LED芯片漏电原因深度解析

硅保护层，但后期不注意保洁，还是会有漏电问题的。

　　对于二氧化硅中含可移动离子及沾污对漏电的更详细的分析，读者可以参考有关半导体的资料，如半导体物理、晶体管原理、半导体器件制造工艺等书籍。

　　1.3 沾污漏电的表现

　　晶体管的漏电，可能是PN结制造不良产生，也可能是沾污造成。通常，PN结不良或受损产生漏电是不可恢复的，具有正、反向漏电状况基本相同的特征，而且常表现为完全穿通。沾污造成的漏电，观察其伏安特性，通常有多种表现，如：正、反向漏电的伏安特性曲线不同;反向击穿电压蠕变;正向伏安曲线蠕变;严重的也会表现出正、反向都是穿通的状况等。沾污漏电还表现出不稳定性，某些状况下，漏电状况还会暂时恢复正常，即暂时不漏电。

　　下面通过一些实例来看看沾污对LED带来的漏电表现。

　　实例一：被反向电压击正常的LED

　　白光LED，测试正向时，有漏电，见图7（a）。测反向时，在反向电压小于某个值时，可以看到有很大的漏电，图7（b）中的反向电压为10V。当着反向电压继续增大时，漏电突然消失，呈现不漏电的状况。图7（c）中漏电消失时的发现电压约大于10V。此时再测试正向伏安特性，可以看到，漏电完全消失，LED恢复正常。见图7（d）。但是，这种恢复正常是暂时的，放置一段时间后，LED又会出现漏电。测试时，还会重复上述过程。

　　从正、反向的漏电曲线看，它们的漏电程度是不同的。这种反向电压击正常的现象，分析为外加电场使得沾污离子的再分布，使其远离PN结端面区域。因而使得PN结端面恢复正常。但是放置一段时间，由于温度的变化，或在正向电压作用下，沾污离子又会迁移到PN结端面附近，重新造成漏电。

　　实例二、反向电流蠕变，较高反电下漏电消失。读者可以先看一下附件1的实测视频——反向电压击正常的LED。在此示例中可以看到，在施加反向电压时，随着电压的升高，反向电流忽大忽小，即发生蠕变现象。当着反向电压高到某个值时，漏电流消失了。再测正向特性，可以看到是正常的，没有漏电流了。不过，这种恢复正常也是暂时的，放置一段时间后又会恢复漏电状况。

　　实例三、反向漏电蠕变非常大，正向漏电蠕变，到VF时不漏电。读者可以先看一下附件2的实测视频——大漏电会亮的LED。本例与实例一不同的是，在较高反压下也没能使漏电消失，并且反向漏电非常大。但是在正向时，漏电并没有反向的大，在正向导通后，漏电状况反倒消失了。

　　实例四、反向漏电不是很大，正向电压小于VF时漏电很大，到VF之后漏电变到很小。读者可以先看一下沾污漏电。

　　实例五、正向点亮前漏电非常大，到VF时基本正常。而反向漏电远比正向漏电小。读者可以看一下LED非击穿漏电。

　　实例六、LED产品严重漏电，类似穿通。解剖出芯片后，芯片正常，没有漏电。

　　1.4 沾污漏电的判定

　　沾污漏电和PN结或体材料受损漏电的区分，有些状况很难直接判定，需要解剖取出芯片来观察分析。但是，有些现象确实可以区分的。比如上面的六个实例中都是沾污造成的漏电。

　　1.5 本节小结

　　沾污漏电，PN结没有损伤，它是由于沾污离子直接或间接参与导电形成的。这种状况在半导体制造行业中是一个常识性的问题，已经有很多表面钝化方法可以很好地解决。LED行业虽然也是属于半导体行业，但是就LED封装行业来看，由于技术门槛低，使得这个行业中有半导体专业知识的人员非常少。结果一个很普通的、常识性的问题，在LED行业中成了一个难以克服的问题。之所以难以克服，就是因为没有找到问题的症结。而是一味听信于一些"专家"对静电问题的夸大宣传。结果是花费了大量资金和精力于防静电上。防静电措施做得非常好了，可是漏电现象依然发生。

　　在前面已经提到了，绝大多数的封装厂的生产环境非常差，没有净化厂房，LED漏电现象是在所难免的。所以有些人会说到，入库产品每隔几天拿出来测试就会发现有漏电的产品出现。"净化厂房"可不是指用拖布拖得干干净净的、底板非常亮的就是净化厂房。在LED的固晶、焊线、封胶等工序中，由于芯片会裸露于空气中，所以必须要有达到一定等级的净化程度。净化等级是要用仪器来测量确定的，绝不是用眼睛能看到的。

　　静电的状况是随机的，虽然它似乎无处不在，但它绝不是处处都能够释放足够的能量造成破坏。

　　2. 银胶过高造成漏电

　　这个问题在LED封装业中已是常识性的、看得见的问题了，无需我多啰嗦了。

　　3. 打线偏焊造成漏电

　　这个问题在LED封装业中也是常识性的、看得见的问题了，也无需我多啰嗦了。

　　4. 应力造成漏电