LED是一種直接將電能轉(zhuǎn)換為可見光和輻射能的發(fā)光器件，具有耗電量小、發(fā)光效率高、體積小等優(yōu)點，目前已經(jīng)逐漸成為了一種新型高效節(jié)能產(chǎn)品，并且被廣泛應(yīng)用于顯示、照明、背光等諸多領(lǐng)域。近年來，隨著LED技術(shù)的不斷進步，其發(fā)光效率也有了顯著的提升，現(xiàn)有的藍光LED系統(tǒng)效率可以達到60%；而白光LED的光效已經(jīng)超過150lm/W，這些特點都使得LED受到越來越多的關(guān)注。

　　目前，雖然LED的理論壽命可以達到50kh，然而在實際使用中，因為受到種種因素的制約，LED往往達不到這么高的理論壽命，出現(xiàn)了過早失效現(xiàn)象，這大大阻礙了LED作為新型節(jié)能型產(chǎn)品的前進步伐。為了解決這一問題，很多學(xué)者已經(jīng)開展了相關(guān)研究，并且得到了一些重要的結(jié)論。本文就是在此基礎(chǔ)上，對造成LED失效的重要因素進行系統(tǒng)性的分析，并且提出一些改善措施，以期望能夠完善LED的實際使用壽命。

　　一、LED失效模式

　　LED失效模式主要有：芯片失效、封裝失效、熱過應(yīng)力失效、電過應(yīng)力失效以及裝配失效，其中尤以芯片失效和封裝失效最為常見。本文將就這幾種主要失效模式，進行詳細(xì)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。造成這種失效的原因往往有很多種：芯片裂紋是由于鍵合工藝條件不合適，造成較大的應(yīng)力，隨著熱量積累所產(chǎn)生的熱機械應(yīng)力也隨之加強，導(dǎo)致芯片產(chǎn)生微裂紋，工作時注入的電流會進一步加劇微裂紋使之不斷擴大，直至器件完全失效[4]。其次，如果芯片有源區(qū)本來就有損傷，那么會導(dǎo)致在加電過程中逐漸退化直至失效，同樣也會造成燈具在使用過程中光衰嚴(yán)重直至不亮。再者，若芯片粘結(jié)工藝不良，在使用過程中會導(dǎo)致芯片粘結(jié)層完全脫離粘結(jié)面而使得樣品發(fā)生開路失效，同樣也會造成LED在使用過程中發(fā)生“死燈”現(xiàn)象。導(dǎo)致芯片粘結(jié)工藝不良的原因，可能是由于使用的銀漿過期或者暴露時間過長、銀漿使用量過少、固化時間過長、固晶基面被污染等。

　　(2) 封裝失效

　　封裝失效是指封裝設(shè)計或生產(chǎn)工藝不當(dāng)導(dǎo)致器件失效。封裝所用的環(huán)氧樹脂材料，在使用過程中會發(fā)生劣化問題，致使LED的壽命降低。這種劣化問題包括：光透過率、折射率、膨脹系數(shù)、硬度、透水性、透氣性、填料性能等，其中尤以光透過率最為重要。有研究表明光的波長越短，光透過率的劣化越嚴(yán)重，但是對于綠光以上波長(即大于560nm)來說，這種影響并不嚴(yán)重。Lumileds2003年曾公布過功率LED白光器件和φ5白光器件的壽命實驗曲線，19kh后，用硅樹脂封裝的功率器件，光通量仍可維持初始的80%，而用環(huán)氧樹脂封裝的對比曲線則表示在6kh后，光通量維持率僅為50%。實驗表明，在芯片發(fā)光效率相同的情況下，靠近芯片的環(huán)氧樹脂明顯變成黃色、繼而變成褐色。這種明顯的退化過程，主要就是由于光照以及溫升引起的環(huán)氧樹脂光透過率的劣化所造成的。與此同時，在由藍光激發(fā)黃色熒光粉發(fā)出白光的LED中，封裝透鏡的褐變會影響其反射性，并且使得發(fā)出的藍光不足以激發(fā)黃色熒光粉，從而使得光效和光譜分布發(fā)生改變。

       對于封裝而言，還有一個影響LED壽命的重要因素就是腐蝕。在LED使用中，一般引起腐蝕的主要原因是水汽滲入了封裝材料內(nèi)部，導(dǎo)致引線變質(zhì)、#p#分頁標(biāo)題#e#PCB銅線銹蝕;有時，隨水汽引入的可動導(dǎo)電離子會駐留在芯片表面，從而造成漏電。此外，封裝質(zhì)量不好的器件，在其封裝體內(nèi)部會有大量的殘留氣泡，這些殘留的氣泡同樣也會造成器件的腐蝕。