LED常見失效案例及分析

引言

LED（Light emitting diodes）產(chǎn)品在生產(chǎn)與使用過(guò)程中，往往容易因各種應(yīng)力或環(huán)境等因素的影響，導(dǎo)致失效不良的產(chǎn)生，即發(fā)生LED失效。

針對(duì)LED產(chǎn)品發(fā)生的失效問(wèn)題，主要集中于銀膠松脫、金線斷裂、應(yīng)力裂紋等方面。新陽(yáng)檢測(cè)中心分析了以下三種常見的情況，即LED晶元底部的銀膠松脫、LED內(nèi)部金線斷裂及晶圓與銀膠結(jié)合處應(yīng)力裂紋，供大家交流參考。

案例1 LED晶元底部的銀膠松脫

失效問(wèn)題描述

在晶元底部的銀膠有明顯銀膠松脫異常，即晶元與載板之間的結(jié)合存在松脫開裂。

Q：為什么LED晶元底部要放銀膠，它的作用是什么呢？

A：在LED封裝中銀膠主要用于單電極芯片，起導(dǎo)通和固定的作用。

使用銀膠的作用在于：一是電性能及其穩(wěn)定性保障；二是燈珠散熱。

若銀膠發(fā)生松脫，它會(huì)對(duì)電性能造成影響，即由于導(dǎo)電接觸面積減小，散熱有效性降低，LED在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工作后會(huì)出現(xiàn)間斷性不點(diǎn)燈或永久性不點(diǎn)燈。

Q:這個(gè)案例中導(dǎo)致LED失效的原因是？

A：這個(gè)案例中導(dǎo)致LED失效的原因是LED晶元底部的銀膠松脫，為L(zhǎng)ED制程工藝出現(xiàn)問(wèn)題。

LED單品分析發(fā)現(xiàn)晶元底部銀膠松脫，說(shuō)明LED本身制程異常。這種LED在經(jīng)過(guò)回流焊后，其銀膠松脫現(xiàn)象可能會(huì)存在擴(kuò)大趨勢(shì)。

當(dāng)?shù)撞裤y膠松脫后，其電性能下降，且散熱效應(yīng)降低。

改善建議

LED的銀膠松脫問(wèn)題具有隱蔽性，且在LED工作一段時(shí)間后仍可能出現(xiàn)失效。因此，建議——

• 對(duì)同批次的LED進(jìn)行再次確認(rèn)，鎖定對(duì)象品。

• 對(duì)成品LED進(jìn)行更換。

• 改善LED制程。

案例2 LED內(nèi)部金線斷裂失效問(wèn)題描述

LED不點(diǎn)燈失效的原因?yàn)長(zhǎng)ED內(nèi)部金線斷裂，斷裂位置靠近金線與支架鍵合點(diǎn)。從斷裂位置以及斷裂的狀態(tài)分析，可以判斷金線是受到應(yīng)力后出現(xiàn)的應(yīng)力斷裂。

Q:本案例中，LED受到應(yīng)力發(fā)生斷裂，該應(yīng)力來(lái)源何處？

A：從LED的組裝結(jié)構(gòu)分析，造成LED應(yīng)力的可能來(lái)源為：LED燈珠貼緊PCB和自動(dòng)插件，致使插件切腳與彎腳過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力無(wú)法有效釋放，從而造成應(yīng)力過(guò)于集中在LED內(nèi)部的薄弱點(diǎn)處，進(jìn)而出現(xiàn)斷裂。

從LED的安裝工藝分析，這種燈珠貼緊PCB 自動(dòng)插件的方式本身就存在很大的隱患，即應(yīng)力無(wú)法釋放從而傳導(dǎo)至LED內(nèi)部，造成金線斷裂或虛連接，進(jìn)而出現(xiàn)直接失效或者可靠性降低，且會(huì)在后續(xù)組裝或使用過(guò)程中導(dǎo)致失效。

改善建議

從失效源頭及后續(xù)的可靠性風(fēng)險(xiǎn)上說(shuō)，該LED不適合采用自動(dòng)插件工藝，建議變更為手插件工藝。

若繼續(xù)采用自動(dòng)插件工藝，建議從以下兩個(gè)方面進(jìn)行針對(duì)性管控：

• 自動(dòng)插件機(jī)切腳模組的鈍化管理，必須保障針對(duì)該LED的切腳刀片鋒口銳利，減小切腳應(yīng)力。

• 針對(duì)某些機(jī)型，彎腳角度建議以45°上限特別管理。

案例3晶圓與銀膠結(jié)合處應(yīng)力裂紋失效問(wèn)題描述

晶圓底部的銀膠有明顯裂紋，即晶圓與銀膠之間的結(jié)合開裂，裂紋位置基本上下吻合，為典型的應(yīng)力裂紋。

改善建議

建議對(duì)LED插件、特性等有可能導(dǎo)致LED受力損傷的工位進(jìn)行排查。

對(duì)LED儲(chǔ)存環(huán)境、時(shí)間進(jìn)行管控，避免LED受潮。

本篇文章介紹了LED常見失效案例及分析，如需轉(zhuǎn)載，后臺(tái)私信獲取授權(quán)即可。若未經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載，我們將依法維護(hù)法定權(quán)利。原創(chuàng)不易，感謝支持！

新陽(yáng)檢測(cè)中心將繼續(xù)分享關(guān)于PCB/PCBA、汽車電子及相關(guān)電子元器件失效分析、可靠性評(píng)價(jià)等方面的專業(yè)知識(shí)，點(diǎn)擊關(guān)注獲取更多知識(shí)分享與資訊信息，也可關(guān)注“新陽(yáng)檢測(cè)中心”微信公眾號(hào)。

最后，如您有相關(guān)檢測(cè)需求，歡迎咨詢，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。