LED光源失效分析

　　哲学上有句话说：找到了真正的问题，也就成功了一半。

　　LED在生产和使用过程中往往受到各种应力和环境因素的影响，达不到预期的寿命或功能，即发生失效现象。失效分析是一门新兴发展中的学科，在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。失效分析对提高LED产品的可靠性具有非常重要的意义，在产品的研发、生产、使用中都需要引入失效分析工作。LED失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验，再做半破坏性、不可重复的试验，最后进行破坏性试验的原则，采用合适的分析方法，最大限度地防止把被分析器件的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素，以期得到客观的分析结论。

　　LED产品的失效，起因可能来自于该产品的任何一个部份，故必须抽丝剥茧才能找到真正的失效原因。金鉴实验室在从事LED光源失效分析过程中，遵从失效分析原则的同时，在失效分析的思路上不断开拓创新：主要从材料角度、工艺制程角度及使用存储环境角度查找缺陷，定位失效点，从而找出失效的原因，并针对失效原因提出可行的改善建议。

　　在分析过程中，尽可能地完善检测条件与方法去查找失效原因相当重要，然而金鉴实验室更意识到失效预防的重要性，因此在查找失效原因的过程中如果发现产品存在其他的缺陷，在报告中会指出合理的可行的建议，避免产品在以后的生产应用过程中出现其他失效。

　　金鉴失效分析流程：

　　明确分析对象的背景，制定失效分析方案，确定失效现象，研究失效原因与机理，后续预防与改进措施。

　　1.明确分析对象的背景

　　失效分析首先要明确分析对象失效的背景。在对委托方提交的失效样品进行具体的失效分析操作之前，失效分析人员需了解失效发生时的状况，确定在哪个阶段发生的失效，失效模式和影响面。通过光学外观检查、电学检验等手段确认失效现象，可以的话，重现失效时的状况。排除委托人提供错误的样品，和测试造成的误失效，避免无谓的工作。

　　２.制定失效分析方案

　　在进行失效分析之前，需要根据失效产品及其失效背景，缩小怀疑范围，初步判断产品可能的失效现象，选择合适的分析技术与设备，遵循先简单后复杂，从外到内，先面后点，从非破坏性到破坏性的原则，明确分析顺序，制定有针对性的分析方案，降低失效分析成本，加快失效分析进度，提高失效分析成功率。对各种可能的原因准备相应的处理措施。最好是创建故障和失效原因鱼骨图，以帮助分析。失效分析开始时制定的方案不应该是一成不变的，随着分析工作的展开要根据新发现的现象和分析结果及时修正失效分析方案。

　　３.确认失效点

　　失效点的确认是失效分析工作的重要环节。首先，光学显微镜观察是否有明显异常；其次，通过电性测试、定位仪器，找到具体物理失效位置；最后，使用不同的观察设备和方法，分析该故障点，提供失效结果，确定导致失效的原因。

　　４.研究失效原因与机理

　　根据观察得到的失效处形貌、芯片内的位置、化学组份、物理结构和特性，结合器件失效背景、失效模式、材料、设计版图、制造工艺和失效分析经验，判断可能导致失效的原因。根据各个可能原因的概率大小，逐个分析确认，在一定的数据、技术和试验的基础上，确定问题的根源。最后推断出造成该失效现象的模型，提出失效模式对应的机理。

　　５.后续预防与改进措施

　　根据失效的机理，失效分析工程师与设计、工艺、测试、可靠性工程师一起合作，提出控制和防止失效现象再发生的办法和建议，包括更换原材料、工艺参数的优化、更合理的测试方法和条件、电路与器件结构设计的改进、更严格的质量监控等方面。

　　LED光源失效分析常规测试内容：

　　1.光学和电学性能测试

　　正向压降、反向电流；光通量、光谱、色温、显指、发光角度。

　　2. 透镜

　　工艺评价、透镜缺陷查找、封装胶水种类、有无污染物、气泡。透镜工艺评价、封装胶水种类、有无污染物、气泡、气密性评估、胶水耐热性、玻璃态转化温度。

　　3. 荧光粉涂覆

　　荧光粉层涂覆工艺评价、缺陷查找、形貌观察、荧光粉颗粒度、粒度分布、成分、厚度、有无团聚和沉降现象。

　　4. 芯片

　　芯片工艺和清洁度观察、芯片图形微观结构测量、缺陷查找、芯片污染物鉴定、有无破损、抗静电能力检测。

　　5. 引线键合

　　引线键合工艺评价、一焊和二焊形貌观测、弧高测量、直径测量、引线成分鉴定。

　　6. 固晶制程

　　固晶工艺评价、固晶缺陷查找、固晶层是否有空洞、是否分层、固晶层成分、厚度。

　　7. 支架

　　镀层评估、镀层工艺评价、缺陷查找、支架成分、镀层成分、镀层厚度、镀层粗糙度。

　　服务范围：

　　LED漏电失效分析、LED光衰失效分析、LED死灯失效分析、LED胶水剥离开裂失效分析、LED固晶胶扩散失效分析、LED固晶胶推力不足失效分析、LED胶水中毒失效分析、LED电压偏高失效分析、LED硫化失效分析、LED氧化失效分析及LED烧灯失效分析等。

       ymf