LED电子屏

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LED电子屏相关知识：

　　在LED引脚式封装过程中，每个LED芯片是被固定在引线支架上的，LED芯片通过压焊金丝(铝丝)与引线支架形成了闭合回路，如图1。若忽略引线支架电阻，LED支架回路光电流等于芯片光生电流IL。可见，当p-n结材料和掺杂浓度*时，支架回路光电流与光照强度I成正比。LED电子屏

　　1.2封装缺陷机理

　　LED芯片受到腐蚀因素影响或沾染油污时，在芯片电*表面生成一层非金属膜，产生封装缺陷[11]。电*表面存在非金属膜层的LED芯片压焊工序后，焊接处形成金属一介质-金属结构，也称为隧道结。当*强度的光照射在LED芯片上，LED电子屏若LED芯片失效，支架回路无光电流流过若非金属膜层*厚，只有*少数电子可以隧穿膜层势垒，LED支架回路也无光电流流过;若非金属膜层较薄，由于LED芯片光生电流在隧道结两侧形成电场，电子主要以场致发射的方式隧穿膜层，流过单位面积膜层的电流可表示为[12]。

　　其中q为电子电量，m为电子质量，矗为普朗克常数，vx、vy、vz分别是电子在x、y、z方向的隧穿速度，T(x)为电子的隧穿概率。又任意势垒的电子隧穿概率可表示为[13]

　　其中jin、jout。分别是进入膜层和穿过膜层的电流密度，LED电子屏

　　，x指向为芯片电*表面到压焊点，为膜层中z方向任意点的势垒，E是垂直芯片电*表面速度为vx电子的能量。

　　LED电子屏图2为在电场f’作用‘F芯片电*表面的势垒图，其中EF为费米能级，U为电子发射势垒。由图

　　2，若芯片电*表面为突变结，其值为U0，光生电流在隧道结两侧形成的电场强度为F，电*表面以外的势垒为U0- qFx。取芯片电*导带底为参考能级E0(x=0)，因而有x<0处，U(x)=0;x>0处，U(x)=U0- qFx，根据条件U(x)=E=U0- qFx2式中d为膜层厚度，V为膜层隧道结两侧电压。当LED芯片发生光生伏*应时，由式(7)可知，流过芯片电*表面非金属膜层的电流受到膜层厚度的影响，随着膜层增厚，流过膜层的电流减小，流过LED支架回路的光电流也将减小。LED电子屏

　　综上所述，引脚式LED支架回路光电流的有无或大小可以反映封装工艺中LED芯片的功能状态及芯片电*与引线支架的电气连接情况，因此，可以通过检测LED支架回路光电流*检测引脚式封装工艺中芯片功能状态和封装缺陷。

　　1.3封装缺陷的检测方法

　　LED电子屏完成压焊工序后，LED处于闭合短路状态，直接导出回路电流进行检测不可行。虽然支架回路有*电阻，但光生电流只有微安量级，因而支架回路中的压降*小，用一般的电压测量方法难度较大，而且接触式检测会引入接触电阻，影响检测的准确性。因此，考虑用非接触式的电流检测方法。根据法拉第电磁感应定律，LED电子屏利用引脚式LED自身特征，检测时将带磁芯线圈中磁芯的一端*图1所示闭合回路z中，LED支架回路作为一级绕组，带磁芯线圈作为次级绕组，并在线圈的两端并联上电容C，与线圈L组成LC谐振回路。以交变的光激励LED芯片时，支架回路中产生交变电流，交流载流回路会在周围空间产生交变磁场，次级线圈交变磁场则在次级线圈中产生感生电动势。若交变光频率与LC谐振回路频率相等时，LC回路发生共振，此时次级线圈两端感生电动势*大。因此，可以通过检测次级线圈两端感生电动势间接*检测支架回路光电流的目的，实现对封装工艺中芯片功能状况及焊接质量的检测。LED电子屏

　　LC谐振回路中，线圈中磁芯起到增强磁感应强度B的作用，从而增加检测信号幅值。又线圈中磁芯的*磁导率与相对磁导率间关系可表示为[14]：

　　式中，μe磁芯的*磁导率，胁为磁芯的相对磁导率，μr为磁芯的*磁路长度，名为非闭合气隙长度。LED电子屏