浅谈LED失效分析技术

随着LED产品制造技术的逐渐成熟，成本越来越低，性价比越来越高。目前小功率LED产品在大屏幕户外显示等商用领域有很大的应用范围，如何增加使用寿命，减少维护成本也是业界关注的要点所在。解决高成本问题的一个积极态度，就是要分析其失效机理，弥补技术缺陷，以提高LED产品的可靠性，提高LED的性价比。

理论上，LED产品为当光输出衰减至50%即认为产品失效。本文所讨论的失效不仅指LED因为光通量下降而产生的中位寿命失效，也讨论其它原因引起的断路失效，即引起LED器件性能下降的各种因素。

LED产品的失效模式就目前所观测到的情况而言，有如下几个方面：开路失效，光通下降，劣化失效。前者是由于电回路中某一点的断裂引起LED产品彻底失效，后者则是因为由于LED产品的无源复合等原因，引起光转化效率下降，引起光通量下降。至于劣化失效是因为产品在长时间的使用过程中，因材料的老化而产生的失效。

LED失效分析是对已经失效了的LED进行分析的过程，为了了解器件失效的原因，必须对LED各个组成部分进行全面的研究。首先要对LED的失效时间进行分析，对于接近设计寿命的元件，将不作分析，作退役处理，其他元件视其是否开路失效，而考虑是否进行光电参数的测试，再进行外观测试;如果已经是开路失效，将直接使用光学显微镜，金相显微镜等进行外观检测，分析可能存在的缺陷，如果在引脚与键合处存在失效，那么，将采用电子探针显微测试分析引脚失效原因，再对元件进行红外测试，找寻内部缺陷。最后对缺陷部位进行定点剖析测试，确定失效原因。

在LED的失效分析过程中，必须注意到各种失效方式之间的相互联系，在分析过程中要加以认识，结合失效时间，应用环境，并寻找适当的方法加以区分。

虽然在研究过程中，尽可能地完善检测条件与方法去查找失效原因相当重要，然而，更应当意识到失效预防的重要性，因此利用失效分析得出LED的失效原因后，找出避免再次出现同类失效方式的方法，这才是失效分析的目的所在。