LED灯带失效分析

1、案例背景
led灯带在使用一段时间后出现不良失效,初步判断失效原因为铜腐蚀。据此情况,对失效样品进行外观观察、x-ray分析、切片分析等一系列检测手段,明确失效原因。
2、分析过程
2.1 外观分析
1)对led灯带表面两处异常位置进行外观观察,两处位置均呈现片状发绿现象。
#led7位置:
#led10位置:
2)将异常位置表面树脂层剥离后进行观察,pcb板侧黑油下方发生腐蚀发绿;树脂表面存在腐蚀残留物质。
#pcb侧:
#剥离后的树脂:
2.2 x-ray分析
对led灯带表面两处异常位置进行x-ray分析,可见明显的铜箔层腐蚀缺失。
2.3 sem/eds分析
1)对剥离后pcb侧进行sem分析,可见明显的腐蚀现象。
2)对pcb侧进行eds分析,腐蚀位置检出异常元素“cl”,含量最高为10.07%。结合外观特征,发绿异常位置应为铜绿。
3)对剥离后树脂侧进行sem和eds分析,剥离树脂发绿位置呈现片状腐蚀,检出异常元素“cl”,含量最高为4.67%。
#eds分析:
2.4 切片断面分析
1)对异常位置进行断面分析,发现黑油上方树脂保护层极薄,黑油与绝缘层间存在裂纹、分离现象,且分离口存在腐蚀物。通过eds分析,检测出腐蚀异物异常元素为“cl”,含量15.38%。
#整体图示
#切片断面金相分析
#切片断面sem分析
#切片断面eds分析
2)对灯带两端部分进行断面分析,前端树脂厚686.26μm,尾端树脂厚1207.64μm;黑油与绝缘层间结合状态未见异常。
#切片断面金相分析
前端
尾端
#切片断面sem分析
2.5 led点灯测试
1)对灯带整体采取通电测试:led1~led6可正常点亮,led7及往后的灯珠均不能点亮。
2)将灯带上led6、led7研磨露出引脚后,进行点灯测试,发现led7能正常点亮。
led6:正常点亮
led7:正常点亮
3、分析结果
综合以上分析,灯带点灯失效原因为灯带出现腐蚀异常,导致内部铜层腐蚀断开失效,具体失效解析如下——
① led灯带由于铜层遭受侵蚀缺失,导致失效异常;
② 黑油层与绝缘层间结合存在异常,同时树脂保护层的不均匀性(两侧厚,中间薄),推测灯带可能应用于恶劣环境中,导致化学物腐蚀。
腾昕检测有话说:
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