tǒng)可靠性的方向發(fā)展。其中，新型散熱材料、熱管理技術(shù)、LED照明系統(tǒng)可靠性研究及設(shè)計、故障數(shù)據(jù)與失效分析等技術(shù)的進(jìn)步等都影響整個系統(tǒng)的可靠性。

　　近日，由北京市順義區(qū)人民政府、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）和國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）主辦的第十四屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇暨 2017 國際第三代半導(dǎo)體論壇在北京順義隆重召開。期間，由北京工業(yè)大學(xué)光電子技術(shù)省部共建教育部重點實驗室與廣州金鑒檢測科技有限公司共同協(xié)辦的“可靠性與熱管理技術(shù)”上，來自德國英戈爾施塔特應(yīng)用技術(shù)大學(xué)Schmid MAXIMILIAN分享了“新型瞬態(tài)熱分析實驗裝置分析LED燒結(jié)界面質(zhì)量”主題報告。

　　他介紹說，在線可靠性分析，加速壽命測試或者現(xiàn)場測試在生產(chǎn)中變得越來越重要。因為器件失效與溫度相關(guān)，結(jié)殼熱阻是LED最重要的參數(shù)之一。常用的耐熱測量方法是瞬態(tài)熱分析（TTA）。但TTA非常耗時并且工作繁雜。討論了TTA的改進(jìn)。因此，開發(fā)并引入了新的測試設(shè)備。

 

　　一方面，開發(fā)了自動瞬態(tài)熱測試設(shè)備，自動測量焊接或燒結(jié)LED的耐熱性和機(jī)械完整性。在組裝之后進(jìn)行初步測試，例如在生產(chǎn)中的在線測試，在熱沖擊室中定義循環(huán)次數(shù)（例如500,1000,1500）之后再次測量LED模塊以研究互連的完整性。另一方面，開發(fā)了現(xiàn)場測試儀來測量溫度循環(huán)中的熱阻。該測試儀結(jié)合了高溫工作壽命測試和溫度循環(huán)測試。將LED模塊放置在小型密封室中的熱板中，可將箱體溫度在-40℃至125℃之間變化。 LED以標(biāo)稱高工作電流驅(qū)動。在高溫和低溫時臨時將LED關(guān)閉，使用多路復(fù)用器系統(tǒng)測量LED的TTA。高溫和低溫測量可以提供關(guān)于界面中增長的機(jī)械裂紋的相關(guān)信息。

 

　　Schmid MAXIMILIAN表示，正在研究的用于演示測試系統(tǒng)的LED是在Al-IMS PCB上焊接或燒結(jié)的CSP-LED。由于銀或銅漿的高導(dǎo)熱性，LED的燒結(jié)是降低互連的熱阻的有效方法。然而，標(biāo)準(zhǔn)X射線分析不會提供關(guān)于互連質(zhì)量的足夠信息，因此需要聲學(xué)顯微鏡。然而，一個有利的，非破壞性的選擇是TTA。LED最初是使用自動化測試儀和現(xiàn)場測試儀測量來分析互連的可靠性。