LED壽命雖被標(biāo)稱5萬小時(shí)，但那只是25℃下的理論值。高溫、高濕、粉塵、電流沖擊等現(xiàn)場條件會(huì)迅速放大缺陷，使產(chǎn)品提前失效。統(tǒng)計(jì)表明，現(xiàn)場失效多集中在投運(yùn)前三年，且呈批次性，直接推高售后成本。把常見失效機(jī)理梳理清楚，可在設(shè)計(jì)、工藝、選型環(huán)節(jié)提前封堵風(fēng)險(xiǎn)，減少重復(fù)故障，保住品牌口碑。

芯片級失效

1. 金屬化層開裂

（1）故障表現(xiàn)：LED仍可微亮，但正向電壓（Vf）突然升高。

（2）原因剖析：芯片金屬層與基材之間粘附不足，多因制造過程中氧化或水汽污染導(dǎo)致，與封裝無關(guān)。

（3）改進(jìn)方向：芯片制造環(huán)節(jié)需加強(qiáng)清洗和真空控制；成品批量檢測Vf，剔除偏差較大產(chǎn)品。

2. 電極腐蝕

（1）故障表現(xiàn)：燈珠完全不亮或微亮。

（2）原因剖析：環(huán)境中潮濕加氯、鈉等離子殘留，形成電化學(xué)腐蝕，逐步蝕穿電極材料。

（3）典型案例：某仿流明燈珠在老化中出現(xiàn)死燈，能譜分析顯示電極區(qū)域Na、Cl、K元素異常，判斷為氯化物污染導(dǎo)致腐蝕。

（4）改進(jìn)方向：芯片切割后徹底清洗并烘干，封裝廠應(yīng)采用無鹵素助焊劑，控制車間潔凈度。

封裝級失效

1. 芯片裂紋

（1）故障表現(xiàn)：同一批次燈珠在同一位置出現(xiàn)裂紋，貫穿PN結(jié)，耐壓顯著下降。

（2）原因剖析：多出現(xiàn)于倒裝芯片結(jié)構(gòu)，熱膨脹不匹配導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力集中，脆性芯片材料發(fā)生開裂。

（3）改進(jìn)方向：使用彈性底填膠釋放應(yīng)力、優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降低回流焊溫度。針對芯片領(lǐng)域，金鑒實(shí)驗(yàn)室可通過各種可靠性試驗(yàn)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(jì)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。

2. 焊線斷裂

（1）故障表現(xiàn)：冷熱沖擊后LED死燈，常見于焊點(diǎn)頸部斷裂。（2）原因剖析：硅膠與金線熱膨脹系數(shù)差異大，溫度循環(huán)中應(yīng)力反復(fù)作用導(dǎo)致金屬疲勞。

（3）典型案例：某5730燈珠在100次冷熱沖擊后，二焊點(diǎn)位置硅膠破裂、金線拉斷。（4）改進(jìn)方向：采用低模量硅膠、控制線弧高度、優(yōu)化壓焊工藝。

3. 固晶層剝離

（1）故障表現(xiàn)：垂直結(jié)構(gòu)LED易出現(xiàn)，熱阻上升導(dǎo)致芯片過熱燒毀。

（2）原因剖析：支架鍍層硫化或膠體含氯，引起界面分層，粘結(jié)強(qiáng)度下降。（3）改進(jìn)方向：支架提前做等離子清洗，選用高銀含量固晶膠，固化后做老化與剪切力測試。

4. 焊點(diǎn)燒毀

（1）故障表現(xiàn)：P電極局部熔融，燈珠開路失效。（2）改進(jìn)方向：燈板加裝TVS保護(hù)管，驅(qū)動(dòng)電源設(shè)置軟啟動(dòng)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)做浪涌測試抽檢。

系統(tǒng)層面的可靠性建議

1.熱管理：

結(jié)溫控制至關(guān)重要，實(shí)踐表明，結(jié)溫每降低10℃，現(xiàn)場失效率可下降一半。

2.來料控制：

對芯片、支架、膠水、PCB等關(guān)鍵材料做高溫高濕預(yù)處理，篩選性能穩(wěn)定的批次。

3.過程追溯：

記錄固晶、焊線、測試等關(guān)鍵工藝參數(shù)，與后期失效數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，快速定位問題根源。