LED芯片/器件封装缺陷的非接触检测技术

4.2.3引线焊接质量影响的模拟实验结果

在图2所示的等效电路中，Rs2与负载RL是串联的，由于电极的电阻以及电极和结之间的接触电阻Rs2很难直接测量，因此实验中通过串联不同的负载电阻RL来模拟接触电阻Rs对检测结果造成的影响，其试验结果如图6所示。由图6可知，随着外加负载RL的增大，流过负载的电流越来越小。实验与理论都表明，接触电阻Rs的微小变化会使支架上流过的电流IL1产生很大的改变。对于功能完好的LED芯片，通过测量支架上流过的光生电流IL1可以计算得到LED的串联电阻Rs。若串联电阻值无穷大，则芯片与电极之间可能出现了银胶脱胶、漏焊或者焊丝断裂问题，若串联电阻与正常连接状态下的串联电阻有大的差异，则芯片与电极之间可能出现了其它的焊接问题，如虚焊、重复焊接等。因此，通过分析支架上流过的光生电流值，可以检测LED封装过程中芯片与引线支架之间的电气连接状态。

5、结论

由于我国LED封装产量十分巨大，因此在大批量封装生产线上对LED的封装质量进行实时在线检测，能够替代有效改善目前大批量的封装生产企业采用的人工肉眼检查落后现状、有效降低次品/废品率。为此，充分利用LED具有与PD类似的光伏效应的特点、以及所建立的LED芯片/器件封装质量与光电流之间的关系，搭建了LED封装质量非接触检测实验平台，并通过模拟实验证明了芯片差异、固晶质量、焊接质量的影响都可以通过检测仪输出信号的特征体现出来，而且检测的离散度小于10-6，检测速度可达100只/秒。在此基础上，还开发出了图7所示实际检测样机[7]，并正在进行实际检测样机与封装生产线的系统集成，以及LED参数的进一步的量化研究。