① 光耦的輸入端導(dǎo)致失效
光耦的輸入端多為砷化鎵LED,因此光耦的輸入端失效模式及原因與常規(guī)LED失效模式及原因相似。LED的主要失效模式包括漏電、短路以及開(kāi)路。其中,造成漏電或失效的主要原因包括:靜電擊穿、過(guò)電應(yīng)力,以及芯片表面存在導(dǎo)電物質(zhì)等;引起開(kāi)路的常見(jiàn)失效原因包括鍵合不良、EOS導(dǎo)致鍵合絲燒斷、芯片銀漿粘接不良等。
② 光耦的輸出芯片導(dǎo)致失效
光耦的輸出芯片常見(jiàn)失效模式包括開(kāi)路或阻值增大,以及阻值減小。導(dǎo)致阻值增大的可能原因包括:EOS燒毀導(dǎo)致鍵合絲或金屬化燒斷,鍵合不良,芯片表面離子玷污或有機(jī)膠中含氯離子導(dǎo)致鍵合點(diǎn)或鋁布線腐蝕脫開(kāi);導(dǎo)致阻值減小的可能原因包括:EOS燒毀,芯片粘接銀漿污染芯片表面等。
③ 輸入端與輸出端之間傳輸導(dǎo)致失效
輸出端與輸出端傳輸失效現(xiàn)象包括:CTR降低、輸入端無(wú)信號(hào)時(shí)異常導(dǎo)通、不導(dǎo)通、輸出電壓漂移。其中,常見(jiàn)失效機(jī)理包括:輸出端芯片ESD損傷、輸出端芯片EOS燒毀、鍵合不良,輸入端二極管發(fā)光效率降低,反射膠和導(dǎo)電膠開(kāi)裂分層等。
鑒于光耦的工作原理、參數(shù)、封裝結(jié)構(gòu)與通常的半導(dǎo)體器件存在差別,一方面,使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致LED、輸出芯片常見(jiàn)的失效原因ESD、EOS、鍵合失效之外,還具有與普通半導(dǎo)體器件不一樣的失效模式與機(jī)理。光耦內(nèi)部由于發(fā)光二極管與接收芯片之間存在導(dǎo)光膠,當(dāng)導(dǎo)光膠開(kāi)裂、分層時(shí),將會(huì)導(dǎo)致光路傳輸不暢,使光耦的CTR偏離正常值,可能出現(xiàn)不穩(wěn)定失效;當(dāng)導(dǎo)光膠存在腐蝕性離子時(shí),腐蝕性離子如氯離子可能導(dǎo)致器件表面產(chǎn)生腐蝕,導(dǎo)致器件內(nèi)部產(chǎn)生開(kāi)路、或發(fā)生漏電情況。