LED产业的科研检测机构，能够对LED进行严格的检测，致力于为客户提供高质量的测试服务，为LED在各个领域的可靠应用提供坚实的质量保障。手，介绍部分可能导致死灯的原因。LED灯珠的抗静电能力主要取决于发光芯片本身的特性，封装材料和工艺的影响相对较小。值得注意的是，封装成LED灯后反而更容易出现静电损伤事故。这源于芯片电极间距与引脚间距的显著差异：芯片裸晶电极间距通常小于100微米，而LED引脚间距约为2毫米。当静电电荷转移时，较大的引脚间距会形成更高的电位差，导致更易发生静电损伤。在高温长晶过程中，外延片会受到多种污染源的影响。衬底、MOCVD反应腔内的残留沉积物、外围气体以及Mo源都可能引入杂质。这些杂质渗入磊晶层后，会阻碍氮化镓晶体正常成核，形成各种外延缺陷，最终在外延层表面产生微小坑洞，严重损害外延层薄膜的晶体质量和性能。电极加工是LED芯片制造的关键工序，包含清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合和研磨等多个环节。这些工序涉及大量化学清洗剂的使用，如果清洗不彻底，会导致有害化学物质残留。在LED通电工作时，这些残留物会与电极发生电化学反应，进而引发死灯、光衰、暗亮、发黑等不良现象。因此，对芯片化学物残留的检测对LED封装厂至关重要。LED芯片的物理损伤会直接导致器件失效。在蒸镀工艺中，使用弹簧夹固定芯片可能产生夹痕；黄光作业中显影不完全或光罩有破洞，会导致发光区残留多余金属；在前段制程的清洗、蒸镀、化学蚀刻等环节中，使用镊子、花篮和载具都可能造成晶粒电极刮伤。芯片电极质量对焊点可靠性的影响同样不可忽视：电极蒸镀不牢固会导致焊线后电极脱落；电极可焊性差会造成焊球虚焊；存储不当引发的电极表面氧化或污染等问题，都会影响金属原子扩散，导致失效或虚焊。新型LED芯片电极中通常加入铝层，既可作为反射镜提高出光效率，又能减少黄金用量降低成本。但铝是活泼金属，若封装厂来料管控不严，使用含氯超标的胶水，铝反射层就会与氯离子发生反应，导致腐蚀现象。目前市场上大多采用铜作为LED支架的基体材料。为防止铜氧化，支架表面需要电镀银层。镀银层过薄会在高温环境下导致支架黄变，这种变色并非银层本身引起，而是底层铜原子扩散渗透至银层表面所致。铜的氧化特性会显著降低其导热和散热性能，因此镀银层厚度至关重要。同时，铜和银都易受空气中硫化物和卤化物的腐蚀，导致表面发暗变色。研究表明，变色会使表面电阻增加20-80%，电能损耗增大，从而大幅降低LED的稳定性和可靠性。LED光源对含硫环境特别敏感。含硫气体会通过硅胶的多孔结构或支架缝隙与镀银层发生硫化反应。硫化后产品功能区会黑化，光通量逐渐下降，色温发生明显漂移。生成的硫化银随温度升高导电率增加，极易出现漏电现象。更严重的是，当银层被完全腐蚀暴露出铜层后，附着在银层上的金球会脱落，直接导致死灯。金鉴实验室出的LED发黑初步诊断的业务中发现硫/氯/溴元素越难越难找了，然而LED光源镀银层发黑迹象明显，这可能与银氧化有关。但由于环境中的氧元素会干扰检测结果，准确判定氧化需要借助SEM、EDS、显微红外光谱、XPS等多种检测手段，并结合可靠性对比试验和专业分析知识。镀层质量主要取决于金属沉积层的结晶组织。通常结晶组织越细小，镀层越致密、平滑，防护性能也越高。优质电镀层应结晶细致、均匀连续，无污染物、斑点、黑点、烧焦、粗糙、针孔、麻点、裂纹等缺陷。电镀层厚度及其均匀性、完整性是衡量镀层质量的关键指标，特别是阴极镀层的防护性能随厚度增加而提高。如果厚度不均匀，最薄处会首先被破坏，导致整个镀层失去保护作用。若镀层孔隙率较高，氧气等腐蚀性气体会通过孔隙腐蚀铜基体。还指出，因为电镀过程中会用到各种含有机物的药水，镀银层如果如果清洗不彻底或选用质量差、变质的药水，残留有机物在光源点亮时，会在光、热和电的作用下发生氧化还原反应，引起镀银层表面变色。塑料材质是LED支架导热的关键因素，会使PPA的塑料性能降低，从而产生以下问题：高温承受能力差，易变形黄变，反射率降低；吸水率高导致尺寸变化和机械强度下降；与金属和硅胶结合性差，匹配度低。这些潜在问题使得灯珠难以适用较大功率，一旦超功率使用，虽然初始亮度很高，但衰减极快，使用寿命大幅缩短。氮化物荧光粉容易发生水解，导致失效。这一特性需要在存储和使用过程中特别关注。荧光粉自发热机制导致其层内温度往往高于LED芯片p-n结。这是因为荧光粉的转换效率无法达到100%，吸收的部分蓝光转化成黄光的同时，另一部分光能量转化为热量。由于荧光粉通常与热导率仅0.16W/mK的硅胶混合，产生的热量会在局部区域累积，形成高温点。LED光密度越大，荧光粉发热量越高。当荧光粉温度达到450摄氏度以上时，会导致周边硅胶碳化发黑。一旦开始碳化，该区域光转化效率进一步降低，吸收更多光能量并转化更多热量，形成恶性循环，碳化面积持续扩大。导电银胶的基体是环氧树脂类材料，其热膨胀系数远大于芯片和支架。在灯珠的冷热冲击使用环境中，热应力问题尤为突出，温度变化越剧烈，影响越严重。当拉力超过胶体本身的拉伸断裂强度时，胶体就会开裂。固晶胶在界面处剥离会导致散热急剧恶化，芯片热量无法导出，结温快速升高，大幅加速光衰进程。银粉颗粒以悬浮状态分散在浆料体系中，由于密度差、电荷、凝聚力、作用力和分散体系结构等因素影响，常出现银粉沉降分层现象。沉降过快会导致产品挂浆时产生流挂，涂层厚薄不均，影响涂膜的物理化学性能。分层还会直接影响器件的散热性能、粘接强度和导电性能。某客户用硅胶封装，导电银胶粘结的垂直倒装光源出现漏电现象，委托金鉴查找原因。银离子迁移是在产品使用过程中逐渐形成的，随着迁移加剧，银离子最终会导通芯片P-N结，在芯片侧面形成低电阻通路，导致漏电流异常，严重时造成芯片短路。银迁移的主要原因包括银基材料受潮，侵入的水分子使银离子化，在垂直方向电场作用下沿芯片侧面发生迁移。LED封装用有机硅的固化剂含有铂络合物，这种物质容易中毒，毒化剂是任何含氮、磷、硫的化合物。一旦固化剂中毒，有机硅固化不完全，会导致线膨胀系数偏高，应力增大。据金鉴的检测表明，纯硅胶到400度才开始裂解，但添加了环氧树脂的改性硅胶的耐热性会被拉低到环氧树脂的水平。当这种改性硅胶用于大功率LED或高温环境时，会出现胶体发黄、发黑、开裂、死灯等现象。LED封装用有机硅的固化剂含有白金（铂）络合物，而这种白金络合物非常容易中毒，毒化剂是任意一种含氮（N）、磷（P）、硫（S）的化合物，一旦固化剂中毒，则有机硅固化不完全，则会造成线膨胀系数偏高，应力增大。 易发生硅胶“中毒”的物质有：含N，P，S等有机化合物；Sn，Pb、Hg、Sb、Bi、As等重金属离子化合物；含有乙炔基等不饱和基的有机化合物。要注意下面这些物料： ▪ Solder register产生的脱气（有机硅加热固化引起）在灯珠的冷热冲击使用环境中，热应力问题会加剧，温度变化越剧烈，影响越严重。当拉力超过胶体本身的拉伸断裂强度时，胶体就会开裂。目前国内环氧树脂生产企业普遍规模较小，管理模式和工艺相对落后，操作机械化程度不高，导致环氧树脂的各项参数难以保证。低品质环氧树脂的生产与我国产业现状有关，产业升级需求迫切。环氧树脂中的氯不仅会对支架镀银层、合金线或其他活泼金属及芯片电极（特别是铝反射层）造成氯化腐蚀，还能与胺类固化剂发生络合作用影响树脂固化。氯含量是环氧树脂的重要指标，包括有机氯和无机氯。无机氯影响固化树脂的电性能，有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的氯醇基团含量，应尽可能降低，否则会影响树脂固化及固化产物性能。金线具有电导率大、导热性好、耐腐蚀、韧性好、化学稳定性极佳等优点，但价格昂贵导致封装成本高。在元素周期表中，金、银、铜和铝四种过渡族金属元素具有较高导电性能。许多LED厂商尝试用铜合金、金包银合金线、银合金线材替代金线。虽然这些替代方案在某些特性上优于金线，但化学稳定性差很多：银线和金包银合金线容易受到硫/氯/溴化腐蚀，铜线容易氧化。在类似吸水透气海绵的封装硅胶环境中，这些替代材料易受化学腐蚀，降低光源可靠性，使用时间延长后，LED灯珠容易出现断线死灯。1克金可拉制出长度26.37m、直径50μm（2mil）的金线，或长度105.49m、直径25μm（1mil）的金线。如果打线长度固定，来料金线直径减半，测得电阻仅为正常的四分之一。
对供应商而言，金线直径越细，成本越低，在售价不变时利润更高。而对使用金线的LED客户来说，采购偷工减料的金线，存在金线电阻升高、熔断电流降低的风险，将大幅缩短LED光源寿命。1.0mil金线的寿命必然短于1.2mil金线，但封装厂的简单检测难以发现这一问题，在此金鉴可以提供金线直径的来料检测。（1）丝材表面应无超过线径5%的刻痕、凹坑、划伤、裂纹、凸起、打折和其他降低器件使用寿命的缺陷。金线在拉制过程，丝材表面出现的表面缺陷，会导致电流密度加大，使损伤部位易被烧毁，同时抗机械应力的能力降低，造成内引线损伤处断裂。（2）金线表面应无油污、锈蚀、尘埃及其他粘附物，这些会降低金线与LED芯片之间、金线与支架之间的键合强度。能承受树脂封装时所产生的冲击的良好金线必须具有规定的拉断负荷和延伸率。同时，金线的破断力和延伸率对引线键合的质量起关键作用，具有高的破断率和延伸率的键合丝更利于键合。
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