LED芯片/器件封裝缺陷的非接觸檢測技術

4.2.3引線焊接質量影響的模擬實驗結果

在圖2所示的等效電路中，Rs2與負載RL是串聯的，由于電極的電阻以及電極和結之間的接觸電阻Rs2很難直接測量，因此實驗中通過串聯不同的負載電阻RL來模擬接觸電阻Rs對檢測結果造成的影響，其試驗結果如圖6所示。由圖6可知，隨著外加負載RL的增大，流過負載的電流越來越小。實驗與理論都表明，接觸電阻Rs的微小變化會使支架上流過的電流IL1產生很大的改變。對于功能完好的LED芯片，通過測量支架上流過的光生電流IL1可以計算得到LED的串聯電阻Rs。若串聯電阻值無窮大，則芯片與電極之間可能出現了銀膠脫膠、漏焊或者焊絲斷裂問題，若串聯電阻與正常連接狀態下的串聯電阻有大的差異，則芯片與電極之間可能出現了其它的焊接問題，如虛焊、重復焊接等。因此，通過分析支架上流過的光生電流值，可以檢測LED封裝過程中芯片與引線支架之間的電氣連接狀態。

5、結論

由于我國LED封裝產量十分巨大，因此在大批量封裝生產線上對LED的封裝質量進行實時在線檢測，能夠替代有效改善目前大批量的封裝生產企業采用的人工肉眼檢查落后現狀、有效降低次品/廢品率。為此，充分利用LED具有與PD類似的光伏效應的特點、以及所建立的LED芯片/器件封裝質量與光電流之間的關系，搭建了LED封裝質量非接觸檢測實驗平臺，并通過模擬實驗證明了芯片差異、固晶質量、焊接質量的影響都可以通過檢測儀輸出信號的特征體現出來，而且檢測的離散度小于10-6，檢測速度可達100只/秒。在此基礎上，還開發出了圖7所示實際檢測樣機[7]，并正在進行實際檢測樣機與封裝生產線的系統集成，以及LED參數的進一步的量化研究。