LED屏死燈原因分析
LED屏經常會出現(xiàn)各種問題，那么我們先從物料（芯片、支架、熒光粉、固晶膠、封裝膠和金線）入手，分析部分可能導致死燈的原因。
芯片
01：芯片抗靜電能力差
LED燈珠的抗靜電指標高低取決于LED發(fā)光芯片本身，與封裝材料預計封裝工藝基本無關，或者說影響因素很小，很細微；LED燈更容易遭受靜電損傷，這與兩個引腳間距有關系，LED芯片裸晶的兩個電極間距非常小，一般是一百微米以內吧，而LED引腳則是兩毫米左右，當靜電電荷要轉移時，間距越大，越容易形成大的電位差，也**是高的電壓。所以，封成LED燈后往往更容易出現(xiàn)靜電損傷事故。
02：芯片外延缺陷
LED外延片在高溫長晶過程中，襯底、MOCVD反應腔內殘留的沉積物、外圍氣體和Mo源都會引入雜質，這些雜質會滲入磊晶層，阻止氮化鎵晶體成核，形成各種各樣的外延缺陷，**終在外延層表面形成微小坑洞，這些也會嚴重影響外延片薄膜材料的晶體質量和性能。
03：芯片化學物殘余
電極加工是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨，會接觸到很多化學清洗劑，如果芯片清洗不夠干凈，會使有害化學物殘余。這些有害化學物會在LED通電時，與電極發(fā)生電化學反應，導致死燈、光衰、暗亮、發(fā)黑等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，鑒定芯片化學物殘留對LED封裝廠來說至關重要。
04：芯片的受損
LED芯片的受損會直接導致LED失效，因此提高LED芯片的****性至關重要。蒸鍍過程中有時需用彈簧夾固定芯片，因此會產生夾痕。黃光作業(yè)若顯影不****及光罩有破洞會使發(fā)光區(qū)有殘余多出的金屬。晶粒在前段制程中，各項制程如清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨等作業(yè)都必須使用鑷子及花籃、載具等，因此會有晶粒電極刮傷的情況發(fā)生。
芯片電極對焊點的影響：芯片電極本身蒸鍍不牢靠，導致焊線后電極脫落或損傷；芯片電極本身可焊性差，會導致焊球虛焊；芯片存儲不當會導致電極表面氧化，表面玷污等等，鍵合表面的輕微污染都可能影響兩者間的金屬原子擴散，造成失效或虛焊。
05：新結構工藝的芯片與光源物料的不兼容
新結構的LED芯片電極中有一層鋁，其作用為在電極中形成一層反射鏡以提高芯片出光效率，其次可在一定程度上減少蒸鍍電極時黃金的使用量從而降低成本。但鋁是一種比較活潑的金屬，一旦封裝廠來料管控不嚴，使用含氯超標的膠水，金電極中的鋁反射層**會與膠水中的氯發(fā)生反應，從而發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。
LED支架
06：鍍銀層過薄
市場上現(xiàn)有的LED光源選擇銅作為引線框架的基體材料。為防止銅發(fā)生氧化，一般支架表面都要電鍍上一層銀。如果鍍銀層過薄，在高溫條件下，支架易黃變。鍍銀層的發(fā)黃不是鍍銀層本身引起的，而是受銀層下的銅層影響。在高溫下，銅原子會擴散、滲透到銀層表面，使得銀層發(fā)黃。銅的可氧化性是銅本身****的弊病。當銅一旦出現(xiàn)氧化狀態(tài)，導熱和散熱性能都會大大的下降。所以鍍銀層的厚度至關重要。同時，銅和銀都易受空氣中各種揮發(fā)性的硫化物和鹵化物等污染物的腐蝕，使其表面發(fā)暗變色。有研究表明，變色使其表面電阻增加約20～80%，電能損耗增大，從而使LED的穩(wěn)定性、****性大為降低，甚至導致嚴重事故。
07：鍍銀層硫化
LED光源怕硫，這是因為含硫的氣體會通過其多孔性結構的硅膠或支架縫隙，與光源鍍銀層發(fā)生硫化反應。LED光源出現(xiàn)硫化反應后，產品功能區(qū)會黑化，光通量會逐漸下降，色溫出現(xiàn)明顯漂移；硫化后的硫化銀隨溫度升高導電率增加，在使用過程中，極易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象；更嚴重的狀況是銀層****被腐蝕，銅層暴露。由于金線二焊點附著在銀層表面，當支架功能區(qū)銀層被****硫化腐蝕后，金球出現(xiàn)脫落，從而出現(xiàn)死燈。
08：鍍銀層氧化
金鑒檢測在接觸的LED發(fā)黑初步診斷的業(yè)務中發(fā)現(xiàn)硫/氯/溴元素越難越難找了，然而LED光源鍍銀層發(fā)黑跡象明顯，這可能與銀氧化有關。但EDS能譜分析等純元素分析檢測手段都不易判定氧化，因為存在于空氣環(huán)境、樣品表面吸附以及封裝膠等有機物中的氧元素都會干擾檢測結果的判定，因此判定氧化發(fā)黑的結論需要使用SEM、EDS、顯微紅外光譜、XPS等專業(yè)檢測以及光、電、化學、環(huán)境老化等一系列****性對比實驗，結合專業(yè)的檢測知識及電鍍知識進行綜合分析。
09：電鍍質量不佳
鍍層質量的優(yōu)劣主要決定于金屬沉積層的結晶組織，一般來說，結晶組織愈細小，鍍層也愈致密、平滑、防護性能也愈高。這種結晶細小的鍍層稱為“微晶沉積層”。金鑒指出，好的電鍍層應該鍍層結晶細致、平滑、均勻、連續(xù)，不允許有污染物、化學物殘留、斑點、黑點、燒焦、粗糙、針孔、麻點、裂紋、分層、起泡、起皮起皺、鍍層剝落、發(fā)黃、晶狀鍍層、局部無鍍層等缺陷。
在電鍍生產實踐中，金屬鍍層的厚度及鍍層的均勻性和完整性是檢查鍍層質量的重要指標之一，因為鍍層的防護性能、孔隙率等都與鍍層厚度有直接關系。特變是陰極鍍層，隨著厚度的增加，鍍層的防護性能也隨之提高。如果鍍層的厚度不均勻，往往其**薄的地方首先被破壞，其余部位鍍層再厚也會失去保護作用。
鍍層的孔隙率較多，氧氣等腐蝕性的氣體會通過孔隙進入腐蝕銅基體
10：有機物污染
金鑒還指出，因為電鍍過程中會用到各種含有機物的藥水，鍍銀層如果清洗不干凈或者選用質量較差以及變質的藥水，這些殘留的有機物一旦在光源點亮的環(huán)境中，在光、熱和電的作用下，有機物則可能發(fā)生氧化還原等化學反應導致鍍銀層表面變色。
11：水口料
塑料的材質是LED封裝支架導熱的關鍵，金鑒檢測發(fā)現(xiàn)如果PPA支架是水口料，會使PPA的塑料性能降低，從而產生以下問題：高溫承受能力差，易變形，黃變，反射率變低；吸水率高，支架會因吸水造成尺寸變化及機械強度下降；與金屬和硅膠結合性差，比較挑膠，與很多硅膠都不匹配。這些潛在問題，使得燈珠很難使用在稍大的功率上，一旦超出了使用功率范圍，初始亮度很高，但衰減很快，沒用幾個月燈**暗了。
熒光粉
12：熒光粉水解
氮化物的熒光粉容易水解，失效。
13：熒光粉自發(fā)熱的機制
熒光粉自發(fā)熱的機制，使得熒光粉層的溫度往往高于 LED 芯片 p-n 結。其原因是熒光粉的轉換效率并不能達到 ****，因此熒光粉吸收的一部分藍光轉化成黃光，在高光能量密度 LED 封裝中熒光粉吸收的另一部分光能量則變成了熱量。由于熒光粉通常和硅膠摻在一起，而硅膠的熱導率非常低，只有 0.16 W/mK，因此熒光粉產生的熱量會在較小的局部區(qū)域累積，造成局部高溫，LED 的光密度越大則熒光粉的發(fā)熱量越大。當熒光粉的溫度達到 450 攝氏度以上是，會使熒光粉顆粒附近的硅膠出現(xiàn)碳化。一旦有某個地方的硅膠出現(xiàn)碳化發(fā)黑，其光轉化效率更低，該區(qū)域將吸收更多 LED 發(fā)出的光能量并轉化更多的熱量，溫度繼續(xù)增加，使得碳化的面積越來越大。
終上所述，物料的選擇以及物理化學等的不同變化都會導致產品出現(xiàn)各種差別，所以市場上LED品牌也是多種多樣。當然，質量的好壞**終還是要體現(xiàn)在平常的使用當中，故障率其實**是檢驗各家產品優(yōu)劣的更本。我們在此也只是幫助大家簡單分析產品故障的部分原因，希望大家能理性對待各自產品在使用中遇到的問題。