目前，國內(nèi)不少廠家在生產(chǎn)燈具后僅僅對燈具進(jìn)行簡單的老化測試后出貨，顯然這是無法檢驗出LED的壽命期的失效情況，同時無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量，因此后期可能會有不少的客戶退貨返修。也有部分廠家對燈具做高溫、濕度相關(guān)的可靠性試驗，對失效的產(chǎn)品進(jìn)行部件或者材料更換，直到通過測試則選用。雖然此模式可以簡單的完成產(chǎn)品的設(shè)計，然而未對失效的產(chǎn)品的失效根本原因進(jìn)行分析，對此后的技術(shù)發(fā)展有很大的阻礙作用。
?

失效分析工作不僅僅在提高可靠性方面有很好的效果，而且有很高的經(jīng)濟(jì)效益。雖然失效分析工作沒有直接產(chǎn)出，但是失效分析結(jié)果和反饋糾正措施可顯著縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本，提高器件的成品率和可靠性，減少系統(tǒng)試驗和現(xiàn)場使用期間的失效器件。系統(tǒng)試驗和現(xiàn)場使用中發(fā)生故障的經(jīng)濟(jì)損失巨大，排除故障的維修費用高昂，而且這種費用隨著可靠性等級的提高而指數(shù)上升。

金鑒實驗室可通過各種可靠性試驗的考核以及失效分析手段，暴露和分析組件所隱含的缺陷以及造成缺陷的根本原因，并針對這些原因通過工藝優(yōu)化、物料控制以及設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，不斷地改進(jìn)和提高產(chǎn)品的可靠性與質(zhì)量，最終獲得符合質(zhì)量目標(biāo)的組件和穩(wěn)定的工藝條件。

金鑒實驗室在LED失效分析方面有豐富的經(jīng)驗，為國內(nèi)眾多燈具廠提供LED可靠性檢測和其后的失效分析和技術(shù)咨詢。我們有專業(yè)的團(tuán)隊、技術(shù)與積累的行業(yè)經(jīng)驗，能夠準(zhǔn)確快速的找到可靠性測試或者認(rèn)證測試后燈具失效的原因。通過失效分析確定LED的失效機制,?在生產(chǎn)工藝以及應(yīng)用層面進(jìn)行研究改善，提高LED燈具的可靠性。LED燈具失效模式主要分為芯片失效、封裝失效、高溫失效、過流失效以及裝配失效。通過解剖失效的燈具綜合分析，掌握LED失效的根本原因，才能在實踐中確實提高LED燈具的質(zhì)量。不少客戶的燈具在老化測試、可靠性試驗后出現(xiàn)LED死燈或者光衰嚴(yán)重導(dǎo)致的失效，通過我們找到了失效分析根本原因，從而改進(jìn)燈具的缺陷，提高燈具的可靠性。

美國“能源之星”規(guī)定可靠性指標(biāo)中，主要規(guī)定LED照明燈具壽命3.5萬小時，在全壽命期內(nèi)色度變化在CIE1976（u,v）中0.007以內(nèi)。LED燈具壽命和色保持度的指標(biāo)，從目前來看是很高的，實際上很多LED燈具還達(dá)不到這個要求，因為LED燈具所涉及的技術(shù)問題很多、很復(fù)雜，其中主要是系統(tǒng)可靠性問題，包含LED芯片、封裝器件、驅(qū)動電源模塊、散熱和燈具的可靠性。據(jù)報道，通過加速壽命試驗LED芯片的壽命一般可達(dá)10萬小時以上，甚至幾十萬小時。在LED器件的失效中，約70%以上的LED器件失效是由封裝引起，所以封裝技術(shù)對LED器件來說是關(guān)鍵技術(shù)。盡管LED的理論壽命非常高，但是在實際應(yīng)用中受封裝、驅(qū)動電源模塊、散熱等影響，整燈的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)期的理論值。

盡管如此，通過LED可靠性試驗可以有效的提高燈具的可靠性。可靠性試驗內(nèi)容包括可靠性篩選、壽命試驗、環(huán)境試驗。常溫老化試驗是目前最常用到的篩選試驗。通過篩選試驗剔除早起失效的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的使用可靠性。通過加速壽命試驗可以測試LED器件的壽命。LED器件的壽命是判斷LED器件的可靠性的重要指標(biāo)。所有的可靠性試驗都離不了環(huán)境試驗，因此環(huán)境試驗是可靠性試驗的重要組成部分，目前環(huán)境試驗被認(rèn)為是確認(rèn)與改善工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量主要方法。目前,常用于LED環(huán)境試驗的有高低溫試驗、溫度循環(huán)試驗、冷熱沖擊試驗、濕熱試驗、跌落試驗、鹽霧試驗等。通過模擬實際使用環(huán)境檢驗燈具失效情況,對失效原因進(jìn)行分析后對產(chǎn)品改進(jìn)提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

LED的失效的統(tǒng)計分布規(guī)律呈浴盆狀，可以用來表示LED在整個壽命期間的失效率。

?

變化曲線看出產(chǎn)品的失效率基本可劃分為三個時期：早期失效期、穩(wěn)定使用期、損耗失效期。早期失效率較高，但隨著使用時間增加，失效率迅速降低，這階段的失效產(chǎn)生的原因多因設(shè)計、材料或者工藝缺陷造成。嚴(yán)格工藝操作、加強對原材料、制程檢驗可減少此階段的失效。穩(wěn)定試用期也為偶然失效期，此階段失效率較低可近似為常數(shù)，計算MTBF和可靠度時就采用此階段值。此階段產(chǎn)品失效的主要原因是由于質(zhì)量缺陷、材料弱點、使用環(huán)境等因素所致。在耗損失效期，產(chǎn)品的失效率隨著時間迅速增加，這主要由產(chǎn)品磨損、疲勞、老化以及損耗等原因?qū)е隆?strong style="text-indent:2em;">?

案例分析：

客戶送測燈珠在冷熱循環(huán)試驗后出現(xiàn)燈珠漏電，經(jīng)我們分析確定此燈珠的芯片埋孔（Via）下面的Ni-Sn共晶層存在大量空洞，大量空洞使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的芯片埋孔應(yīng)力不均，同時熱傳導(dǎo)性能降低。在芯片通電情況下，熱量聚集導(dǎo)至Ni-Sn共晶層空洞中空氣熱脹冷縮，更加助了芯片埋孔的應(yīng)力不均，導(dǎo)致芯片GaN層開裂破碎，從而導(dǎo)致PN結(jié)短路失效。

?

案例分析：

?

?

客戶送測5050燈珠出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。對燈珠的使用材料進(jìn)行分析，對比正常的封裝膠和失效的封裝膠紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，失效封裝膠氫鍵的伸縮峰、C=C、吸收峰都較弱，說明失效封裝膠樹脂成分較高。Si-O-Si吸收峰分裂為兩個強度相近的峰，說明失效封裝膠分子鏈較長，分子鏈柔性下降，交聯(lián)密度大，固化程度高。因此，失效燈珠的封裝膠固化過度導(dǎo)致封裝膠與支架剝離扯斷鍵合線導(dǎo)致LED燈珠死燈失效。??

? ? ? ? ymf