LED灯串变暗失效分析：深入探究与解决方案

LED失效分析案例背景

在LED照明技术日新月异的今天，LED灯串的稳定性和寿命成为衡量产品质量的关键指标。近期，广东省华南检测技术有限公司接到了一项紧急任务：对一款LED灯串进行失效分析，特别是针对2#灯珠变暗和发黑的现象。客户寄来了样品，要求我们找出导致这一问题的根本原因。我们的专家团队立即启动了全面的检测流程，旨在为客户提供精准、权威的分析报告。

LED灯串变暗失效分析：外观检查

首先，我们对LED灯串进行了外观检查。通过高分辨率显微镜，我们观察到1#灯珠表面及内部结构均显示正常，而2#灯珠表面虽未完全发黑，但已有明显发黑迹象。这一初步观察让我们推测，问题可能出在发光芯片表面存在异物。

LED灯串变暗失效分析：X-Ray检查

为了进一步探究灯珠内部结构，我们采用了X-Ray检查技术。结果显示，1#和2#灯珠的内部形貌一致，键合线清晰可见，排除了内部结构损坏的可能性。

LED灯串变暗失效分析：电性能测试

在电性能测试阶段，我们对LED灯串引出导线进行了两两测量。测试数据显示，除了两条主线路导通外，其余线路均显示开路，这进一步指向了灯珠内部可能存在的问题。

LED灯串变暗失效分析：开封后内部视检

解封装后，我们对1#和2#灯珠进行了内部视检。检查发现，两个灯珠内部发光芯片表面都存在不同程度的异物，尤其是2#灯珠，芯片表面的异物更为严重。这些异物直接影响了光线的散射和反射，导致2#灯珠在视觉上明显比1#灯珠暗。

LED灯串变暗失效分析：SEM检查

为了更细致地观察芯片表面的异物，我们使用了扫描电子显微镜（SEM）。SEM检查结果进一步证实了1#和2#灯珠芯片表面都存在异物，且2#灯珠的情况更为严重。

LED灯串变暗失效分析：EDS分析

通过能量色散X射线光谱（EDS）分析，我们确定了芯片表面异物的元素组成，包括有机物化合物、氯化铟和碳化硅等。这些元素的堆积或化学反应生成的物质附着在发光芯片表面，阻碍了光线的正常传播。

LED灯串变暗失效分析：FTIR分析

傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析进一步揭示了异物的具体成分。结果显示，异物与Fine Particle Amorphous Silica Gel（硅胶）的匹配度高达74.18%，且在特定波长处有明显的Si-O-Si和Si-C吸收峰。

LED灯串变暗失效分析：分析结果

综合上述分析，我们得出结论：LED灯芯片表面的异物是导致光线散射或反射不完全，从而使LED灯光线变暗的直接原因。这些异物很可能是有机硅胶化合物，在高温环境下加速老化，导致芯片表面硅胶由无色渐变成棕色，进而阻挡了光线的散射或反射。此外，LED灯珠在使用过程中，由于核心温度较高，可能导致GaN、InGaN、SiC、Al2O3等物质与其他异常物质发生化学反应，生成新的物质附着在发光芯片表面。

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广东省华南检测技术有限公司专注于失效分析、材料分析、成分分析、可靠性测试、配方分析等检测分析服务，拥有CMA和CNAS资质。公司坐落于东莞大岭山镇，邻近松山湖高新技术产业开发区，配备了行业内先进的测试设备和专业技术团队。华南检测技术有限公司的客户涵盖多个行业，包括半导体、电子元件、纳米材料、通信、新能源、汽车、航空航天、教育和科研等领域。