LED灯带失效分析

1、案例背景

LED灯带在使用一段时间后出现不良失效，初步判断失效原因为铜腐蚀。据此情况，对失效样品进行外观观察、X-RAY分析、切片分析等一系列检测手段，明确失效原因。

2、分析过程

2.1 外观分析

1）对LED灯带表面两处异常位置进行外观观察，两处位置均呈现片状发绿现象。

#LED7位置：

#LED10位置：

2）将异常位置表面树脂层剥离后进行观察，PCB板侧黑油下方发生腐蚀发绿；树脂表面存在腐蚀残留物质。

#PCB侧：

#剥离后的树脂：

2.2 X-RAY分析

对LED灯带表面两处异常位置进行X-RAY分析，可见明显的铜箔层腐蚀缺失。

2.3 SEM/EDS分析

1）对剥离后PCB侧进行SEM分析，可见明显的腐蚀现象。

2）对PCB侧进行EDS分析，腐蚀位置检出异常元素“Cl”，含量最高为10.07%。结合外观特征，发绿异常位置应为铜绿。

3）对剥离后树脂侧进行SEM和EDS分析，剥离树脂发绿位置呈现片状腐蚀，检出异常元素“Cl”，含量最高为4.67%。

#EDS分析：

2.4 切片断面分析

1）对异常位置进行断面分析，发现黑油上方树脂保护层极薄，黑油与绝缘层间存在裂纹、分离现象，且分离口存在腐蚀物。通过EDS分析，检测出腐蚀异物异常元素为“Cl”，含量15.38%。

#整体图示

#切片断面金相分析

#切片断面SEM分析

#切片断面EDS分析

2）对灯带两端部分进行断面分析，前端树脂厚686.26μm，尾端树脂厚1207.64μm；黑油与绝缘层间结合状态未见异常。

#切片断面金相分析

前端

尾端

#切片断面SEM分析

2.5 LED点灯测试

1）对灯带整体采取通电测试：LED1~LED6可正常点亮，LED7及往后的灯珠均不能点亮。

2）将灯带上LED6、LED7研磨露出引脚后，进行点灯测试，发现LED7能正常点亮。

LED6：正常点亮

LED7：正常点亮

3、分析结果

综合以上分析，灯带点灯失效原因为灯带出现腐蚀异常，导致内部铜层腐蚀断开失效，具体失效解析如下——

① LED灯带由于铜层遭受侵蚀缺失，导致失效异常；

② 黑油层与绝缘层间结合存在异常，同时树脂保护层的不均匀性（两侧厚，中间薄），推测灯带可能应用于恶劣环境中，导致化学物腐蚀。

腾昕检测有话说：

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审核编辑 黄宇