电路失效判断：LED失效模式分析探讨
LED失效模式与典型案例
LED失效模式与典型案例LED（Light Emitting Diode）是一种半导体发光装置，具有高亮度、高效率、长寿命等优点，被广泛应用于照明、显示、通讯等领域。
然而，虽然LED具备长寿命的特点，但在长时间使用过程中仍然会出现失效现象。
本文将探讨LED失效的模式以及一些典型案例。
首先，LED的失效模式可以分为两类：逐渐衰减失效和突然失效。
逐渐衰减失效是指LED在使用过程中逐渐失去亮度，最终无法正常发光；突然失效则是指LED在其中一瞬间突然由正常工作状态转变为无法正常工作的状态。
逐渐衰减失效通常是由以下原因引起的：1.光衰：LED的发光亮度会随着使用时间的增加而逐渐降低，这是由于LED辐射出的光会引起材料的退化和老化，从而导致光效降低。
2.色坐标漂移：LED的发光色坐标可能会随着时间的推移而发生变化，这可能是由于发光材料的退化或组装过程中的一些问题引起的。
3.热失效：LED的使用温度是其寿命的重要影响因素，过高的使用温度会导致LED内部材料的退化，从而引起亮度的衰减。
4.电压过高：如果LED在使用过程中电压超过其额定工作电压，会导致器件受损，最终导致亮度衰减或无法正常发光。
突然失效的原因可能包括：1.熔断：在LED发出的光不足以点燃LED的过程中，由于电流过大，LED内部的连接线或引线可能会烧断，导致LED无法正常工作。
2.焊接问题：在LED的制造过程中，如果焊接质量不良，可能会导致电流无法流经LED芯片，从而使LED无法正常发光。
3.电短路：如果LED在使用过程中发生电路短路，会导致大量电流通过LED芯片，使其烧毁。
4.静电击穿：静电会对LED芯片造成损坏，使其无法正常发光。
接下来，我们将介绍一些关于LED失效的典型案例：1.光衰失效：在一些照明应用中，LED的发光亮度在使用一段时间后出现明显衰减，导致照明效果下降。
经调查发现，这是由于LED芯片的热阻过大，使用温度过高，导致LED内部材料退化引起的。
LED失效分析方法
LED失效分析方法在分析LED失效时，我们需要考虑多种可能性。
以下是一些常见的LED失效分析方法：1.观察和检查：首先，我们可以通过直接观察和检查LED是否有明显的物理损坏或缺陷来确定失效原因。
例如，LED外壳是否破损，引线是否松动，焊点是否断裂等。
2.电气参数测量：使用万用表或LED测试仪，测量LED的电气参数，例如正向电压和正向电流。
如果这些参数与规格书中的数值不符，那么很可能是LED失效的原因之一3.热分析：热问题是导致LED失效的常见原因之一、我们可以通过热分析来确定是否有过热导致LED失效。
例如，使用红外热成像仪来检测LED散热是否不良，或测量LED附近的温度。
4.化学分析：LED封装中的化学物质也可能导致失效。
通过化学分析，我们可以检测是否有潜在的化学问题。
例如，使用光谱仪检测LED的波长和颜色是否与预期值相符，以及是否有异常的杂质。
5.可靠性测试：如果存在多个LED失效，我们可以进行可靠性测试，以模拟LED长时间使用的情况。
例如，使用恒定电流源对LED进行循环测试，检查在连续使用时是否能够正常工作，以及耐受高温和低温是否良好。
6.反向工程：当无法通过上述方法确定失效原因时，我们可以进行反向工程。
这包括打开LED封装，并检查内部结构和元件。
通过这种方法，我们可以确定是否有构造问题或制造缺陷导致LED失效。
7.光学分析：使用光学仪器分析LED的发光情况，例如亮度、散射特性和颜色均匀性等。
如果有发光问题，可以检查发光体和透镜是否存在缺陷或污染。
8.振动和冲击测试：LED通常用于车辆行驶和移动设备中，这些环境中的振动和冲击可能导致LED失效。
通过在实验室环境中模拟振动和冲击，我们可以确定LED是否能够耐受这些环境。
9.维修记录和用户反馈：维修记录和用户反馈可以提供有关LED失效的有价值信息。
我们可以参考维修记录中的历史信息，了解是否有常见的故障模式。
同时，用户反馈可以提供关于LED失效的线索和提示。
电子元器件的失效机理和失效模式分析
电子元器件的失效机理和失效模式分析摘要：电子元器件在运行过程中，经常由于失效与故障的发生影响到电子设备的正常运转。
元器件不仅是电子设备最为基础的组成结构，而且也是提高系统性能的主要载体。
一般来说，电子设备中的许多问题都是由电子元件的问题引起的。
为了确保电子设备可以正常工作，我们必须对常见设备中电子元器件的失效机理与常见故障情况有一个清晰的认知。
关键词：电子元器件；失效；机理；缺陷；故障1.电子元器件的失效机理一般来说，设计方案存在破绽，制作工艺不完善，使用方法不当，以及环境方面存在问题都会导致电子元器件出现故障。
我们将通过以下几个方面来分析探索电子元器件发生故障的缘由。
（一）电阻器的失效原理电阻作为电子设备的加热元件，是电子设备中使用时间最长的设备。
在电子设备的使用过程中，因电阻器故障造成电子设备发生故障的缘由占总数的15%。
电阻器的失效机理，对电子设备的结构和工艺特性有着决定性的意义。
当电阻出现问题后，人们通常不会将其修复，而是会思考：我们为什么不用一条新的电阻线代替呢？当电阻丝烧毁时，在某些情况下，烧毁的区域可以重新焊接，然后使用。
电阻劣化大多是由于其散热性差、湿度过大或制造存在漏洞等缘由引起的，而烧坏则是由于电路异常引起的，如短路、过载等缘由。
常见的电阻烧坏情形有两种：一种是电流过载和电阻高温引发的电阻烧坏，此时很轻易便可以发觉电阻表面出现损伤。
另一种则是瞬时高压加到电阻上引起的电阻开路或电阻值增大，一般情况下，此时电阻的表面变化不明显，这种故障电阻在高压电路中经常出现[1]。
电阻失效通常是因为致命故障和漂移参数故障。
结合电子设备的实际使用情况我们发现，由前者原因引发电阻器故障的占比可高达90%，包含了短路，机械损伤，接触损坏等等情形，而一般只有10%的电阻故障是由漂移参数故障引起的。
另外接触不良非常容易引起故障，而出现接触不良的情形主要是因为：（1）接触压力太大导致弹簧片松弛，接触点偏离轨道。
LED封装技术与失效分析
LED封装技术与失效分析LED（Light Emitting Diode，发光二极管）封装技术及其失效分析是一个非常重要的领域，对于提高LED灯的可靠性和性能具有关键影响。
本文将对LED封装技术和失效分析进行详细介绍，以期增进读者对该领域的了解。
一、LED封装技术1. 芯片分离：将大面积的芯片切割成小芯片，通常为1mm x 1mm或大于1mm x 1mm的尺寸。
切割后的芯片通常需要进行光电特性的测试来筛选出良好的品质。
2.载箱：将分离的芯片粘贴到一个或多个电极载体上，形成一个小的光电晶体芯片。
载体通常由陶瓷、铝基板、硅基板等材料制成，以提供良好的导热性能和机械强度。
3.焊接：使用金属焊料将芯片连接到载体上的电极上，实现电流和信号的传输。
4.封装：将载体和焊接的芯片套入塑料封装材料中，形成完整的LED封装体。
5.温度循环老化：通过在特定温度范围内循环加热和降温，以模拟LED在使用过程中的温度变化情况，检验封装的可靠性和耐受性。
LED封装技术的目标是提供良好的热传导、电气连接和物理保护。
适当的封装技术可以提高LED的光电效率、光照强度和颜色稳定性。
常见的LED封装技术包括DIP（插装封装）、SMD（面贴封装）、COB（晶片封装）等，每种技术都有其特定的适用场景和优势。
二、LED失效分析虽然LED具有长寿命和高可靠性的特点，但仍然存在一些常见的失效模式和原因需要进行分析和解决。
以下是几种常见的LED失效模式及其分析：1.热失效：温度是影响LED寿命和性能的重要因素之一、高温容易导致LED芯片的电子结构损坏和荧光粉材料的老化。
因此，合理的散热设计和电流控制非常重要。
2.电子损坏：LED芯片中的PN结构易受静电放电、过电流等电子性失效的影响。
一个常见的解决方法是在制造过程中引入防静电措施和电流保护电路。
3.湿度和环境腐蚀：潮湿的环境和腐蚀性气体可能导致LED元件内部金属接触部分的腐蚀，甚至引起短路。
因此，密封技术和材料在应对这类环境挑战方面发挥着重要作用。
失效模式与影响分析
失效模式与影响分析失效模式与影响分析(英文：Failure mode and effects analysis，FMEA)，又称为失效模式与后果分析、失效模式与效应分析、故障模式与后果分析或故障模式与效应分析等，是一种操作规程，旨在对系统范围内潜在的失效模式加以分析，以便按照严重程度加以分类，或者确定失效对于该系统的影响。
FMEA广泛应用于制造行业产品生命周期的各个阶段；而且，FMEA在服务行业的应用也在日益增多。
失效原因是指加工处理、设计过程中或项目/物品（英文：item）本身存在的任何错误或缺陷，尤其是那些将会对消费者造成影响的错误或缺陷；失效原因可分为潜在的和实际的。
影响分析指的是对于这些失效之处的调查研究。
基本术语失效模式（又称为故障模式）观察失效时所采取的方式；一般指的是失效的发生方式。
失效影响（又称为失效后果、故障后果）失效对于某物品/项目(英文：item)之操作、功能或功能性，或者状态所造成的直接后果。
约定级别（又称为约定级）代表物品/项目复杂性的一种标识符。
复杂性随级数接近于1而增加。
局部影响仅仅累及所分析物品/项目的失效影响。
上阶影响累及上一约定级别的失效影响。
终末影响累及最高约定级别或整个系统的失效影响。
失效原因（又称为故障原因）作为失效之根本原因的，或者启动导致失效的某一过程的，设计、加工处理、质量或零部件应用方面所存在的缺陷严重程度（又称为严重度）失效的后果。
严重程度考虑的是最终可能出现的损伤程度、财产损失或系统损坏所决定的，失效最为糟糕的潜在后果[1]。
历史从每次的失效/故障之中习得经验和教训，是一件代价高昂而又耗费时间的事情，而FMEA 则是一种用来研究失效/故障的，更为系统的方法。
同样，最好首先进行一些思维实验。
二十世纪40年代后期，美国空军正式采用了FMEA[2]。
后来，航天技术/火箭制造领域将FMEA用于在小样本情况下避免代价高昂的火箭技术发生差错。
其中的一个例子就是阿波罗空间计划。
基于电子器件失效分析流程对失效LED分析方法的研究
性几个方面 比较 了 Ｌ Ｄ与一般 器件 失效分析方法 的不 同之处 。通过分析 发现了一般分析难以检测到的表 面污染物 Ｅ 污染 、 内部芯片断层等失效模式 。实验证 明 ， 此方法对判 断 Ｌ Ｄ失效模式 、 Ｅ 推测失效机理更加准确 ， 并可 以有 效地避
免一 般分析方法 中过早 的破坏性 分析引入的损伤 ， 以及将 光 电检测 中电流 和温度应 力导致 的损 伤误 判 为器件原 有 失效 因素 。
第１ ４卷第 ３期
２１ ０ １年 ６月
工 业 工 程
Ｉ ｄ ｓｒａ ｇｎ ｅ ｉ ｇ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｎ ｕ ｔｉｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｒ ａ
Ｖｏ ．１ ． １ ４ Ｎｏ ３
Ｊｎ ０ １ ｕ ｅ２ １
基于 电子器 件失效分析流程对 失效 Ｉ Ｄ分析方法 的研 究 ， Ｅ
ｅ ｓｓ ｍｅ ｆ ｉｕ ｅ ｍｏ ｅ ，ｓ ｈ ａ ｈｅ ｃ ｉ ｕ ｆ ｃ ｏ ｌ ｔｎ ｓ ａ ｄ ｉ ｔｍ ａ ｈ ｐ ｆ ｕ ｔ ｈ ｔａ ｅ ｄ ｆ ｃ ｌ ｏ ｂ ｒ ｏ ａｌ ｒ ｄ ｓ ｕｃ ｓ ｔ ｈ ｐ ｓ ｒａ ｅ ｐ ｌｕ ａ ｔ ｎ ｎ ｅ ｌ ｃ ｉ ａ ｌｓ，ｔ ａ ｒ ｉ ｕ ｔｔ ｅ ｉ
２ Ｎ ｔｎ ｌ ｅ ａ ｏ ｔ ｙｆｒ ｅａ ｉｔ Ｐ ｙｉｓ ｆ ｌ ｔ ｎｃＰｏ ｕｔ Ｔ ｅＮ ． ｎｔｕ ｆ Ｉ， ｕｎｚｏ １６０ Ｃ ｉａ ． ａ ｏａ Ｋ ｙＬ ｂｒ ｏ ｌ ｂｌｙ ｈｓ ｅ ｒ ｉ ｒｄ ｃ， ｈ ｏ５Ｉｓｔｔ ｏ Ｉ Ｇ ａｇｈｕ５０ １ ， ｈｎ ） ｉ ａ ｒ ｏ Ｒ ｉ ｉ ｃ ｏ Ｅ ｃｏ ｉｅ Ｍ
赵 巍 ， 福根 ， 吴 杨少 华２， 王 艳 ， 振龙 许
（． １ 广东工业大学 实验教 学部 ， 广东 广州 ５ ００ ；． １０ ６ ２ 信息产业部 电子 五所
FMEA失效分析与失效模式分析
FMEA失效分析通常包括失效模式分析作为其一部分，两者都是质量 保证和可靠性工程的重要工具。
02
FMEA失效模式分析
失效模式的定义与分类
失效模式定义
在产品或过程中，可能导致产品或系 统不能达到预期功能的现象或问题。
失效模式分类
按失效的性质可分为功能失效、潜在 失效、外观失效等；按失效的原因可 分为设计缺陷、制造缺陷、使用不当 等。
06
案例研究
案例一：汽车刹车系统的FMEA失效分析
总结词
全面分析，预防为主
详细描述
通过对汽车刹车系统进行FMEA失效分析， 识别出潜在的失效模式和原因，并采取相应 的预防措施，确保刹车系统的可靠性和安全
性。
案例二
要点一
总结词
细致入微，失效定位
要点二
详细描述
对电子产品电路板进行FMEA失效模式分析，准确定位失 效模式和原因，提出改进措施，提高电路板的可靠性和稳 定性。
失效风险
指产品或系统在实现其功能过程中可能出现的故障、异常或性能下降的风险。
分类
按照失效模式和影响分析（FMEA）的方法，失效风险可分为功能失效风险和潜在失效 风险。
失效风险的分析方法
01
故障树分析（FTA）
通过建立故障树，分析系统各部件的故障对系统整体性能的影响。
02
事件树分析（ETA）
通过建立事件树，分析系统各事件的发生对系统性能的影响。
失效模式的分析方法
故障树分析法
01
通过建立故障树，分析导致故障的各种因素，确定故障发生的
概率和影响程度。
故障模式与影响分析法
02
分析产品或系统的各种故障模式，评估其对系统功能的影响程
失效模式及后果分析
类型
DFMEA PFMEA
SFMEA
6
PFMEA 表格
项目名称： 产品类型： 核心小组：
过程 功能
潜在失 效模式
要求
潜在的失效模式及后果分析
过程责任部门： 关键日期：
FMEA编号：
页码：第 页 共 页 编制者： FMEA日期（编制）：
潜在失效
严 重
分
潜在失效
失效经常发生.
Cpk 0.67 2.0
1 / 20
失效频繁地发生.
Cpk 0.51 1.5
1/7
失效发生的几率高.
Cpk 0.33 1.0
1/ 3
失效发生的几率非常高
Cpk0.33 1
1/3
失效几乎是一定发生.
14
可探测度评定
探测度
探测度是描述在现有的控制或监测方法下，失效被找出的可能性。
频 现行预防
后果
度 类 起因/机理 度 过程控制
S
O
现行 探测 过程 控制
风 险 控顺 测序 度数 D R. P. N
建 议 措 施
责 任 和 目 标 完 成 日 期
措施执行结果
采
R
取 的 措
严 重 度
频 度
探 测 度
. P .
施
N
7
PFMEA 工作流程
成立功能小组
确定工序
详述 失效模式
原因 失效后果
详述 失效模式
原因 失效后果
选取并确认对关键特性有冲击的失效模式。
识别出根本原因。
确定失效模式的影响。
确定失效模式出现的几率。
确认现有的控制方法找出失效模式的可能性。
LED主要失效模式分析及改善措施
LED主要失效模式分析及改善措施LED是一种直接将电能转换为可见光和辐射能的发光器件，具有耗电量小、发光效率高、体积小等优点，目前已经逐渐成为了一种新型高效节能产品，并且被广泛应用于显示、照明、背光等诸多领域。
近年来，随着LED技术的不断进步，其发光效率也有了显著的提升，现有的蓝光LED系统效率可以达到60%；而白光LED的光效已经超过150lm/W，这些特点都使得LED受到越来越多的关注。
目前，虽然LED的理论寿命可以达到50kh，然而在实际使用中，因为受到种种因素的制约，LED往往达不到这么高的理论寿命，出现了过早失效现象，这大大阻碍了LED作为新型节能型产品的前进步伐。
为了解决这一问题，很多学者已经开展了相关研究，并且得到了一些重要的结论。
本文就是在此基础上，对造成LED失效的重要因素进行系统性的分析，并且提出一些改善措施，以期望能够完善LED的实际使用寿命。
一、LED失效模式LED失效模式主要有：芯片失效、封装失效、热过应力失效、电过应力失效以及装配失效，其中尤以芯片失效和封装失效最为常见。
本文将就这几种主要失效模式，进行详细的分析。
（1）芯片失效芯片失效是指芯片本身失效或其它原因造成芯片失效。
造成这种失效的原因往往有很多种：芯片裂纹是由于键合工艺条件不合适，造成较大的应力，随着热量积累所产生的热机械应力也随之加强，导致芯片产生微裂纹，工作时注入的电流会进一步加剧微裂纹使之不断扩大，直至器件完全失效［4］。
其次，如果芯片有源区本来就有损伤，那么会导致在加电过程中逐渐退化直至失效，同样也会造成灯具在使用过程中光衰严重直至不亮。
再者，若芯片粘结工艺不良，在使用过程中会导致芯片粘结层完全脱离粘结面而使得样品发生开路失效，同样也会造成LED在使用过程中发生“死灯”现象。
导致芯片粘结工艺不良的原因，可能是由于使用的银浆过期或者暴露时间过长、银浆使用量过少、固化时间过长、固晶基面被污染等。
集成电路失效分析方法与技术探究
集成电路失效分析方法与技术探究【摘要】集成电路的应用十分广泛，随着集成电路向着更小工艺尺寸，更高集成度方向发展，集成电路失效分析扮演着越来越重要的角色。
一块芯片上集成的器件可达几千万，要想找到失效器件实属大海捞针，因此进行集成电路失效分析必须具备先进、准确的技术和设备，并由具有专业知识的半导体分析人员开展分析工作。
【关键词】集成电路；失效分析；电性分析；物理分析失效分析就是判断失效的模式，查找失效原因，弄清失效机理，并且预防类似失效情况再次发生。
集成电路失效分析在提高集成电路的可靠性方面有着至关重要的作用，对集成电路进行失效分析可以促进企业纠正设计、实验和生产过程中的问题，实施控制和改进措施，防止和减少同样的失效模式和失效机理重复出现，预防同类失效现象再次发生。
本文主要讲述集成电路失效分析的技术和方法。
1.集成电路失效分析步骤集成电路的失效分析分为四个步骤。
在确认失效现象后，第一步是开封前检查。
在开封前要进行的检查都是无损失效分析。
开封前会进行外观检查、X光检查以及扫描声学显微镜检查。
第二步是打开封装并进行镜检。
第三步是电性分析。
电性分析包括缺陷定位技术、电路分析以及微探针检测分析。
第四步是物理分析。
物理分析包括剥层、聚焦离子束（FIB）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及VC定位技术。
通过上述分析得出分析结论，完成分析报告，将分析报告交给相关技术人员。
相关技术人员根据相应的缺陷进行改进，以此来实现对集成电路失效分析的意义。
2.无损失效分析技术所谓无损失效分析，就是在不损害分析样品，不去掉芯片封装的情况下，对该样品进行失效分析。
无损失效分析技术包括外观检查、X射线检查和扫描声学显微镜检查。
在外观检查中，主要是凭借肉眼检查是否有明显的缺陷，如塑脂封装是否开裂，芯片的管脚是否接触良好等等。
X射线检查则是利用X射线的透视性能对被测样品进行X射线照射，样品的缺陷部分会吸收X射线，导致X射线照射成像出现异常情况。
关于LED照明驱动电路失效机理的研究
１ ． 引 言 近几 年从事 Ｌ Ｅ Ｄ Ｎ Ｉ Ｊ 造 、 和 研 发 的 人 员大 大 增 加 。Ｌ Ｅ Ｄ 企 业 亦 如 雨 后 春 笋 般 成 长 。 由 于 从事Ｌ Ｅ Ｄ 驱 动 研 发 的 企 业 和 人 众 多 ， 其 技 术 水平参 差不齐 ，研发 出来 的Ｌ Ｅ Ｄ 驱 动 电 路 质量 好坏 不一 。导致Ｌ Ｅ Ｄ 灯 具 的 失 效 时 常 发 生 ， 阻碍 了 Ｌ Ｅ Ｄ 照 明 的 时 常 推 广 。Ｌ Ｅ Ｄ 灯 具 失 效 一 是 来源 于 电源 和 驱 动 的 失 效 ，二 是 来源 于Ｌ Ｅ Ｄ 器 件 本 身 的失 效 。本 文 试 着 从 实 际 的 Ｌ Ｅ Ｄ 电源 驱 动 电 路 这 一 方 面 ， 分 析 其 电路 的 工作 原理 ，然后 试着从 在不 同环境 下的Ｌ Ｅ Ｄ 驱 动 电 路 下 ，分 析 各 种 工 作 敏 感 参 数 对 失 效 的影 响 ， 来 进 行 失 效 模 式 的 分 析 ，最 后 ，通 过 仿 真 来 验 证 结 果 。 并 从 理 论 上 给 出 失 效 的 解决方案 。 ２ ． Ｌ Ｅ Ｄ ￣ Ｂ 动 电 路原 理 Ｌ Ｅ Ｄ 是 一 种 半 导 体 材 料 制 造 而 成 发 光 二 极 管 ， 只 能 够 单 向 导 通 ， 而 且 其 导通 电 压 不 高 ， 正 向 导 通 电 流 也 不 能 太 大 ，所 以 对 Ｌ Ｅ Ｄ 的供 电电源有 了一 定的要求 ，这 时Ｌ Ｅ Ｄ 驱 动 电路应 运而生 。实 际使用 中，大 多数的Ｌ Ｅ Ｄ
磷
一 亩
产 品都 是使用 交变 电源作为Ｌ Ｅ Ｄ 驱动 电路的 电源 输入 ，通过驱 动电路变成稳压输 出形式 或 者 恒 流 输 出形 式 的 一 种 电 路 。Ｌ Ｅ Ｄ 驱 动 电 路 ， 根 据 不 同 的划 分 标 准 可 以划 分 为 很 多 类 型 ， 目前 以 电 路 的 驱 动 原 理 ，可 以 划 分 为 两 大 类 ： 一 类 为 线性 驱 动 电路 ，一 类 为 开 关 型
半导体失效分析及案例分享2022-1-5
要非常熟悉你的分析仪器，不仅要玩转的很6，还要很了 解它的精度及性能；
要懂得利用可靠性试验来验证产品的某项性能；
Typical Case Sharing
死灯案例一
1、背景描述： ※Note: A客户反馈我司EMC3030产品做成灯具后，终端客户使用3个月出 现死灯现象，客户安装300个灯发现50个灯失效。
……………
失效信息的收集
How much 多少？ 耗费成本
What 是什么？ 事件主体
How 怎么样？ 如何达成
5W2H
Where 何处？ 何处进行
When 何时？ 起止时间
Why 为什么？ 原因目的
Who 谁？ 参与人员
01 What：客户客诉3030死灯 02 Why：需要确认3030失效的原因 03 Who：客户名称？ 04 When：什么时间？客户使用多久？ 05 Where：什么地方发现的？ 06 How：做什么试验发现的？ 07 How much：有多少不良？不良率？
失效模式是什么?
失效原因
失效机理是什么？
有哪些失效模式？
有哪些失效机理？
失效样品
如何理解失效模式
什么是失效模式？
Failure Modes：
➢ 是指由失效机理所引起的可观察到的物理或化学变化；
比如：开路、短路、漏电；参数变化；颜色变化；
通俗的讲就是失效的表现形式。
外观失效
✓缺损 ✓异物 ✓裂纹 ✓变色
息么
做
的
分析的依据
失效品
失效分析的开始
失效样品的确认
样品的准确性
01
OLED的失效分析
驱动电压过高
原因：驱动电压过高会导致OLED器件的电流过大，从而引起器件的损坏。
影响：驱动电压过高会导致OLED器件的寿命缩短，影响其稳定性和可靠性。
解决方法：通过调整驱动电路的设计，降低驱动电压，以保护OLED器件。
预防措施：在设计OLED器件时，应充分考虑驱动电压的影响，避免因驱动电压过高而导致器件 失效。
● 优点：简单易行，无需专业设备，适合初步判断OLED屏幕的失效情况
பைடு நூலகம்
仪器检测
光学显微镜：观察OLED器件的微观结构 电子探针：分析OLED器件的化学成分和元素分布 X射线衍射仪：检测OLED器件的晶体结构和缺陷 拉曼光谱仪：分析OLED器件的有机分子振动和结构变化
寿命测试
目的：评估OLED的寿命和性能 测试条件：设定一定的温度、湿度和电压条件 测试方法：使用加速寿命测试（LT）和寿命分布测试（LST） 测试参数：关注亮度、色度、对比度等参数变化 结果分析：根据测试数据，分析OLED的失效模式和寿命分布
优化驱动电压参数
驱动电压对OLED寿命的影响
实验验证优化驱动电压的效果
添加标题
添加标题
优化驱动电压的方法
添加标题
添加标题
实际应用中的注意事项
定期进行寿命测试和老化处理
定期进行寿命测试：通过测试了解OLED的使用寿命，及时发现潜在问题 老化处理：对OLED进行老化处理，提高其稳定性和可靠性 优化生产工艺：改进生产工艺，降低OLED的失效率 加强质量控制：严格控制原材料和生产过程，确保OLED的质量
修复材料：选择合适的修复材料，如环氧树脂、聚氨酯等 修复工艺：采用适当的修复工艺，如热压、冷压、激光焊接等 修复效果评估：修复后需要进行效果评估，如外观检查、性能测试等 修复后的使用注意事项：修复后的显示面板需要注意使用环境和维护方法，以延长使用寿命
失效模式及影响分析
报告人：恩云飞
中国赛宝实验室可靠性研究分析中心 CEPREI—RAC
2003年9月
What?
When?
FMEA
Why?
How?
主要内容
概述(概念) 推动实施FMEA(Why? When? How?) FMEA(FMEA、FMECA) 设计FMEA(QS9000) 过程FMEA(QS9000) // FMEA的步骤顺序 进行FMEA应注意的问题 案例分析 总结(技术回顾、难点分析) 失效模式与失效分析(失效分析、分析案例)
采用DFMEA的好处
对设计缺陷进行评价 提高充分考虑潜在失效模式及其对系统/产品的影响的 几率 将失效模式根据其影响程度分级，优先采取预防措施 可以缩短产品的开发时间，降低成本，提高质量、可 靠性和安全性
DFMEA应注意的问题
DFMEA是一个动态文件，当产品的设计发生变化时需 要对DFMEA进行更新 在产品的设计方案确定后就必须完成DFMEA DFMEA的目的是实现设计思想，并假定制造和装配过 程能实现这一思想 制造或装配过程的潜在失效模式/机理由PFMEA解决， 而非DFMEA
不恰当的容限不正确的应力错误的假设错误的材料选择采用了低级别的元器件缺乏设计标准设计方框图系统子系统1子系统2子系统3子系统4部件1部件2部件3对于复杂功能系统产品应将其划分为更小的子系统并确定各级之间的功能关系dfmea的基本内容项目项目功能功能潜在失潜在失效模式效模式潜在失潜在失效影响效影响严严重重度度ss潜在失潜在失效原因效原因机理机理频频度度oo现行设现行设计控制计控制探探度度ddrrppnn建议措建议措责任及责任及目标完目标完成日期成日期严严重重度度ss频频度度oo探探度度ddrrppnn来自经验和数据来自推测重在描述顾客抱怨保证和维修信息以往工作历史fmea小组经验头脑风暴rpnriskprioritynumber风险顺序数rpnsodsseverity110olikelihoodoccurrence110dlikelihood高和低的rpn都应给予充分的注意严重度s影响影响严重度评定准则严重度评定准则严重度严重度无警告的无警告的严重危害严重危害这是一种非常严重的失效形式这是一种非常严重的失效形式在没有任何失效预兆的情况在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府的法规下影响到行车安全或不符合政府的法规1010有警告的有警告的严重危害严重危害这是一种非常严重的失效形式是在有任何失效预兆的前提这是一种非常严重的失效形式是在有任何失效预兆的前提下发生影响到行车安全或不符合政府的法规下发生影响到行车安全或不符合政府的法规99很高很高车辆车辆项目不能运行项目不能运行丧失基本功能丧失基本功能88高高车辆车辆项目可运行但性能下降顾客非常不满意项目可运行但性能下降顾客非常不满意77中等中等车辆车辆项目可运行项目可运行但舒适性但舒适性方便性项目不能运行方便性项目不能运行顾客不满顾客不满车辆车辆项目可运行项目可运行但舒适性但舒适性方便性项目性能下降方便性项目性能下降顾客有些顾客有些不满意不满意55很低很低配合和外观配合和外观尖响和咔嗒响等项目不舒服尖响和咔嗒响等项目不舒服
LED失效分析方法
和半导体器件一样，发光二极管(LED)早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分，是提高LED可靠性的积极主动的方法。
LED失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验，再做半破坏性、不可重复的试验，最后进行破坏性试验的原则。
采用合适的分析方法，最大限度地防止把被分析器件(DUA)的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素，以期得到客观的分析结论。
针对LED所具有的光电性能、树脂实心及透明封装等特点，在LED早期失效分析过程中，已总结出一套行之有效的失效分析新方法。
2 LED失效分析方法2.1 减薄树脂光学透视法在LED失效非破坏性分析技术中，目视检验是使用最方便、所需资源最少的方法，具有适当检验技能的人员无论在任何地方均能实施，所以它是最广泛地用于进行非破坏检验失效LED的方法。
除外观缺陷外，还可以透过封装树脂观察内部情况，对于高聚光效果的封装，由于器件本身光学聚光效果的影响，往往看不清楚，因此在保持电性能未受破坏的条件下，可去除聚光部分，并减薄封装树脂，再进行抛光，这样在显微镜下就很容易观察LED芯片和封装工艺的质量。
诸如树脂中是否存在气泡或杂质;固晶和键合位置是否准确无误;支架、芯片、树脂是否发生色变以及芯片破裂等失效现象，都可以清楚地观察到了。
2.2 半腐蚀解剖法对于LED单灯，其两根引脚是靠树脂固定的，解剖时，如果将器件整体浸入酸液中，强酸腐蚀祛除树脂后，芯片和支架引脚等就完全裸露出来，引脚失去树脂的固定，芯片与引脚的连接受到破坏，这样的解剖方法，只能分析DUA的芯片问题，而难于分析DUA引线连接方面的缺陷。
因此我们采用半腐蚀解剖法，只将LED DUA单灯顶部浸入酸液中，并精确控制腐蚀深度，去除LED DUA单灯顶部的树脂，保留底部树脂，使芯片和支架引脚等完全裸露出来，完好保持引线连接情况，以便对DUA全面分析。
图1所示为半腐蚀解剖前后的φ5LED，可方便进行通电测试、观察和分析等试验。
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电路失效判断：LED失效模式分析探讨
随着市场需求的不断增加，近年从事LED制造和研发的人员大大增加。
LED企业亦如雨后春笋般成长。
由于从事LED驱动研发的企业和人众多，其技术水平参差不齐，研发出来的LED驱动电路质量好坏不一。
导致LED 灯具的失效时常发生，阻碍了LED照明的时常推广。
LED灯具失效一是来源于电源和驱动的失效，二是来源于LED器件本身的失效。
本文试着从实际的LED电源驱动电路这一方面，分析其电路的工作原理，然后试着从在不同环境下的LED驱动电路下，分析各种工作敏感参数对失效的影响，来进行失效模式的分析，最后，通过仿真来验证结果。
并从理论上给出失效的解决方案。
1 LED驱动电路原理
LED是一种半导体材料制造而成发光二极管，只能够单向导通，而且其导通电压不高，正向导通电流也不能太大，所以对LED的供电电源有了一定的要求，这时LED驱动电路应运而生。
实际使用中，大多数的LED产品都是使用交变电源作为LED驱动电路的电源输入，通过驱动电路变成稳压输出形式或者恒流输出形式的一种电路。
LED驱动电路，根据不同的划分标准可以划分为很多类型，目前以电路的驱动原理，可以划分为两大类：一类为线性驱动电路，一类为开关型驱动电路。
1.1线性驱动电路
线性驱动电路原理图如图1所示，从结构上一般都包含了以下的几部分，整流电路，滤波电路，稳压电路。