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，導致芯片出現失效現象。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，并進行失效現象重現，同時會為客戶提出改進方向。

3.外環境影響

LED芯片較為脆弱，環境中的水汽、腐蝕性氣體會使芯片出現漏電、電極腐蝕等問題，芯片出現失效現象。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境，針對外環境引起的芯片失效，金鑒會模擬外環境進行失效現象重現，同時會為客戶提出改善方向。金鑒實驗室后續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，在后續使用中芯片出現失效。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出的失效現象。金鑒工程師依據失效現象，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化。

6.芯片結構設計不合理

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