1.這種失效是指LED通電后完全不發(fā)光。-般而言,導(dǎo)電路徑 上的”斷路(open) "是本類失效的主因之- , 確認(rèn)斷路的方法也十分簡易,以常見的三用電表就可驗(yàn)證。不過,要找到斷路點(diǎn)就必須做進(jìn)一步的析 ,例如:可用X-ray來確認(rèn)打線是否斷線或脫離、用SEM(掃瞄式電 子顯微鏡)觀察剖面結(jié)構(gòu)可檢查黏晶部份的缺陷等等。本類失效的第二個(gè)主因是”短路(short)",這是因?yàn)殡娏魑创_實(shí)通過LED chip ,而是經(jīng)”旁門左道” ,故LED燈粒自然不會(huì)發(fā)光,如:因發(fā)生電子遷移導(dǎo)致電極金屬原子的不正常擴(kuò)散,譬如氧化銦錫(ITO)、銀或是GaN/InGaN二極管中的阻擋層金屬等都可能因機(jī)械應(yīng)力、電流密度或在腐性的環(huán)境發(fā)生此類異狀。其它的原因可能是打線偏移、黏晶膠爬膠等等。這種失效必須利用I-V curve(電流電壓圖)才能判定,至于失效點(diǎn)因?yàn)閺耐庥^無法檢查到上述缺陷,故需先以X-ray來確認(rèn);或是化學(xué)液去除L ED封裝材料后,再使用光學(xué)(OM)或電子顯微鏡(SEM)仔細(xì)檢查。

2.色:這類失效是指LED不點(diǎn)亮的狀況下, 外觀顏色或膠材適明度與新品不同,用肉眼即可看出,通常在產(chǎn)品使用一-段時(shí)間或在做完可靠度試驗(yàn)后發(fā)生。一般說來 ,色區(qū)域大致可區(qū)分為發(fā)生在導(dǎo)線架或封裝膠材兩類,若發(fā)生在導(dǎo)線架,通常是因?yàn)楸砻媾c環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如氧化或硫化,要分辦屬于哪種需仰賴成份分析,可使用的儀器包含有EDS(EnergyDispersive X-ray Spectroscope). XPS(X-ray PhotoELectronSpectrometer)、AES(Augur Electron Spectroscope)等等。若是封裝用的膠材發(fā)生變色,則屬于高分子材料的劣化現(xiàn)象,如環(huán)氧樹脂易受高溫或是紫外光影響而變黃,因此白光LED多改采矽膠取代之。分析此類失效應(yīng)特別留意,因膠材本身有一定的透明度 ,有時(shí)變色的導(dǎo)線架因被膠材蓋住而誤判為膠材變色,引導(dǎo)至錯(cuò)誤的改善方向。

3.光衰:這種失效系指LED發(fā)出的光強(qiáng)度低于新品。如前面章節(jié)所述,光衰程度已成為評(píng)判L ED照明產(chǎn)品壽命的重要指標(biāo),所以這類失效的分析就相當(dāng)重要。整體來說,本類失效的分析非常復(fù)雜，因?yàn)橛绊懝鈴?qiáng)度的因素非常多,如chip劣化、反射杯的劣化、膠材與chip間脫層、 膠材透明度下降、打線接合面電阻上升、熱阻太高等等,若發(fā)生在白光LED ,則還需考慮螢光粉劣化的問題,因白光LED通常使用一-或多種的螢光粉,它會(huì)受到熱或濕氣的影響而衰減并降低效率，導(dǎo)致產(chǎn)出的光色改變。分析的手法包括有:非破壞檢測,如外觀檢查、LED電性曲線、 積分球的光學(xué)特性等等, 用上述數(shù)據(jù)綜合判斷,逐-排除,當(dāng)推斷可能原因后,接著進(jìn)行破壞性分析,利用樣品制備技術(shù)制作出適合的分析樣品,再輔以各種儀器如SAT(Scanning AcousticTomography)超音波掃瞄、FTIR(Fourier Transform InfraRed)傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀、TEM(Transmission Electron Microscope)穿透式電子顯微鏡、SEM(Scanning ElectronMicroscope)等等加以驗(yàn)證，方能到真因。

4. ESD失效:這是一種靜電放電所引起的chip破壞,在MOS IC的產(chǎn)品中非常重視此現(xiàn)象,對(duì)LED而言, 過往因砷化鎵(GaAs)芯片本身可導(dǎo)電,故這類問題并不常見,但因白光LED使用不導(dǎo)電的藍(lán)寶石基板,而且基板與GaN等材料間因晶格不匹配會(huì)形成內(nèi)部缺陷(如差排) ,對(duì)ESD的損害更為敏感。靜電的放電可能產(chǎn)生半導(dǎo)體接合點(diǎn)( junction )立即的失效或特性的永久漂移及潛在的損壞都會(huì)導(dǎo)致衰減的速率增加。有幾種現(xiàn)象可用來幫助判斷chip是否遭受靜電破壞,譬如反向偏壓漏電流大增、chip僅局部發(fā)光、chip表面出現(xiàn)局部熔融點(diǎn)等等。有時(shí),一開始的靜電破壞的程度不高, LED的電特性、發(fā)光特性、chip表面完整性皆無異狀 ,但這種破壞會(huì)因累積而逐漸明顯,有時(shí)卻也可能安然度過整個(gè)產(chǎn)品生命周期，一旦生產(chǎn)線未做好靜電防護(hù)措施時(shí) ,所生產(chǎn)的產(chǎn)品的客退率將會(huì)忽高忽低,面對(duì)這種現(xiàn)象,失效分析也未必可尋得真因,因此做好生產(chǎn)線靜電防護(hù)措施才是最佳解決之道。

5.其他:突然間的失效常常是因?yàn)闊釕?yīng)力所致,當(dāng)環(huán)氧樹脂的封裝達(dá)到玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)時(shí),樹脂會(huì)很快速的膨脹,在半導(dǎo)體和焊點(diǎn)接觸的位置產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力來弱化或扯斷它,而在非常低的溫度時(shí)則會(huì)讓封裝產(chǎn)生裂痕。此外 ,高功率LED對(duì)電流的擁擠敏感,不均勻的電流密度分布在接合點(diǎn)(junction)上,可能會(huì)產(chǎn)生局部的熱點(diǎn),存在熱燒毀的風(fēng)險(xiǎn),若再出現(xiàn)基板的熱傳不均均,將使問題變得更嚴(yán)重, 這常見于鍀接材料的孔洞或是電子遷移效應(yīng)和Kirkendall空洞,故熱燒毀亦是LED常見的失效模式。