LED芯片作為LED光源最核心的部件，其質量決定著產品的性能及可靠性。芯片制造工藝多達數十道甚至上百道，結構復雜，尺寸微小（微米級），任何一道工藝或結構異常都會導致芯片失效。同時芯片較為脆弱，任何不當使用都可能會損傷芯片，使得芯片在使用過程中出現(xiàn)失效。芯片失效涉及的分析非常復雜、需要的技術方法較多。

金鑒實驗室擁有一支經驗豐富的LED失效分析技術團隊，針對LED芯片失效分析，金鑒實驗室首先會明確分析對象的背景，確認失效現(xiàn)象，接著制定LED失效分析方案，研究LED失效原因與機理，最后提出后續(xù)預防與改進措施。

金鑒實驗室綜合數千個失效分析案例，將LED芯片失效原因歸納為以下幾類：

1.封裝工藝影響

LED封裝主要用于保護LED芯片，封裝的質量直接影響著芯片的使用。針對封裝工藝異常引起的芯片失效，金鑒實驗室會對固晶工藝、引線鍵合工藝、燈珠氣密性等進行全面評估，從宏觀和微觀分析出失效原因及失效機理，并為客戶提出改善方向。

2.過電應力

LED芯片對電較為敏感，超電流使用、靜電、雷擊、電網波動、LED電源不良等都會產生過電應力損傷芯片，導致芯片出現(xiàn)失效現(xiàn)象。針對過電應力引起的芯片失效，金鑒實驗室會找到過電應力來源，并進行失效現(xiàn)象重現(xiàn)，同時會為客戶提出改進方向。

3.外環(huán)境影響

LED芯片較為脆弱，環(huán)境中的水汽、腐蝕性氣體會使芯片出現(xiàn)漏電、電極腐蝕等問題，芯片出現(xiàn)失效現(xiàn)象。LED芯片必須經過封裝后才能使用，當處于異常惡劣的外環(huán)境中時，一般的封裝體也無法對芯片形成有效的保護。金鑒實驗室的芯片失效分析會充分評估光源的使用環(huán)境，針對外環(huán)境引起的芯片失效，金鑒會模擬外環(huán)境進行失效現(xiàn)象重現(xiàn)，同時會為客戶提出改善方向。金鑒實驗室后續(xù)還能為客戶提供相關的可靠性測試，幫助客戶提高產品質量以及制定產品的市場定位。

4.LED燈具散熱不良

LED芯片對溫度非常敏感，甚至有觀點表示“溫度升高10℃，LED芯片壽命縮短一半”。LED燈具散熱不良，LED芯片作為熱源，其溫度將會急劇增大，壽命大大縮短，甚至會出現(xiàn)芯片過熱燒毀。針對散熱不良導致的芯片失效（可見LED芯片紅外熱像熱分布案例），金鑒實驗室會從燈珠、燈板、外殼等各方面對LED光源散熱系統(tǒng)進行全面評估，找到散熱不良的原因，并為客戶提出改善方向。

5.芯片工藝異常

芯片結構非常復雜，其制造工藝步驟多達數十道甚至上百道，工藝參數的不穩(wěn)定會造成工藝異常（如鈍化層刻蝕不凈或過刻、鋁層包覆不良、光刻膠清洗不凈等），可能會影響芯片可靠性，在后續(xù)使用中芯片出現(xiàn)失效。金鑒實驗室有著豐富的芯片失效分析經驗，總結有不同的工藝異常所表現(xiàn)出的失效現(xiàn)象。金鑒工程師依據失效現(xiàn)象，通過SEM、FIB、氬離子拋光等微觀分析手段，對芯片微觀結構進行分析，尋找失效原因及工藝異常點，并依據經驗對造成工藝異常的可能原因進行推測，幫助客戶進行工藝優(yōu)化。

6.芯片結構設計不合理

芯片結構設計不合理，將會出現(xiàn)電流密度分布不均，光轉化效率低，整體發(fā)熱量大，局部電流擁擠等現(xiàn)象。芯片正常使用時，電流擁擠區(qū)域發(fā)熱嚴重，溫度較高，芯片老化迅速，壽命大大降低；當存在EOS沖擊時，電流擁擠區(qū)域的電流密度將會急劇增大，最先出現(xiàn)擊穿失效現(xiàn)象。金鑒實驗室自主研發(fā)了顯微光分布測試系統(tǒng)和顯微紅外熱分布測試系統(tǒng)，可清晰觀察芯片的光熱分布，判斷芯片是否存在電流擁擠、局部過熱現(xiàn)象。金鑒實驗室還能為客戶提供芯片設計優(yōu)化方案，幫助提高芯片性能。

7.芯片外延質量問題

LED芯片工作的核心是外延層，LED芯片外延層質量的好壞關系著芯片的壽命、抗靜電能力及抗過電應力能力等。針對芯片失效分析，金鑒工程師會對LED芯片外延分析，進行耐壓測試、抗靜電能力測試、芯片外觀形貌觀察（是否存在外延層孔洞）等，綜合判斷芯片外延層質量。

審核編輯：符乾江