三基色LED漏电失效分析

1.案件背景介绍

本案例中的失效样品为汽车尾灯光源，在模组测试过程中出现如图1所示的失效现象：个别LED出光异常。

图1 样品失效现象和外观

2.分析方法综述

失效灯珠为RGB LED，其I-V特性曲线测试结果说明绿光芯片出现漏电现象；X-Ray透视结果显示各灯珠与PCB连接完好， LED内部也无任何结构异常；沿LED出光方向的反方向对失效样品S160223023-1#做剖面，剖面研磨至绿光芯片第一绑定点以上，显微观察显示绿光芯片的负极第一焊点周围存在颜色较深的点，且这些点集中在电流的流经方向上；继续对对样品进行开封，去除封装胶体，并在扫描电镜下观察，结果显示绿光芯片的电极附近出现损伤，表面出现钝化层脱落、裂纹、孔洞等异常外观；采用聚焦离子束（FIB）对绿光芯片失效位置进行垂直切割，SEM照片显示芯片负极与正极连接处的钝化层出现较为明显的凸起和分层，个别位置半导体外延层出现损伤。

图2 半导体特性曲线测试

图3 X-Ray和剖面照片

图4 FIB切割和SEM照片片

3.结论

钝化层的好坏直接影响LED芯片的可靠性，其质量往往与工艺条件控制相关。问题LED灯珠样品的失效现象为绿光芯片漏电，芯片漏电由钝化层缺陷引起。

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