LED失效分析案例

该LED射灯在客户端短期使用，出现比较严重的死灯、暗亮、闪烁等失效现象，经初步分析为内部线路接触不良所致。为查找导致线路接触不良的根本原因，改善产品质量，现对其进行失效分析。 
2. 试验与结果
2.1 外观检查 图1为客户提供样品的典型照片，产品具体电学光学指标为6W/ (220~240)VAC/ (50/60)Hz/ 2700K，外观检查均未发现明显异常。

2.2通电测试 
如图2所示，利用客户提供的LED灯具测试板对其提供的样品进行通电测试，点亮老化1小时，其中失效样品均出现死灯、暗亮、闪烁灯异常，正常样品正常点亮。对LED灯具进行制样过程中及制样后（见图3、4），利用直流电源对LED两端加12V、限制40mA上限电流进行通电测试，发现失效灯珠均有异常，正常灯珠正常点亮。通电测试时，对部分失效LED灯珠按压时，死灯LED灯珠能短暂恢复点亮。  2.3 X-Ray透视检查 对失效LED灯珠进行X-Ray透视检查，可以发现灯珠内部存在键合引线断开、不规则弯曲等现象。 
2.4 显微检查 将失效样品开封，对其内部结构进行观察，发现灯珠内部键合引线几乎全部断裂，断裂部位集中于B点和D点，少量位于C点（见图7）。  
需要注意的是，金线来料组织异常、焊线参数不匹配都会对焊线可靠性产生不利影响，但这些不良均不至于导致键合引线如此大面积的断裂。导致这种失效现象的根本原因只可能是使用过程中LED灯珠内应力过大，辅之以上种种不良，才会导致大规模断线。导致灯珠内应力过大的原因有三个：超功率使用，一般表现为过电流；散热不良，热阻较大；灯珠材料热膨胀系数失配。 2.5 射灯电源输出功率测试 该LED射灯的使用电压为(220~240)VAC，将外部电源的输出电压分别设置为220V和240V，测试LED射灯电源的输出电流和电压，测试结果见图8和图9。两者均小于LED灯珠的最大额定参数，射灯电源设计符合LED灯珠的使用条件。