直插LED燈珠死燈失效分析
直插LED燈珠死燈失效分析通常涉及多個方面,包括材料、工藝、環境因素等。以下是對直插LED燈珠死燈失效原因的簡要介紹:

1、電連接不良:LED內部的電連接不良可能是導致死燈的原因之一。例如,如果LED芯片與其負極金屬化層之間存在開裂,可能會導致正向壓降增大,從而影響LED的正常工作。
2、漏電流問題:LED芯片表面受到污染可能會引入較大的漏電流,這種漏電流在特定環境試驗下可能會有所減小,但在潮濕環境中又會恢復,導致死燈現象。
3、芯片腐蝕:芯片電極如果受到腐蝕,可能會導致金屬腐蝕及電極線路粘接力下降,嚴重時甚至導致局部區域脫落,造成短路,引發死燈。
4、封裝設計不當:如果封裝設計存在問題,例如內部存在殘存應力,可能導致器件芯片開裂或功能退化。特別是對于采用垂直芯片的LED燈珠,固晶層底部與支架鍍層剝離是常見的死燈原因。
5、焊點燒毀:電源供電問題也可能導致LED燈珠死燈。例如,如果燈具驅動電源在啟動或關閉時產生突波電流,可能會導致芯片P電極燒毀,進而導致開路死燈。
6、封裝材料問題:封裝膠水與支架界面間如果出現剝離現象,隨著使用過程的加劇,可能會導致固晶膠與支架剝離,最終導致死燈。
7、環境因素:高溫、高濕等惡劣環境條件會加速材料老化,放大LED光源的缺陷,從而導致快速失效。
8、芯片質量問題:LED芯片本身的質量問題,如厚度不均、脆性大等,也可能導致在機械應力作用下開裂,影響LED的可靠性。
通過對上述各種可能導致直插LED燈珠死燈的原因進行分析,可以采取相應的預防和改進措施,提高LED產品的質量和可靠性。
直插LED燈珠死燈失效分析案例分析
某PCBA板上有一顆直插LED燈珠不亮,根據客戶要求對NG LED燈珠進行失效分析。
一、LED死燈失效分析分析過程
1、外觀檢查

NG 燈珠正面外觀圖

NG 燈珠背面焊接外觀圖
說明:在光學顯微鏡下觀察,燈珠焊接極性正確,外觀無明顯異常。
2電性能檢測

OK LED ( R19焊點與陰極之間)測試圖

NG LED(R19焊點與陰極之間)測試圖

OK LED(陰極與陽極之間)測試圖

NG LED(陰極與陽極之間)測試圖
說明
加電測試后:
OK LED(R19焊點與陰極之間)導通正常,
NG LED(R19焊點與陰極之間) 不導通,呈開路狀態.
OK LED(陰極與陽極之間)導通正常
NG LED(陰極與陽極之間)不導通,呈開路狀態。
3.驗證檢查

NG LED放大圖

NG LED加電測試圖

NG LED接回原位測試圖

NG LED高低溫測試圖

NG LED振動后測試圖
說明
取NG LED燈珠在高倍顯微鏡下檢查,未發現有明顯異常。
NG LED加電測試電性恢復變成OK品
NG LED接回原位測試,該燈珠是OK品
高低溫測試后,NG LED點亮正常
振動測試后,NG LED點亮為正常
4.X-Ray檢查

OK LED X-ray形貌圖

NG LED X-ray形貌圖
說明
X-ray檢查OK LED 和NG LED均無明顯外觀異常。
5.化學開封檢查

NG LED 開封后正面圖片

NG LED 開封后側面圖片

NG LED 開封側面放大圖片

陰極線尾焊點

陽極線尾焊點
說明
懷疑NG LED內部焊點有暗斷,導致NG LED 燈珠產生間歇性開路. 將NG LED焊接在陶瓷板上做化學開封分析.
解封后外觀檢查發現陽極線尾斷開,膠身解封后,線弧應力被釋放,線尾彈起與焊點分開。
6.SEM檢查

引線框架上的斷點形貌

線上的斷點形貌
二、LED死燈失效分析結論
綜上所述,NG LED燈珠內部的陽極鍵合線的線尾因為受到過應力作用產生斷裂,造成間歇性開路;當化學解封后,膠身固定應力完全釋放,斷了線尾的線弧上的應力被釋放出來,使得線尾彈起與焊點分開。
三、LED死燈失效分析建議
建議客戶加強來料可靠性篩選和DPA分析。
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