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LED灯带失效分析

2023-11-27

文章来源:腾昕检测 ,新阳检测中心   作者:D

01

案例背景

Case background

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。

  

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02

分析过程

Analysis process

外观分析

▼ 以下为LED灯带表面两处异常位置外观观察

#LED7位置:

  

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  #LED10位置:

  

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测试结果

两处外观异常位置均呈现片状发绿现象。

▼ 以下为异常位置表面树脂层剥离后观察

#PCB侧:

  

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#剥离后的树脂:

  

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测试结果

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。

X-RAY分析

▼ 以下为LED灯带表面两处异常位置X-RAY分析

  

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测试结果

异常位置可见明显的铜箔层腐蚀缺失。

SEM/EDS分析

▼ 剥离后PCB侧SEM分析

  

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测试结果

PCB侧可见明显的侵蚀。

▼ 剥离后PCB侧EDS分析

  

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测试结果

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。

▼ 剥离后树脂侧SEM/EDS分析

#SEM分析:

  

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#EDS分析:

  

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测试结果

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%。

切片断面分析

▼ 以下为异常位置断面分析

#整体图示

  

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#切片断面金相分析

  

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#切片断面SEM分析

  

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测试结果

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。

#切片断面EDS分析

  

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测试结果

腐蚀异物检出异常元素“Cl”,含量15.38%。

▼ 以下为灯带两端部分断面分析

#切片断面金相分析

  

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前端

  

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尾端

#切片断面SEM分析

  

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测试结果

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。

LED点灯测试

▼ 灯带整体通电测试:LED1~LED6可正常点亮,其余LED未能点亮

  

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测试结果

LED7及往后的灯珠均不能点亮。

▼ 将灯带上LED6、LED7研磨露出引脚后,进行点灯测试

  

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LED6:正常点亮 

  

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 LED7:正常点亮

测试结果

研磨至LED引脚露出后点灯测试,LED7能正常点亮。

03

分析结果

Analysis results

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。

  

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