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，现在已经逐渐成为了一种新型高效节能产品，并且被普遍应用于显示、照明、背光等诸多领域。近年来，随着LED手艺的一直前进，其发光效率也有了显著的提升，现有的蓝光LED系统效率可以抵达60%，而白光LED的光效已经凌驾150lm/W，这些特点都使得LED受到越来越多的关注。

只管LED理论寿命可达50kh以上，但由于种种因素的限制，现实应用时LED通常无法抵达云云之高的理论寿命，过早地爆发故障，极大地故障LED这种新型节能型产品向宿世长。

2.封装失效

封装失效是指封装设计或生产工艺不当导致器件失效。封装所用的环氧树脂质料，在使用历程中会爆发劣化问题，致使LED的寿命降低。这种劣化问题包括光透过率、折射率、膨胀系数、硬度、透水性、透气性、填料性能等，其中尤以光透过率最为主要。一些研究显示，光波长愈短，光透过率恶化愈严重，但对绿光上方波长（即大于560nm）的影响则不大。Lumileds2003年曾宣布过功率LED白光器件和φ5白光器件的寿命实验曲线,19kh后，用硅树脂封装的功率器件，光通量仍然能坚持最初的80%。而环氧树脂包装比照曲线显示6kh以后光通量维持率只有50%。证实晰当芯片发光效率稳固时，芯片周围环氧树脂显着转变为黄色，随后转变为褐色。这一显著退化历程主要是光照和温升导致环氧树脂光透过率恶化所致。同时，当蓝光刺激黄色荧光粉发白光时,LED封装透镜褐变对反射性有影响，并使发蓝光缺乏以刺激黄色荧光粉使光效及光谱漫衍爆发转变。

关于封装而言，尚有一个影响LED寿命的主要因素就是侵蚀。在LED使用中，一样平常引起侵蚀的主要缘故原由是水汽渗入了封装质料内部，导致引线变质、PCB铜线锈蚀;有时，随水汽引入的可动导电离子会驻留在芯片外貌，从而造成泄电。别的，封装质量欠好的器件，在其封装体内部会有大宗的残留气泡，这些残留的气泡同样也会造成器件的侵蚀。

3.热过应力失效

温度一直是影响LED光学性子的主要因素，而在研究LED失效模式的时间，海内外学者思量到将事情情形温度作为加速应力，来举行LED加速寿命实验。这是由于在LED系统热阻稳固的条件下，封装引脚焊接点的温度升高，则结温也会随之升高，从而导致LED提前失效。高功率LED的模子结构图以及在事情情形温度划分为（a）120℃、（b）100℃和（c）80℃下辐射功率和加速时间的关系图如下。

在对差别厂商所提供的LED样品举行加速寿命实验，该实验将LED样品划分置于80、100、120°C下，使用3.2V电压驱动，并划定了当试样光功率降至起始值50%时即被判断无效。上图中试验效果批注，高功率LED寿命随加速寿命试验温度和加速时间延伸而降低。加速寿命试验中LED结温的提高将使环氧树脂质料爆发异变，进而使系统热阻增大，使芯片和封装受热外貌劣化并最终造成封装失效。

4.电过应力失效

LED若是遭受过电流（EOS）或静电攻击（ESD）等因素的影响，均可能导致晶片开路而形成电过应力故障。如GaN为宽禁带质料、电阻率大。若接纳这种晶片，由于静电引起的感生电荷在制造历程中禁止易消逝，当积累到相当水平后，就能爆发较高静电电压，一旦该电压凌驾质料遭受能力时，将泛起击穿征象和放电征象，使器件泛起故障。

5.键合失效

LED制造历程中键合条件不当，若键协力过上将会压伤晶片，反之则会造成器件的键合强度缺乏，使得器件容易脱松，或完全未形成优异的键合界面。对某些使用笔直芯片LED灯珠而言，固晶层底部从支架镀层上剥落是较普遍失效缘故原由。下图故障样本是直插式LED灯珠在使用中死灯征象，不良率1.5%。失效样品的截面检查批注金线焊点都完好无损。可是发明固晶层从支架镀层上被彻底剥脱，同时封装胶从支架杯壁处被剥脱。

由以上视察到的征象可以判断，造成灯珠失效的缘故原由是封装胶水与支架界面间泛起剥离征象，剥离水平和区域随着使用历程加剧而扩展，进一步造成固晶胶与支架剥离，最终导致样品泛起失效。也可能是封装胶水粘接性不良造成封装胶水与支架界面间泛起分层。

6.机械应力失效

LED在SMT工艺流转、测试或运输中，外部的夹具、模具或其它硬质的质料撞击LED灯封装体，导致其内部结构瞬间移位拉断内部绑定线。这类失效发明在较软封装体的几率较大。

LED芯片因素有InGaN， AlInGaP和ZnSe等半导体质料，这些质料往往比Si芯片更薄、更脆。若封装设计不当，导致内部保存剩余应力，这些应力的保存就可能导致器件芯片开裂、功效退化等可靠性问题。下图剖析的案例也是LED样品上板后泛起大批量的失效。对LED样品举行失效剖析发明所有发光二极管的芯片都保存有裂纹，并且裂纹位置相同，都位于芯片的右边区域，即靠近阳极引出片右边沿。裂纹贯串PN结，裂纹处PN耐压严重下降，并且，在湿润的情形下，PN结处裂纹泄电增大。裂纹的爆发与机械应力有关。

凭证样品的失效信息，连系芯片的衬底结构，芯片的电毗连方法（凸点接纳倒装焊接而不是一样平常金丝焊接），剖析了LED芯片开裂的缘故原由是机械应力在LED芯片的两电极之间形成了相对的剪切力，并提出了响应的解决步伐，通过凸点对LED芯片直接施加作用力，使薄而脆性大的LED芯片爆发力裂痕
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