LED常见失效案例及分析

引言

LED（Light emitting diodes）产品在生产与使用过程中，往往容易因各种应力或环境等因素的影响，导致失效不良的产生，即发生LED失效。

针对LED产品发生的失效问题，主要集中于银胶松脱、金线断裂、应力裂纹等方面。新阳检测中心分析了以下三种常见的情况，即LED晶元底部的银胶松脱、LED内部金线断裂及晶圆与银胶结合处应力裂纹，供大家交流参考。

案例1 LED晶元底部的银胶松脱

失效问题描述

在晶元底部的银胶有明显银胶松脱异常，即晶元与载板之间的结合存在松脱开裂。

Q：为什么LED晶元底部要放银胶，它的作用是什么呢？

A：在LED封装中银胶主要用于单电极芯片，起导通和固定的作用。

使用银胶的作用在于：一是电性能及其稳定性保障；二是灯珠散热。

若银胶发生松脱，它会对电性能造成影响，即由于导电接触面积减小，散热有效性降低，LED在经过长期工作后会出现间断性不点灯或永久性不点灯。

Q:这个案例中导致LED失效的原因是？

A：这个案例中导致LED失效的原因是LED晶元底部的银胶松脱，为LED制程工艺出现问题。

LED单品分析发现晶元底部银胶松脱，说明LED本身制程异常。这种LED在经过回流焊后，其银胶松脱现象可能会存在扩大趋势。

当底部银胶松脱后，其电性能下降，且散热效应降低。

改善建议

LED的银胶松脱问题具有隐蔽性，且在LED工作一段时间后仍可能出现失效。因此，建议——

对同批次的LED进行再次确认，锁定对象品。

对成品LED进行更换。

改善LED制程。

案例2 LED内部金线断裂

失效问题描述

LED不点灯失效的原因为LED内部金线断裂，断裂位置靠近金线与支架键合点。从断裂位置以及断裂的状态分析，可以判断金线是受到应力后出现的应力断裂。

Q:本案例中，LED受到应力发生断裂，该应力来源何处？

A：从LED的组装结构分析，造成LED应力的可能来源为：LED灯珠贴紧PCB和自动插件，致使插件切脚与弯脚过程中产生的机械应力无法有效释放，从而造成应力过于集中在LED内部的薄弱点处，进而出现断裂。

从LED的安装工艺分析，这种灯珠贴紧PCB 自动插件的方式本身就存在很大的隐患，即应力无法释放从而传导至LED内部，造成金线断裂或虚连接，进而出现直接失效或者可靠性降低，且会在后续组装或使用过程中导致失效。

改善建议

从失效源头及后续的可靠性风险上说，该LED不适合采用自动插件工艺，建议变更为手插件工艺。

若继续采用自动插件工艺，建议从以下两个方面进行针对性管控：

自动插件机切脚模组的钝化管理，必须保障针对该LED的切脚刀片锋口锐利，减小切脚应力。

针对某些机型，弯脚角度建议以45°上限特别管理。

案例3晶圆与银胶结合处应力裂纹

失效问题描述

晶圆底部的银胶有明显裂纹，即晶圆与银胶之间的结合开裂，裂纹位置基本上下吻合，为典型的应力裂纹。

改善建议

建议对LED插件、特性等有可能导致LED受力损伤的工位进行排查。

对LED储存环境、时间进行管控，避免LED受潮。

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审核编辑 黄昊宇