LED光源失效分析

　　哲學(xué)上有句話說(shuō)：找到了真正的問(wèn)題，也就成功了一半。

　　LED在生產(chǎn)和使用過(guò)程中往往受到各種應(yīng)力和環(huán)境因素的影響，達(dá)不到預(yù)期的壽命或功能，即發(fā)生失效現(xiàn)象。失效分析是一門(mén)新興發(fā)展中的學(xué)科，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開(kāi)發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。失效分析對(duì)提高LED產(chǎn)品的可靠性具有非常重要的意義，在產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、使用中都需要引入失效分析工作。LED失效分析步驟必須遵循先進(jìn)行非破壞性、可逆、可重復(fù)的試驗(yàn)，再做半破壞性、不可重復(fù)的試驗(yàn)，最后進(jìn)行破壞性試驗(yàn)的原則，采用合適的分析方法，最大限度地防止把被分析器件的真正失效因素、跡象丟失或引入新的失效因素，以期得到客觀的分析結(jié)論。

　　LED產(chǎn)品的失效，起因可能來(lái)自于該產(chǎn)品的任何一個(gè)部份，故必須抽絲剝繭才能找到真正的失效原因。金鑒實(shí)驗(yàn)室在從事LED光源失效分析過(guò)程中，遵從失效分析原則的同時(shí)，在失效分析的思路上不斷開(kāi)拓創(chuàng)新：主要從材料角度、工藝制程角度及使用存儲(chǔ)環(huán)境角度查找缺陷，定位失效點(diǎn)，從而找出失效的原因，并針對(duì)失效原因提出可行的改善建議。

　　在分析過(guò)程中，盡可能地完善檢測(cè)條件與方法去查找失效原因相當(dāng)重要，然而金鑒實(shí)驗(yàn)室更意識(shí)到失效預(yù)防的重要性，因此在查找失效原因的過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在其他的缺陷，在報(bào)告中會(huì)指出合理的可行的建議，避免產(chǎn)品在以后的生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)其他失效。

　　金鑒失效分析流程：

　　明確分析對(duì)象的背景，制定失效分析方案，確定失效現(xiàn)象，研究失效原因與機(jī)理，后續(xù)預(yù)防與改進(jìn)措施。

　　1.明確分析對(duì)象的背景

　　失效分析首先要明確分析對(duì)象失效的背景。在對(duì)委托方提交的失效樣品進(jìn)行具體的失效分析操作之前，失效分析人員需了解失效發(fā)生時(shí)的狀況，確定在哪個(gè)階段發(fā)生的失效，失效模式和影響面。通過(guò)光學(xué)外觀檢查、電學(xué)檢驗(yàn)等手段確認(rèn)失效現(xiàn)象，可以的話，重現(xiàn)失效時(shí)的狀況。排除委托人提供錯(cuò)誤的樣品，和測(cè)試造成的誤失效，避免無(wú)謂的工作。

　　２.制定失效分析方案

　　在進(jìn)行失效分析之前，需要根據(jù)失效產(chǎn)品及其失效背景，縮小懷疑范圍，初步判斷產(chǎn)品可能的失效現(xiàn)象，選擇合適的分析技術(shù)與設(shè)備，遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，從外到內(nèi)，先面后點(diǎn)，從非破壞性到破壞性的原則，明確分析順序，制定有針對(duì)性的分析方案，降低失效分析成本，加快失效分析進(jìn)度，提高失效分析成功率。對(duì)各種可能的原因準(zhǔn)備相應(yīng)的處理措施。最好是創(chuàng)建故障和失效原因魚(yú)骨圖，以幫助分析。失效分析開(kāi)始時(shí)制定的方案不應(yīng)該是一成不變的，隨著分析工作的展開(kāi)要根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象和分析結(jié)果及時(shí)修正失效分析方案。

　　３.確認(rèn)失效點(diǎn)

　　失效點(diǎn)的確認(rèn)是失效分析工作的重要環(huán)節(jié)。首先，光學(xué)顯微鏡觀察是否有明顯異常；其次，通過(guò)電性測(cè)試、定位儀器，找到具體物理失效位置；最后，使用不同的觀察設(shè)備和方法，分析該故障點(diǎn)，提供失效結(jié)果，確定導(dǎo)致失效的原因。

　　４.研究失效原因與機(jī)理

　　根據(jù)觀察得到的失效處形貌、芯片內(nèi)的位置、化學(xué)組份、物理結(jié)構(gòu)和特性，結(jié)合器件失效背景、失效模式、材料、設(shè)計(jì)版圖、制造工藝和失效分析經(jīng)驗(yàn)，判斷可能導(dǎo)致失效的原因。根據(jù)各個(gè)可能原因的概率大小，逐個(gè)分析確認(rèn)，在一定的數(shù)據(jù)、技術(shù)和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定問(wèn)題的根源。最后推斷出造成該失效現(xiàn)象的模型，提出失效模式對(duì)應(yīng)的機(jī)理。

　　５.后續(xù)預(yù)防與改進(jìn)措施

　　根據(jù)失效的機(jī)理，失效分析工程師與設(shè)計(jì)、工藝、測(cè)試、可靠性工程師一起合作，提出控制和防止失效現(xiàn)象再發(fā)生的辦法和建議，包括更換原材料、工藝參數(shù)的優(yōu)化、更合理的測(cè)試方法和條件、電路與器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)、更嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控等方面。

　　LED光源失效分析常規(guī)測(cè)試內(nèi)容：

　　1.光學(xué)和電學(xué)性能測(cè)試

　　正向壓降、反向電流；光通量、光譜、色溫、顯指、發(fā)光角度。

　　2. 透鏡

　　工藝評(píng)價(jià)、透鏡缺陷查找、封裝膠水種類(lèi)、有無(wú)污染物、氣泡。透鏡工藝評(píng)價(jià)、封裝膠水種類(lèi)、有無(wú)污染物、氣泡、氣密性評(píng)估、膠水耐熱性、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。

　　3. 熒光粉涂覆

　　熒光粉層涂覆工藝評(píng)價(jià)、缺陷查找、形貌觀察、熒光粉顆粒度、粒度分布、成分、厚度、有無(wú)團(tuán)聚和沉降現(xiàn)象。

　　4. 芯片

　　芯片工藝和清潔度觀察、芯片圖形微觀結(jié)構(gòu)測(cè)量、缺陷查找、芯片污染物鑒定、有無(wú)破損、抗靜電能力檢測(cè)。

　　5. 引線鍵合

　　引線鍵合工藝評(píng)價(jià)、一焊和二焊形貌觀測(cè)、弧高測(cè)量、直徑測(cè)量、引線成分鑒定。

　　6. 固晶制程

　　固晶工藝評(píng)價(jià)、固晶缺陷查找、固晶層是否有空洞、是否分層、固晶層成分、厚度。

　　7. 支架

　　鍍層評(píng)估、鍍層工藝評(píng)價(jià)、缺陷查找、支架成分、鍍層成分、鍍層厚度、鍍層粗糙度。

　　服務(wù)范圍：

　　LED漏電失效分析、LED光衰失效分析、LED死燈失效分析、LED膠水剝離開(kāi)裂失效分析、LED固晶膠擴(kuò)散失效分析、LED固晶膠推力不足失效分析、LED膠水中毒失效分析、LED電壓偏高失效分析、LED硫化失效分析、LED氧化失效分析及LED燒燈失效分析等。

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