胡启雯

（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南 株洲 412000）

0 引言

发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，其使用的寿命是很长的，理论寿命可以达到10万小时。在实际应用的过程中，由于其材料、设计、使用、工艺等一些方面存在的缺陷，就会导致在使用的早期出现失效的现象[1]。开路失效是常见的失效模式，客户生产现场插装黄黄灯和黄绿灯在波峰焊和老化后时有发生其中开路失效，18年1月至2020年4月，黄黄灯使用139180个，失效92个，失效率661PPM，黄绿灯使用936个，失效42个，失效率44871PPM，严重影响了正常生产。

1 失效分析

发光二极管（如图1）结构一般为透明树脂填充的实心器件。插装发光二极管一般由支架、芯片、金线、银胶、环氧树脂构成。支架起导电和支撑作用，金线用于链接晶片与支架，并使其能够导通，银胶用于固定芯片和导电，环氧树脂封装的作用主要是完成电气互连、保护芯片和输出可见光。插装发光二极管的结构如下图2，其基本电路图如下图3。

图1 发光二极管

图2 插装发光二极管结构

图3 发光二极管简单电路图

从LED 器件结构原理分析, 开路失效是芯片及其到引脚之间电性连接不良所造成的。按照电性能连接路径，依次为支架、导电胶、芯片、键合丝、支架。LED常见的开路失效原因如表1。虚焊是造成开路失效常见的原因，使用不当和芯片、支架等材料缺陷也能造成开路失效，由于发光二极管为透明树脂填充的实心器件, 封装材料应力过大也是造成开路失效的主要原因之一[2]。……