LED, atau dioda pemancar cahaya, telah menjadi ada di mana -mana dalam aplikasi pencahayaan modern karena efisiensi energinya, umur panjang, dan ukuran kompak. Namun, seperti komponen elektronik lainnya, LED tidak kebal terhadap kegagalan. Memahami akar penyebab kegagalan LED sangat penting bagi produsen, perancang, dan pengguna akhir untuk meningkatkan keandalan dan kinerja produk. Sebagai pemasok analisis kegagalan LED terkemuka, kami menggunakan berbagai metode analisis mikroskopis untuk mendiagnosis dan menyelesaikan masalah kegagalan LED. Dalam posting blog ini, kami akan mengeksplorasi beberapa metode analisis mikroskopis yang paling umum digunakan dalam analisis kegagalan LED.
Pemindaian Mikroskop Elektron (SEM)
Scanning Electron Microscopy (SEM) adalah teknik pencitraan yang kuat yang menggunakan sinar elektron yang terfokus untuk memindai permukaan sampel. SEM menyediakan gambar resolusi tinggi dari topografi permukaan sampel, memungkinkan kita untuk mengidentifikasi cacat fisik seperti retakan, rongga, dan delaminasi. Dalam analisis kegagalan LED, SEM sering digunakan untuk memeriksa chip LED, paket, dan interkoneksi untuk tanda -tanda kerusakan atau degradasi.
Salah satu keunggulan utama SEM adalah kemampuannya untuk memberikan informasi terperinci tentang ukuran, bentuk, dan distribusi cacat. Dengan menganalisis gambar SEM, kami dapat menentukan lokasi dan tingkat kerusakan, yang dapat membantu kami mengidentifikasi akar penyebab kegagalan. Misalnya, jika kita mengamati retakan pada chip LED, kita dapat menyelidiki apakah retakan disebabkan oleh tegangan termal, tegangan mekanik, atau cacat manufaktur.
Selain pencitraan, SEM juga dapat digunakan untuk analisis unsur. Dengan menggunakan detektor spektroskopi sinar-X-ray energi (EDS), kita dapat mengidentifikasi komposisi kimia sampel. Informasi ini dapat berguna dalam menentukan keberadaan kontaminan atau kotoran yang mungkin berkontribusi pada kegagalan LED. Misalnya, jika kami mendeteksi tingkat tinggi elemen tertentu dalam chip LED, kami dapat menyelidiki apakah elemen tersebut diperkenalkan selama proses pembuatan atau sebagai hasil dari paparan lingkungan.
Mikroskop elektron transmisi (TEM)
Transmission Electron Microscopy (TEM) adalah teknik pencitraan kuat lainnya yang menggunakan sinar elektron untuk ditransmisikan melalui sampel tipis. TEM memberikan gambar resolusi tinggi dari struktur internal sampel, memungkinkan kita untuk memeriksa struktur kristal, cacat, dan antarmuka pada tingkat atom. Dalam analisis kegagalan LED, TEM sering digunakan untuk menyelidiki kualitas bahan semikonduktor dan integritas antarmuka antara lapisan yang berbeda.
Salah satu keuntungan utama dari TEM adalah kemampuannya untuk memberikan informasi terperinci tentang struktur kristal dan cacat dalam bahan semikonduktor. Dengan menganalisis gambar TEM, kita dapat menentukan keberadaan dislokasi, kesalahan susun, dan cacat kristal lainnya yang mungkin telah mempengaruhi kinerja LED. Misalnya, jika kita mengamati kepadatan dislokasi yang tinggi dalam chip LED, kita dapat menyelidiki apakah dislokasi disebabkan oleh tegangan termal, tegangan mekanik, atau cacat manufaktur.
Selain pencitraan, TEM juga dapat digunakan untuk analisis difraksi. Dengan menggunakan pola difraksi area (SAD) yang dipilih, kita dapat menentukan orientasi kristal dan parameter kisi sampel. Informasi ini dapat berguna dalam memahami mekanisme pertumbuhan bahan semikonduktor dan kualitas antarmuka antara lapisan yang berbeda. Misalnya, jika kita mengamati misorientasi antara dua lapisan dalam chip LED, kita dapat menyelidiki apakah misorientasi disebabkan oleh ketidakcocokan kisi atau cacat manufaktur.
Balok ion terfokus (FIB)
Focused Ion Beam (FIB) adalah teknik yang menggunakan sinar ion terfokus untuk menggiling dan gambar sampel. FIB dapat digunakan untuk menyiapkan penampang sampel untuk analisis lebih lanjut, seperti SEM atau TEM. Dalam analisis kegagalan LED, FIB sering digunakan untuk menyiapkan penampang chip LED, paket, dan interkoneksi untuk memeriksa struktur dan antarmuka internal.
Salah satu keunggulan utama FIB adalah kemampuannya untuk memberikan penggilingan sampel yang tepat dan terkontrol. Dengan menggunakan sistem FIB, kita dapat menggiling bagian penampang sampel dengan tingkat akurasi yang tinggi, memungkinkan kita untuk memeriksa struktur internal dan antarmuka di lokasi tertentu. Misalnya, jika kita menduga bahwa kegagalan telah terjadi pada antarmuka tertentu dalam chip LED, kita dapat menggunakan FIB untuk menyiapkan penampang antarmuka untuk analisis lebih lanjut.
Selain penggilingan, FIB juga dapat digunakan untuk pencitraan. Dengan menggunakan detektor elektron sekunder, kita dapat memperoleh gambar resolusi tinggi dari permukaan yang digiling. Informasi ini dapat berguna dalam menentukan lokasi dan tingkat kerusakan, serta kualitas antarmuka antara lapisan yang berbeda. Misalnya, jika kita mengamati delaminasi pada antarmuka dalam chip LED, kita dapat menggunakan FIB untuk menyiapkan penampang delaminasi untuk analisis lebih lanjut.
Laser Scanning Confocal Microscopy (LSCM)
Laser Scanning Confocal Microscopy (LSCM) adalah teknik pencitraan non-destruktif yang menggunakan balok laser untuk memindai permukaan sampel. LSCM menyediakan gambar resolusi tinggi dari topografi permukaan sampel, memungkinkan kita untuk mengidentifikasi cacat fisik seperti goresan, lubang, dan benjolan. Dalam analisis kegagalan LED, LSCM sering digunakan untuk memeriksa permukaan chip LED, paket, dan lensa untuk tanda -tanda kerusakan atau degradasi.
Salah satu keunggulan utama LSCM adalah kemampuannya untuk menyediakan gambar tiga dimensi dari permukaan sampel. Dengan menggunakan mikroskop confocal, kita dapat memperoleh serangkaian gambar pada kedalaman yang berbeda, yang dapat direkonstruksi untuk membentuk gambar tiga dimensi dari sampel. Informasi ini dapat berguna dalam menentukan bentuk dan ukuran cacat, serta kedalaman kerusakan. Misalnya, jika kita mengamati goresan pada permukaan chip LED, kita dapat menggunakan LSCM untuk mengukur kedalaman dan lebar goresan, yang dapat membantu kita menentukan keparahan kerusakan.
Selain pencitraan, LSCM juga dapat digunakan untuk pencitraan fluoresensi. Dengan menggunakan pewarna atau penanda neon, kami dapat memberi label molekul atau struktur spesifik dalam sampel, yang dapat dideteksi oleh mikroskop confocal. Informasi ini dapat berguna dalam mempelajari distribusi dan lokalisasi molekul atau struktur spesifik dalam sampel. Misalnya, jika kita ingin mempelajari distribusi protein tertentu dalam chip LED, kita dapat menggunakan antibodi fluoresen untuk memberi label protein, yang dapat dideteksi oleh mikroskop confocal.
Mikroskop gaya atom (AFM)
Atomic Force Microscopy (AFM) adalah teknik pencitraan non-destruktif yang menggunakan probe tajam untuk memindai permukaan sampel. AFM menyediakan gambar resolusi tinggi dari topografi permukaan sampel, memungkinkan kita untuk mengidentifikasi cacat fisik seperti kekasaran, langkah, dan teras. Dalam analisis kegagalan LED, AFM sering digunakan untuk memeriksa permukaan chip LED, paket, dan elektroda untuk tanda -tanda kerusakan atau degradasi.
Salah satu keunggulan utama AFM adalah kemampuannya untuk memberikan gambar resolusi tinggi dari permukaan sampel pada skala nanometer. Dengan menggunakan sistem AFM, kita dapat memperoleh gambar dengan resolusi beberapa nanometer, yang dapat memungkinkan kita untuk mendeteksi cacat yang sangat kecil atau perubahan dalam topografi permukaan. Misalnya, jika kita mengamati benjolan kecil pada permukaan chip LED, kita dapat menggunakan AFM untuk mengukur tinggi dan lebar benjolan, yang dapat membantu kita menentukan penyebab benjolan.
Selain pencitraan, AFM juga dapat digunakan untuk spektroskopi gaya. Dengan mengukur gaya antara probe dan sampel, kami dapat memperoleh informasi tentang sifat mekanik sampel, seperti kekakuan, elastisitas, dan adhesi. Informasi ini dapat berguna dalam mempelajari perilaku chip LED dalam kondisi yang berbeda, seperti tegangan termal atau tegangan mekanik. Misalnya, jika kita ingin mempelajari adhesi antara chip LED dan paket, kita dapat menggunakan AFM untuk mengukur gaya yang diperlukan untuk memisahkan kedua komponen.
Kesimpulan
Sebagai kesimpulan, metode analisis mikroskopis memainkan peran penting dalam analisis kegagalan LED. Dengan menggunakan kombinasi SEM, TEM, FIB, LSCM, dan AFM, kami dapat memperoleh informasi terperinci tentang sifat fisik dan kimia dari chip LED, paket, dan interkoneksi. Informasi ini dapat membantu kami mengidentifikasi akar penyebab kegagalan, yang dapat menyebabkan peningkatan keandalan dan kinerja produk.
Sebagai pemasok analisis kegagalan LED terkemuka, kami memiliki pengalaman luas dalam menggunakan metode analisis mikroskopis ini untuk mendiagnosis dan menyelesaikan masalah kegagalan LED. Kami juga menawarkan berbagai layanan lain, sepertiAnalisis kegagalan chip semikonduktor,Pemutaran komponen elektronik, DanEvaluasi Kualitas Proses Tingkat PCB. Jika Anda mengalami masalah kegagalan LED atau memerlukan bantuan dengan analisis kegagalan LED, silakan hubungi kami untuk membahas kebutuhan Anda. Kami berharap dapat bekerja sama dengan Anda untuk meningkatkan keandalan dan kinerja produk LED Anda.
Referensi
- Goldstein, JI, Newbury, DE, Echlin, P., Joy, DC, Fiori, C., & Lifshin, E. (2003). Memindai mikroskop elektron dan analisis mikro sinar-X. Sains Springer & Media Bisnis.
- Williams, DB, & Carter, CB (2009). Mikroskop elektron transmisi: Buku teks untuk ilmu material. Sains Springer & Media Bisnis.
- Reimer, L. (1998). Pemindaian Mikroskop Elektron: Fisika Pembentukan Gambar dan Analisis Mikro. Sains Springer & Media Bisnis.
- Pawley, JB (2006). Buku Pegangan Mikroskop Confocal Biologis. Sains Springer & Media Bisnis.
- Meyer, E., Hug, HJ, & Howald, L. (2004). Pemindaian mikroskop probe: lab di ujung. Sains Springer & Media Bisnis.