LED失效分析：產(chǎn)品玻璃蓋板頻現(xiàn)碎裂

LED失效分析：產(chǎn)品玻璃蓋板頻現(xiàn)碎裂

導(dǎo)讀：當(dāng)您的帶LED燈產(chǎn)品玻璃蓋板出現(xiàn)不明原因的破碎，是安裝不當(dāng)還是材料隱患？本文通過(guò)一則真實(shí)的LED失效分析案例，深度揭秘如何通過(guò)外觀檢查、應(yīng)力測(cè)試與SEM/EDS等尖端技術(shù)，鎖定玻璃內(nèi)部缺陷這一“元兇”，為您的產(chǎn)品質(zhì)量追溯與工藝改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

一、 LED失效分析-問(wèn)題凸顯：產(chǎn)品玻璃蓋板無(wú)故破碎，根源成謎

我們經(jīng)常會(huì)遇到客戶提出這樣的質(zhì)詢：其生產(chǎn)的帶LED燈的產(chǎn)品，在組裝、測(cè)試或運(yùn)輸過(guò)程中，玻璃蓋板突然發(fā)生碎裂。外觀未見明顯撞擊點(diǎn)，破碎原因不明，導(dǎo)致生產(chǎn)停線、客訴頻發(fā)，責(zé)任難以界定——是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)？安裝應(yīng)力過(guò)大？還是玻璃本身存在隱患？

近日，華南檢測(cè)便受理了LED失效分析：客戶送來(lái)3件帶LED燈的產(chǎn)品（包含1件良品與2件玻璃破碎的不良品），要求對(duì)玻璃破碎的根本原因進(jìn)行權(quán)威分析。

二、  LED失效分析-抽絲剝繭：四步科學(xué)分析法，直擊失效本源

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們的工程師團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了一套系統(tǒng)性的失效分析流程，從宏觀到微觀，逐步揭開真相。

第一步：宏觀外觀檢查 —— 尋找破碎的“起源點(diǎn)”

分析過(guò)程：在超高景深光學(xué)顯微鏡下，對(duì)比觀察良品與不良品。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：

1#良品：玻璃表面完整，無(wú)明顯異常。

2# & 3#不良品：破碎紋路均起源于玻璃邊緣或特定點(diǎn)。在高倍放大下，這些“破碎源點(diǎn)”處可見明顯的微觀缺陷，如細(xì)微的裂紋和內(nèi)含物的痕跡（如下圖所示）。

初步判斷：破碎并非源于面部的均勻受力，而是由局部應(yīng)力集中點(diǎn)引發(fā)，這些缺陷點(diǎn)有重大嫌疑。

(圖1：良品與不良品外觀對(duì)比圖，突出顯示破碎起源點(diǎn))

第二步：應(yīng)力測(cè)試 —— 揭示玻璃內(nèi)部的“隱形張力”

分析過(guò)程：使用專業(yè)應(yīng)力檢測(cè)儀對(duì)1#良品的玻璃進(jìn)行掃描。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：如報(bào)告所示，在玻璃邊緣區(qū)域觀測(cè)到明顯的應(yīng)力集中帶（顏色變化區(qū)域），這些殘余應(yīng)力在持續(xù)向內(nèi)擴(kuò)張。

核心洞察：這意味著即使在沒(méi)有外部沖擊的情況下，玻璃本身也處于一個(gè)不穩(wěn)定的高能狀態(tài)。任何微小的缺陷都可能成為釋放這個(gè)能量的“導(dǎo)火索”，引發(fā)裂紋的擴(kuò)展與蔓延。

(圖2：應(yīng)力檢測(cè)圖，清晰標(biāo)注應(yīng)力集中區(qū)域)

第三步：SEM & EDS微觀分析 —— 鎖定“元兇”的化學(xué)身份

分析過(guò)程：選取2#不良品的破碎斷面及“蝴蝶斑”特征區(qū)域，進(jìn)行掃描電鏡（SEM）觀察和能譜（EDS）成分分析。

決定性發(fā)現(xiàn)：

SEM形貌觀察：確認(rèn)破碎源點(diǎn)存在氣泡、微裂紋等原始工藝缺陷。

EDS成分分析：對(duì)“蝴蝶斑”處的雜質(zhì)顆粒進(jìn)行定點(diǎn)分析，譜圖清晰地顯示出了鎳（Ni）元素和硫（S）元素的特征峰。

最終論斷：EDS結(jié)果證實(shí)，導(dǎo)致應(yīng)力集中的核心雜質(zhì)是硫化鎳（NiS）顆粒。這是玻璃制造過(guò)程中已知的固有缺陷，NiS在常溫下會(huì)發(fā)生相變，體積膨脹，在玻璃內(nèi)部產(chǎn)生巨大的局部應(yīng)力。

(圖3：SEM圖像顯示微觀缺陷 與 EDS譜圖顯示Ni、S元素峰)

三、  LED失效分析-權(quán)威結(jié)論：缺陷應(yīng)力集中是破碎的根本原因

綜合以上所有分析數(shù)據(jù)，華南檢測(cè)給出最終結(jié)論：

本次LED產(chǎn)品玻璃蓋板的破碎，并非由于外部撞擊或設(shè)計(jì)失誤，其根本原因在于玻璃材料內(nèi)部固有的質(zhì)量缺陷：

內(nèi)在誘因：玻璃在制造過(guò)程中引入了硫化鎳（NiS）雜質(zhì)顆粒、氣泡和微裂紋。

外在條件：玻璃本身存在較高的殘余應(yīng)力。

失效機(jī)制：NiS顆粒相變體積膨脹，與殘余應(yīng)力疊加，在缺陷處產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中，遠(yuǎn)超玻璃的強(qiáng)度極限，從而引發(fā)自發(fā)性破裂。斷面光滑平整正是典型的“自爆”形貌。

四、 華南檢測(cè)方案：您的產(chǎn)品可靠性工程專家

本案例清晰地表明，一個(gè)微觀的材料缺陷足以導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的失效。華南檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室坐落于東莞大嶺山鎮(zhèn)，依托一流的檢測(cè)設(shè)備與資深專家團(tuán)隊(duì)，我們專注于為您解決類似的“疑難雜癥”。

華南檢測(cè)：http://www.zdceo.com/websiteMap

在材料失效分析領(lǐng)域，我們提供：

失效根源定位：通過(guò)宏微觀分析，精準(zhǔn)定位問(wèn)題源于材料、工藝還是設(shè)計(jì)。

材料成分分析：利用EDS等手段，定性定量分析異物、雜質(zhì)及成分異常。

工藝可靠性評(píng)估：評(píng)估鍍層、焊接、粘結(jié)等工藝的質(zhì)量與可靠性。

權(quán)威檢測(cè)報(bào)告：出具具備公信力的檢測(cè)報(bào)告，作為質(zhì)量改進(jìn)、責(zé)任判定的科學(xué)依據(jù)。

如果您正面臨產(chǎn)品零部件（如玻璃、陶瓷、塑料、金屬）的斷裂、腐蝕、老化等失效問(wèn)題，

請(qǐng)立即在線咨詢我們的技術(shù)專家，或撥打服務(wù)熱線。 提供您的具體情況，我們的工程師將為您量身定制分析方案，快速定位問(wèn)題根源，為您的產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)航！