简单分析照明LED的失效模式问题及改善措施 发布时间：2024-09-03 15:11:05
LED是一种能够将电能高效转换为可见光的半导体发光器件，以其低能耗、高亮度和紧凑尺寸等优势，在显示、照明和背光等多个领域得到广泛应用。随着技术的持续进步，LED的发光效率不断提升，蓝光LED系统的效率可达60%，而白光LED的光效更是超过150lm/W，这些特性使得LED成为节能产品的首选。
然而，尽管LED的理论寿命非常长，能够达到50,000小时以上，实际使用中却常因各种因素导致提前失效，限制了其作为节能产品的发展。为解决这一问题，众多学者进行了深入研究，提出了一些有价值的结论。
案例分析
金鉴实验室在LED失效分析方面有丰富的经验，为国内众多灯具厂提供LED可靠性检测和其后的失效分析和技术咨询。我们有专业的团队、技术与积累的行业经验，能够准确快速的找到可靠性测试或者认证测试后灯具失效的原因。通过失效分析确定LED的失效机制, 在生产工艺以及应用层面进行研究改善，提高LED灯具的可靠性。
背景：LED在通电后不发光，但轻微按压后能正常发光。
分析过程
通过X射线透视发现，不良样品的LED内部绑定线在绑定点端头部分有断裂现象，而正常样品则无此问题。
利用化学腐蚀和电子显微镜观察，发现芯片内与正极相连的金线在端头部位因机械应力而破裂，断口处呈现颈缩和金属拉尖现象。
失效模式
1. 晶片失效：由于键合工艺不当或芯片有源区已有损坏，导致晶片产生微裂纹，最终完全失效。
2. 封装失效：封装材料劣化，影响光透过率和折射率，降低LED寿命。
3. 热过应力失效：工作环境温度升高导致结温上升，加速LED失效。
4. 电过应力失效：过电流或静电冲击导致晶片开路。
5. 键合失效：键合条件不当，导致晶片损伤或键合强度不足。
6. 机械应力失效：外部撞击或内部应力导致绑定线断裂。
改善措施
1. 散热技术：采用导热性好的底座，增大散热面积，提高散热性能。
2. 防静电技术：设计时考虑防静电措施，避免高静电电压导致的击穿。
3. 封装技术：控制固化温度，减少封装材料老化，选择透明性好的材料以减少腐蚀。
4. 优化制造工艺：确保键合强度，减少对芯片的破坏，优化粘接工艺。
5. 合理筛选：通过老化筛选试验排除潜在的早期失效设备。
结论
导致LED试样在加电时不亮、按压后能亮的主要原因是，样品在外界机械应力作用下，内部晶片的第二绑定点发生了机械应力破裂。这一发现为LED的可靠性改进提供了重要依据。
- 上一篇： 聚焦离子束(FIB)及其应用
- 下一篇： 聚焦离子束扫描电镜双束系统在材料研究中的应用
