LED封裝缺陷檢測方法研究

LED芯片封裝缺陷檢測方法是通過檢測LED支架回路光電流間接實現(xiàn)的。 在具有不同磁芯結(jié)構(gòu)的線圈的兩端，由支架環(huán)的光電流激發(fā)的磁場是不同的感生電動勢大小; 對于具有不同磁芯結(jié)構(gòu)的線圈，檢測信號的信噪比差異很大。 具體性能如下：
一：對于焊接質(zhì)量合格的LED，實驗檢測值與理論計算值一致。 圖5（a）顯示了使用帶狀卷鐵芯的實驗結(jié)果。 在封裝過程中，焊接合格的LED時，信號檢測端產(chǎn)生的光激發(fā)信號被放大，濾波，峰值檢測，幅值約為60mV。 選擇12mil黃色LED芯片計算理論值，切屑面積A = 0.3mm×0.3mm，取β= 0.5。 當半導體材料在單位時間內(nèi)吸收的每單位
面積的平均光強度（以光子數(shù)為單位）為5.45×1021 ／m2s時時，可以根據(jù)公式（1）計算光生電流為 約42μA。 根據(jù)Biot-Savart定理，疊加定理和法拉第電磁感應定律，12mil黃色LED芯片in信號檢測端感生電動勢的幅度約為63mV，消除了實驗誤差和計算誤差。 理論值與實驗值吻合良好。

二：對于環(huán)形鐵心線圈，實驗值小于理論值。 根據(jù)公式（8），對于帶狀結(jié)構(gòu)的磁芯線圈，假設磁芯的有效磁路長度le ＝ 100lg，這時有效磁導率μe≈100。 如果將磁芯改變?yōu)榄h(huán)形，則此時非閉合氣隙長度lg≈0，此時有效磁導率μe≈μr=2300。 根據(jù)理論計算，具有合格焊接質(zhì)量的1200萬黃光LED在信號檢測端感生電動勢時的振幅約為1.4V。 從圖5（b）可以看出，實驗信號值約為220mV，實驗值遠小于理論值。 以上計算是在理想條件下進行的。 在實際的實驗過程中，環(huán)形鐵芯線圈是通過將U形磁芯和條形磁芯重疊而形成的。 重疊氣隙lg仍然存在，因此磁路不存在。它可能已完全閉合。 根據(jù)公式（8），氣隙對有效磁導率有很大的影響，因此有效磁導率仍小于相對磁導率。 因此，實驗值遠小于理論值。
三：不同的磁芯結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)LED封裝缺陷的檢測，但是檢測信號的信噪比卻大不相同。 從圖5可以看出，雖然實驗中的磁芯線圈具有不同的結(jié)構(gòu)，但焊接質(zhì)量合格的LED的光激發(fā)檢測信號明顯大于非金屬的LED的光激發(fā)檢測信號。 在封裝過程中會在芯片電極表面上形成一層薄膜。 通過比較兩者之間的檢測信號幅度的大小，可以在封裝過程中拾取芯片電極表面帶有非金屬膜的LED。 對于圖5（a），實驗中使用的線圈磁芯具有帶狀結(jié)構(gòu)，并且氣隙lg，磁感應強度B的增強因子為有效磁導率μe。 同時，檢測信號容易受到外部干擾，因此檢測信號的幅度相對較高。 較大的檢測噪聲使得兩個芯片的光激勵信號的信噪比較小，這給后端信號處理帶來了困難，并影響了封裝缺陷檢測的準確性。 線圈中的磁芯重疊成一個環(huán)路，形成一個閉合的磁路，磁感應強度B得到有效增強，磁損耗較小，并且來自空間電磁場的干擾相對較小，因此信號對 大大提高了檢測信號的噪聲比。四：不同的磁芯結(jié)構(gòu)會影響諧振電路的工作頻率。 在實驗過程中，LC諧振回路的電容C相等，環(huán)形磁芯的有效磁導率大于帶狀磁芯的有效磁導率，因此環(huán)形磁芯線圈的電感L大于環(huán)形磁芯的電感L。 帶狀芯線圈，因此其諧振電路諧振頻率較小； 從圖5可以看出，由條形芯線圈形成的諧振電路的諧振頻率約為9.75kHz，而由環(huán)形芯線圈形成的諧振電路的諧振頻率約為7.33kHz。
五：可以獲得理論分析和實驗結(jié)果分析。 該方法對LED支架回路電流具有很高的檢測精度。 通過檢測由支架回路電流激發(fā)的磁場，在線圈的兩端感應出電動勢的大小，并進行焊接。比較合格的LED的檢測信號，以實現(xiàn)對在封裝過程中存在封裝缺陷的LED的檢測。 包裝過程。

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