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电路漏电及处理方法电路漏电是指电流在电路中出现非法泄漏的现象，常见于家庭用电、工业生产等场所。
漏电不仅会造成电能的浪费，还可能引发电源线触电、火灾等危险。
因此，及时发现和处理电路漏电问题十分重要。
本文将针对电路漏电的原因及处理方法进行探讨。
一、电路漏电的原因电路漏电的原因可以分为外部因素和内部因素两类。
1. 外部因素外部因素主要包括自然灾害、动物咬坏导线等。
在强雷电、大风暴等自然灾害情况下，电线会遭受破坏，导致电路漏电。
此外，一些小动物如老鼠、松鼠等咬坏导线也可能导致电路漏电。
2. 内部因素内部因素包括电气设备老化、绝缘材料老化等。
电路中的电气设备经过长时间使用，容易出现老化、损坏等情况，导致电路出现漏电现象。
另外，绝缘材料也会随着时间的推移而老化，使得电路的绝缘状态下降，从而出现漏电问题。
二、电路漏电的处理方法针对不同的漏电原因，可以采取相应的处理方法来解决电路漏电问题。
1. 外部因素的处理方法对于外部因素引起的电路漏电问题，需要及时修复受损的电线或电缆，以确保电路的正常供电。
如果是动物咬坏导线，可以采取安装防护设施来防止动物接触导线，例如钢管套管、塑料护套等。
2. 内部因素的处理方法内部因素引起的电路漏电问题，处理起来较为复杂。
首先，应检查电气设备是否老化或损坏，如有需要，及时更换新的设备。
其次，对于绝缘材料老化的问题，可以通过提高绝缘材料的质量等级来解决。
此外，定期检查电路的绝缘状况，如果发现有损坏或老化现象，要及时更换绝缘材料。
请注意，处理电路漏电问题时必须遵循相关安全规定，切勿擅自进行操作，以免造成人身伤害或进一步损坏设备。
同时，对于一些复杂的电路漏电问题，建议寻求专业人员的帮助，以确保安全和有效解决问题。
三、预防电路漏电的措施除了及时处理电路漏电问题，我们还可以采取一些预防措施来降低漏电的风险。
1. 定期检查电路定期检查电路，特别是老旧建筑的电路，可以及早发现潜在的漏电问题。
定期检查电路绝缘材料的状况，对于老化或破损的绝缘材料及时更换，以保证电路的安全性。
第４１卷㊀第１１期２０２０年１１月发㊀光㊀学㊀报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＶｏｌ ４１Ｎｏ １１Ｎｏｖ.ꎬ２０２０文章编号:１０００￣７０３２(２０２０)１１￣１４３１￣０７ＧａＮ基白光二极管漏电失效分析左文财１ꎬ文尚胜１∗ꎬ周㊀悦１ꎬ王翌鑫１ꎬ于婧雅１ꎬ方㊀方２(１.华南理工大学材料科学与工程学院ꎬ广东广州㊀５１０６４０ꎻ２.广东金鉴检测科技有限公司ꎬ广东广州㊀５１１３００)摘要:芯片漏电会对ＬＥＤ灯珠稳定性和寿命造成很大影响ꎬ为此本文对ＬＥＤ样品的漏电失效机理进行了研究ꎮ在微光显微镜观测下ꎬ样品的芯片正电极位置存在漏电异常ꎮ利用氩离子精密刻蚀系统对样品进行截面制样ꎬ并采用扫描电镜进行观察ꎬ分析可能导致漏电的原因ꎮＳＥＭ下观测到漏电样品芯片正极出现空洞ꎬ且空洞对应的外延层出现较明显的裂缝ꎮ分析认为ꎬ在焊接时电极产生空洞ꎬ在后续高温回流焊㊁封装和使用过程中压力和应力集中在裂缝处ꎬ使ＧａＮ外延层受损导致漏电ꎮ研究结果为ＬＥＤ芯片漏电检测手段㊁机理分析提供了良好的参考方案ꎬ并为解决芯片裂缝和空洞问题提供了理论参考方向ꎮ关㊀键㊀词:发光二极管ꎻ失效分析ꎻ漏电ꎻ静电中图分类号:ＴＮ３８３＋.１㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３７１８８/ＣＪＬ.２０２００２１１ＦａｉｌｕｒｅＭｅｃｈａｎｉｓｍＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｅｖｅｒｓｅＬｅａｋａｇｅｉｎＧａＮ￣ｂａｓｅｄＷｈｉｔｅＬＥＤＺＵＯＷｅｎｇ￣ｃａｉ１ꎬＷＥＮＳｈａｎｇ￣ｓｈｅｎｇ１∗ꎬＺＨＯＵＹｕｅ１ꎬＷＡＮＧＹｉ￣ｘｉｎ１ꎬＹＵＪｉｎｇ￣ｙａ１ꎬＦＡＮＧＦａｎｇ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＧｏｌｄＭｅｄａｌＡｎａｌｙｔｉｃａｌ＆ＴｅｓｔｉｎｇＧｒｏｕｐꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１１３００ꎬＣｈｉｎａ)∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｓｈｗｅｎ＠ｓｃｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎＡｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｌｅａｋａｇｅｉｎＬＥＤｓａｍｐｌｅｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ.Ｓｉｎｃｅｌｅａｋａｇｅｈａｓａｎｅｇａ￣ｔｉｖｅｉｍｐａｃｔｏｎＬＥＤｑｕａｌｉｔｙꎬｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏａｎａｌｙｚｅｈｏｗｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｗｏｒｋｓｏｎｔｈｅｌｅａｋａｇｅ.Ｔｗｏｇｒｏｕｐｓｏｆｆａｉｌｕｒｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｓｔｕｄｙ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｅｓｔｉｎｇꎬｔｈｅｒｅａｒｅａｂｎｏｒｍａｌｌｅａｋａｇｅａｔｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ.Ｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｆｕｌｌｙａｕｔｏｍａｔｅｄａｒｇｏｎｉｏｎｐｏｌｉｓｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ.ＳＥＭｏｂｓｅｒｖａ￣ｔｉｏｎｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｃｈｉｐｓｔｈｅｒｅｗｅｒｅｈｏｌｅｓｉｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓａｎｄｏｂｖｉｏｕｓｃｒａｃｋｓｉｎｔｈｅｅｐｉｔａｘｉａｌｌａｙｅｒｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｈｏｌｅｓ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓꎬｅｌｅｃｔｒｏｄｅｃａｖｉｔｙｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｄｕｒｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇ.Ｉｎｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｆｌｏｗｗｅｌｄｉｎｇꎬｐａｃｋａｇｉｎｇａｌｓｏｕｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓꎬｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓａｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄａｔｔｈｅｃｒａｃｋꎬｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｓｄａｍａｇｅｏｆＧａＮｅｐｉｔａｘｉａｌｌａｙｅｒａｎｄｌｅａｄｓｔｏｅｌｅｃ￣ｔｒｉｃｌｅａｋａｇｅ.ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｇｏｏｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｃｈｅｍｅｆｏｒＬＥＤｃｈｉｐｌｅａｋａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅａｎｓａｎｄｍｅｃｈａ￣ｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ.Ｗｈａｔ ｓｍｏｒｅꎬｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇｃｈｉｐｃｒａｃｋｓａｎｄｈｏｌｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅꎻｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓꎻｌｅａｋａｇｅꎻｓｔａｔｉｃ㊀㊀收稿日期:２０２０￣０７￣１７ꎻ修订日期:２０２０￣０８￣２０㊀㊀基金项目:广东省科技计划(２０１７Ｂ０１０１１４００１)ꎻ广东省扬帆计划(２０１５ＹＴ０２Ｃ０９３)ꎻ中山市科技计划(２０１７Ｃ１０１１ꎬ２０１８Ａ１００１３)ꎻ惠州市科技计划(２０１９ＳＸ０１１１０１１)资助项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｌａｎＰｒｏｇｒａｍｓｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ(２０１７Ｂ０１０１１４００１)ꎻＳａｉｌＰｌａｎＳｐｅｃｉａｌＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＥｎｔｒｅｐｒｅ￣ｎｅｕｒｉａｌＴｅａｍｓｉｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ(２０１５ＹＴ０２Ｃ０９３)ꎻＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｌａｎＰｒｏｇｒａｍｓｏｆＺｈｏｎｇｓｈａｎ(２０１７Ｃ１０１１ꎬ２０１８Ａ１００１３)ꎻＨｕｉｚｈｏｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｌａｎｎｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔ(２０１９ＳＸ０１１１０１１)１４３２㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４１卷１㊀引㊀㊀言发光二极管(ＬＥＤ)作为新一代光源具有寿命长㊁驱动电压低㊁响应快㊁光谱范围宽㊁绿色环保等优点ꎬ其在照明㊁显示㊁可见光通讯等领域中均有广泛的应用和良好的发展前景[１￣４]ꎮ理论上ＬＥＤ的寿命可达十万小时以上[５]ꎬ但现实生活中常常出现各种各样的ＬＥＤ提前失效的例子[６]ꎮ高可靠性是ＬＥＤ广泛应用的基础ꎬ因此对ＬＥＤ产品控制品质㊁提升可靠性的研究具有深远的意义[７￣１０]ꎮ对ＬＥＤ可靠性分析常常需要先对其失效原因进行分析ꎬ漏电是ＬＥＤ失效因素中常见的一种ꎮ正常情况下ꎬ将ＬＥＤ接入反向电压ꎬ由于ＰＮ结的单向导通性ꎬＬＥＤ将截止ꎬ此时流过ＬＥＤ的漏电流极小ꎬ处于ｎＡ级别ꎮ当ＬＥＤ发生漏电时ꎬ其芯片亮度将明显下降甚至闪烁ꎮ漏电现象将进一步损害ＬＥＤ结构从而导致更严重的漏电现象ꎬ当ＬＥＤ漏电达到ｍＡ级时ꎬ芯片将彻底熄灭[１１]ꎮ此外ꎬ由于单颗ＬＥＤ的光通量不足ꎬ现在应用中常采用ＬＥＤ阵列形式ꎬ在阵列中单颗ＬＥＤ芯片的漏电常常会引起整个阵列的寿命和可靠性下降[１２]ꎮ因此对ＬＥＤ漏电原因进行分析具有很好的参考价值ꎬ通过了解漏电原因可以有效规避ＬＥＤ常见故障ꎬ并针对出现的失效问题改进生产工艺ꎬ从而提升器件的整体稳定性ꎮ本文对失效ＧａＮ基ＬＥＤ进行了分析ꎬ结合数字源表㊁显微光分布系统和热点检测微光显微镜确定了失效原因并锁定了漏电位置ꎮ为寻找芯片漏电原因ꎬ采用扫描电镜(ＳＥＭ)对焊点和引线进行了观察ꎬ采用抗静电测试仪分析了试验样品抗静电能力并将击穿位置与漏电位置进行比对ꎬ进一步排除了漏电原因ꎮ然后对样品进行了聚焦离子束切割(ＦＩＢ)和氩离子截面制样ꎬ发现实验样品存在电极空洞和外延层破裂现象ꎮ最后对样品失效机制进行了分析ꎬ提出了相应的解决办法ꎮ２㊀实㊀㊀验通过前期实验了解到国内某公司一款２８３５型白光ＧａＮ基ＬＥＤ贴片后使用普遍存在亮度降低㊁闪烁乃至死灯的现象ꎮ为探究其失效原因ꎬ选取１５枚两组该型号ＬＥＤ的灯珠作为实验样品ꎬ其电参数分别为６０００Ｋ(１.５Ｗ￣４５０ｍＡ￣３Ｖ)和３０００Ｋ(０.５Ｗ￣１５０ｍＡ￣３Ｖ)ꎮ该芯片采用传统水平电极结构ꎬ其结构图如图１所示ꎮ实验过程中我们先对实验样品进行非破坏性检验ꎬ在封装完好的情况下对实验样品进行电性检测ꎬ验证漏电现象ꎮ为确定样品漏电位置ꎬ先对产品进行化学开封ꎮ使用道康宁ＬＥＤ硅胶溶解剂ＤＹ￣７１１去除封装胶与荧光粉ꎮ将样品浸泡在ＤＹ￣７１１溶液中ꎬ设置加热台加热温度１４０ħꎬ加热时间为２０~３０ｍｉｎꎬ待固化的封装胶全部溶解后ꎬ将样品取出ꎬ用蒸馏水清洗产品ꎮITO电流扩散层金电极铝电极金电极铝电极SiO2电流阻挡层P鄄GaNMQWN鄄GaN缓冲层蓝宝石衬底图１㊀实验样品结构图Ｆｉｇ.１㊀Ｓａｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒａｗｉｎｇ借助显微光分布测试系统(ＧＭＡＴＧ￣Ｍ４)和ＴＨＥＭＯＳ￣１０００型热点检测微光显微镜(ＥｍｉｓｓｉｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅꎬＥＭＭＩ)对样品进行漏电点定位ꎮ为了进一步确定芯片漏电原因ꎬ使用扫描电镜(日立公司Ｈｉｔａｃｈｉ３４００Ｎ型)对漏电芯片的焊点进行形貌和位置的观察ꎬ并采用ＥＤＳ能谱分析仪(Ｈｏｒｉｂａ公司７０２１￣ＨＥＤＳ)和ＳＥＭ对该芯片键合引线进行分析ꎮ采用ＬＥＤ抗静电测试仪(台湾焯钺仪器ＺＹ９１０型)对实验样品进行人体放电(ＨＢＭ)模式静电释放(ＥＳＤ)测试ꎬ并对ＥＳＤ测试后样品进行ＳＥＭ检测ꎮ对开封后实验样品采用聚焦离子束电镜(ＺｅｉｓｓＡｕｒｉｇａＣｏｍｐａｃｔ型)对试电性能检测确定失效原因确定失效区域综合分析失效原因测试样品抗静电能力观察样品引线焊点观察样品截面图２㊀检测流程Ｆｉｇ.２㊀Ｔｅｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ㊀第１１期左文财ꎬ等:ＧａＮ基白光二极管漏电失效分析１４３３㊀验样品焊球边缘位置外延层进行切割并对截面分析ꎮ并采用精密刻蚀镀膜系统(ＧａｔａｎＰＥＣＳⅡ６８５)对漏电样品的电极进行氩离子截面制备ꎬ分析其截面状况ꎮ最后综合各项结果分析样品漏电原因ꎮ３㊀结果与讨论电性检测中ꎬ发现ＬＥＤ连通正向电压瞬间存在灯珠亮一下然后熄灭的现象ꎬ采用ＫＥＩＴＨＬＥＹ２４３０数字源表对其在反向５Ｖ电压下进行检测ꎬ发现存在明显的漏电现象ꎮＬＥＤ芯片的电学特性和ＰＮ结类似ꎬ如公式(１)㊁(２):ＩＤ＝ＩＳ(ｅＶＤＶＴ－１)ꎬ(１)ＶＴ＝ｋＴｑʈ０.０２６Ｖ㊀(Ｔ＝３００Ｋ)ꎬ(２)其中ＩＤ为流过ＰＮ结的电流ꎬＶＤ为ＰＮ结两端电压ꎬ当ＶＤ<０时ꎬＩＤ近似等于反向饱和电流ＩＳꎬ且近似等于０ꎮ本次实验中ꎬ正常ＬＥＤ在５Ｖ反向偏压下漏电流小于１００ｎＡꎬ而失效样品的漏电流达到１ｍＡ以上ꎬ图３为正常样品和失效样品的Ｉ￣Ｖ曲线对比图ꎮ80-44V /VI /m A90100706050403020100正常样品失效样品-2-602图３㊀正常样品和失效样品的Ｉ￣Ｖ曲线Ｆｉｇ.３㊀Ｉ￣Ｖｃｕｒｖｅｓｏｆｎｏｒｍａｌａｎｄｆａｉｌｅｄｓａｍｐｌｅ为确定漏电对ＬＥＤ芯片的影响ꎬ观察１０ｍＡ恒定电流驱动下芯片光分布ꎬ如图４所示ꎬ可以观察到失效样品正极区域发光强度较弱ꎬ该区域可能存在问题ꎮ图５为失效样品反向驱动下的热点微光显微镜图ꎬ观测到芯片正极位置存在漏电异常ꎮ引起芯片漏电的原因有很多ꎬ总体可分为生产工艺缺陷㊁静电击穿㊁芯片缺陷三大类[１３]ꎮ为探究实验样品具体的漏电原因ꎬ我们进行了更深一步的实验ꎮ图４㊀显微光分布图ꎮ(ａ)失效样品ꎻ(ｂ)正常样品ꎮＦｉｇ.４㊀Ｌｉｇｈｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ.(ａ)Ｆａｉｌｕｒｅｓａｍｐｌｅ.(ｂ)Ｎｏｒｍａｌｓａｍｐｌｅ.正极图５㊀失效样品热点检测微光显微镜图Ｆｉｇ.５㊀Ｈｏｔｓｐｏｔｅｍｉｓｓｉｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｉｍａｇｅｏｆｆａｉｌｅｄｓａｍｐｌｅｓ３.１㊀漏电原因分析３.１.１㊀引线焊点情况分析首先ꎬ为判断样品漏电是否与引线及焊点工艺相关ꎬ对漏电样品引线焊点进行了观察分析ꎮ焊点处焊球大小厚度均匀ꎬ仅有一焊点处焊球存在轻微偏焊现象ꎬ但焊球边缘未观察到电极受到图６㊀漏电样品焊点扫描电子显微镜图Ｆｉｇ.６㊀ＳＥＭｏｆｓｏｌｄｅｒｊｏｉｎｔｓｏｆｌｅａｋａｇｅｓａｍｐｌｅ１４３４㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４１卷挤压飞溅ꎬ因此推测引线键合过程中焊球未出现对芯片电极压力过大的现象ꎮ通过ＥＤＳ能谱分析仪和ＳＥＭ对该芯片键合引线的分析如图６所示ꎬ该芯片采用直径为１９μｍ金线ꎬ外观上无物理损伤和断裂且引线键合良好ꎮ因此初步推测漏电原因与引线和焊点无关ꎮ３.１.２㊀抗静电能力分析除了引线焊点键合不牢以外ꎬ静电击穿也可能造成芯片的漏电现象ꎮ由于静电场会使ＬＥＤ材料的缺陷态密度增大ꎬ强电流集中于某一个区域而导致该区域升温ꎬ该区域载流子浓度将显著增大并进一步提升区域温度ꎬ最终导致该区域过热形成熔融通道而漏电ꎮ漏电现象产生后将不断正反馈诱导ＬＥＤ逐渐发展为光衰㊁死灯[１４]ꎮ采用ＬＥＤ抗静电测试仪对实验样品进行人体放电(ＨＢＭ)模式ＥＳＤ测试ꎬ初始测试电压设置为５００Ｖꎬ并以５００Ｖ为１个电压递增档ꎬ由初始测试电压开始逐档往上递增ꎬ最大测试电压１０ｋＶꎮ样品经过某一电压测试后ꎬ其性能出现下降则该电图７㊀静电击穿处ＳＥＭ图Ｆｉｇ.７㊀ＳＥＭｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｂｒｅａｋｄｏｗｎ压为样品的耐受电压ꎮ送检样品的最低耐受电压为４ｋＶꎬ部分样品可达１０ｋＶꎮ参照美国国家标准协会(ＡＮＳＩ)/静电放电(ＥＳＤ)协会标准Ｓ２０.２０￣２００７ꎬ可知这批样品符合耐受电压在４~８ｋＶ的３Ａ抗静电等级ꎬ该实验样品抗静电能力强ꎬ难以受到静电击伤ꎬ但在极端环境下仍有一定的击穿可能ꎮ为判断芯片漏电现象是否与静电击穿有关ꎬ我们采用扫描显微镜对ＥＳＤ测试后出现击穿的样品进行了观察ꎬ并将静电击穿位置与漏电位置进行比较ꎬ如图７所示ꎬＥＳＤ测试后样品金道附近出存在熔融击穿样貌ꎬ但与芯片漏电位置不重合ꎮ因此推断该类芯片漏电与静电击穿关联较小ꎮ３.１.３㊀芯片内部形貌分析芯片各层质量和形貌较差也可能造成漏电现象ꎮ为进一步寻找潜在的漏电原因ꎬ对解除封装后的漏电灯珠芯片的焊球边缘位置外延层进行ＦＩＢ切割并分析ꎮ如图８所示ꎬ切割截面平整ꎬ未观察到空洞裂纹和粗糙颗粒ꎬ外延层形貌正常ꎮ因此初步推测漏电位置不在芯片表面ꎬ而位于芯片内部ꎮ图８㊀焊球边缘处聚焦离子束切割截面图Ｆｉｇ.８㊀Ｆｏｃｕｓｉｏｎｂｅａｍｃｕｔｔｉｎｇｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｔｔｈｅｅｄｇｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｂａｌｌ化学开封后去除漏电处的电极ꎬ采用ＳＥＭ对解封装后样品进行观察ꎬ如图９(ａ)所示ꎮ结果显示芯片Ｐ电极下面发现一个明显的坑洞ꎬ外延层形貌受损ꎮ为排除偶然状况ꎬ对剩余漏电样品漏电正电极处进行氩离子切割ꎬ并采用ＳＥＭ观察其图像ꎬ如图９(ｂ)㊁(ｃ)所示ꎮ漏电芯片电极出现空洞ꎬ且空洞对应的外延层位置出现了较明显的裂缝ꎮ因此初步推测芯片漏电与外延裂缝和电极空洞有关ꎮ㊀第１１期左文财ꎬ等:ＧａＮ基白光二极管漏电失效分析１４３５㊀图９㊀电极空洞和外延裂缝ꎮ(ａ)电极下方空洞ꎻ(ｂ)~(ｃ)漏电芯片正电极截面处ＳＥＭ图ꎮＦｉｇ.９㊀Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｃａｖｉｔｙａｎｄｅｐｉｔａｘｉａｌｌａｙｅｒｃｒａｃｋ.(ａ)Ｃａｖｉｔｙｂｅｎｅａｔｈｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ.(ｂ)－(ｃ)ＳＥＭｉｍａｇｅａｔｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｅａｋａｇｅｃｈｉｐ.３.２㊀失效机制分析结合试验和厂商提供的信息ꎬ了解到该芯片采用金铝双层金属电极结构ꎬ该结构可以获得较低的接触电阻[１５]ꎬ将具有高反射率的Ａｌ置于下层可反射照射在Ａｌ电极的部分光线ꎬ从而有效减少热量积累并提高光提取效率[１６]ꎮ同时在Ｐ电极下部镀一层薄ＳｉＯ２作为电流阻挡层ꎬ有利于电流均匀扩散至整个芯片ꎮ该结构在提升稳定性和寿命的同时也可以增大光的出射率[１７]ꎮ漏电实验样品漏电处出现在Ｐ电极处ꎬ相比于Ｎ电极ꎬ实验样品Ｐ电极下方存在ＩＴＯ和电流阻挡层ＳｉＯ２ꎮ这两层材料质地较脆ꎬ可能在焊线的压力和热应力下破裂产生裂缝[１８]ꎮ在微小的裂缝产生后ꎬ在后续生产使用过程中ꎬ热应力和电应力常常集中在空洞和裂缝附近ꎬ压力热量分布不均会造成局部热膨胀差异过大ꎬ导致芯片界面开裂ꎮ随着应力的进一步集中ꎬ芯片外延层和电极还可能出现二级裂缝㊁屈曲㊁脱层等现象[１９]ꎬ从而影响ＧａＮ外延层ꎬ最终导致ＰＮ结外延之间产生位错和缺陷形成漏电通道ꎬ造成ＰＮ结漏电[２０]ꎮ在芯片生产中出现大规模漏电失效的情况首先应当及时检查生产工艺流程中的焊接温度压力ꎬ优化工艺参数ꎬ并抽样送检ꎮ对于该类漏电问题ꎬ可以通过优化芯片结构进行解决ꎬ垂直结构的芯片可以在无需电流阻挡层的条件下帮助电流扩散均匀ꎬ并且在一定程度上可以改善接触状况[２１]ꎮ此外ꎬ还可以使用透明导电的纳米银线[２２]代替芯片中的ＩＴＯ作为电流扩散层ꎬ其在不易产生裂缝的同时还能缓解不同层的应力ꎬ降低芯片失效概率ꎮ４㊀结㊀㊀论实验分析结果显示ꎬ该漏电芯片漏电位置集中于Ｐ极ꎬ其对应位置的引线焊点形貌正常ꎬ抗静电能力良好ꎮ去除电极后发现其芯片外延层存在空洞ꎬ对其他漏电样品漏电电极处采用氩离子切割进行截面制样也观察到电极和外延层存在裂缝和空洞现象ꎮ结合实验结果推测ꎬ芯片电极层存在空洞缺陷ꎬ由于热膨胀系数不匹配ꎬ在封装和焊线压力中导致外延受损ꎬ在回流焊高温作用下ꎬ外延在应力作用下进一步开裂导致产品漏电ꎮＬＥＤ漏电是一个综合性较强的问题ꎬ但在生产生活中常被忽视或者归因于静电击穿ꎮ本文为ＬＥＤ漏电检测提供了一个较为良好的参考思路ꎮ对于ＬＥＤ漏电问题不仅要对其进行抗静电能力检测ꎬ还要留意引脚和芯片形貌ꎬ综合多方面提升ꎬ以改善ＬＥＤ漏电问题ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]ＭＵＥＬＬＥＲ￣ＭＡＣＨＲꎬＭＵＥＬＬＥＲＧＯꎬＫＲＡＭＥＳＭＲꎬｅｔａｌ..Ｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒｐｈｏｓｐｈｏｒ￣ｃｏｎｖｅｒｔｅｄｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓｂａｓｅｄｏｎⅢ￣ｎｉｔｒｉｄｅｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＪ.Ｓｅｌ.Ｔｏｐ.Ｑｕａｎｔ.Ｅｌｅｃｔｒｏｎ.ꎬ２００２ꎬ８(２):３３９￣３４５.１４３６㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４１卷[２]ＭＥＮＥＧＨＩＮＩＭꎬＴＲＥＶＩＳＡＮＥＬＬＯＬＲꎬＺＥＨＮＤＥＲＵꎬｅｔａｌ..Ｈｉｇｈ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆＧａＮＬＥＤｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｐａｓ￣ｓｉｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.ꎬ２００６ꎬ５３(１２):２９８１￣２９８７.[３]邓健志ꎬ孙科壮ꎬ程小辉.ＬＥＤ路灯可见光通信模型的研究[Ｊ].光通信技术ꎬ２０２０ꎬ４４(５):５３￣５７.ＤＥＮＧＪＺꎬＳＵＮＫＺꎬＣＨＥＮＧＸＨ.ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＬＥＤｓｔｒｅｅｔｌａｍｐ[Ｊ].Ｏｐｔ.Ｃｏｍ￣ｍｕｎ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０２０ꎬ４４(５):５３￣５７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[４]ＶＩＲＥＹＥＨꎬＢＡＲＯＮＮ.ＳｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｍｉｃｒｏＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｓ[Ｊ].ＳＩＤＳｙｍｐ.Ｄｉｇ.Ｔｅｃｈ.Ｐａｐ.ꎬ２０１８ꎬ４９(１):５９３￣５９６.[５]张楼英ꎬ周丽ꎬ张家雨ꎬ等.大功率ＬＥＤ的光衰机制研究[Ｊ].半导体技术ꎬ２００９ꎬ３４(５):４７４￣４７７.ＺＨＡＮＧＬＹꎬＺＨＯＵＬꎬＺＨＡＮＧＪＹꎬｅｔａｌ..Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒＬＥＤｌｕｍｉｎｏｕｓａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｓｅｍｉ￣ｃｏｎｄ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２００９ꎬ３４(５):４７４￣４７７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[６]薛正群ꎬ黄生荣ꎬ张保平ꎬ等.ＧａＮ基白光发光二极管失效机理分析[Ｊ].物理学报ꎬ２０１０ꎬ５９(７):５００２￣５００９.ＸＵＥＺＱꎬＨＵＡＮＧＳＲꎬＺＨＡＮＧＢＰꎬｅｔａｌ..ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＧａＮ￣ｂａｓｅｄｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ￣ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ[Ｊ].ＡｃｔａＰｈｙｓ.Ｓｉｎｉｃａꎬ２０１０ꎬ５９(７):５００２￣５００９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[７]邹水平ꎬ吴柏禧ꎬ万珍平ꎬ等.电￣热应力对ＧａＮ基白光ＬＥＤ可靠性的影响[Ｊ].发光学报ꎬ２０１６ꎬ３７(１):１２４￣１２９.ＺＯＵＳＰꎬＷＵＢＸꎬＷＡＮＺＰꎬｅｔａｌ..Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｒｒｅｎｔ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＧａＮＬＥＤ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕ￣ｍｉｎ.ꎬ２０１６ꎬ３７(１):１２４￣１２９.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[８]肖承地ꎬ刘春军ꎬ刘卫东ꎬ等.基于加速性能退化的ＬＥＤ灯具可靠性评估[Ｊ].发光学报ꎬ２０１４ꎬ３５(９):１１４３￣１１５３.ＸＩＡＯＣＤꎬＬＩＵＣＪꎬＬＩＵＷＤꎬｅｔａｌ..ＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＬＥＤｌａｍｐｂａｓｅｄｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｅｓｔ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１４ꎬ３５(９):１１４３￣１１５３.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[９]夏云云ꎬ文尚胜ꎬ方方.ＧａＮ基白光ＬＥＤ电极的失效机制[Ｊ].发光学报ꎬ２０１６ꎬ３７(８):１００２￣１００７.ＸＩＡＹＹꎬＷＥＮＳＳꎬＦＡＮＧＦ.ＦａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｎＧａＮ￣ｂａｓｅｄｗｈｉｔｅＬＥＤ[Ｊ].Ｃｈｉｎ.Ｊ.Ｌｕｍｉｎ.ꎬ２０１６ꎬ３７(８):１００２￣１００７.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１０]董丽ꎬ刘华ꎬ王尧ꎬ等.紧凑型ＬＥＤ配光设计中光源模型可靠性研究[Ｊ].光子学报ꎬ２０１４ꎬ４３(２):０２２２００３￣１￣５.ＤＯＮＧＬꎬＬＩＵＨꎬＷＡＮＧＹꎬｅｔａｌ..ＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｎｃｏｍｐａｃｔＬＥＤ[Ｊ].ＡｃｔａＰｈｏｔｏｎｉｃａＳｉｎｉｃａꎬ２０１４ꎬ４３(２):０２２２００３￣１￣５.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１１]何昀ꎬ陈亮ꎬ吕卫文ꎬ等.电极结构对倒装ＬＥＤ芯片漏电的影响[Ｊ].电子工艺技术ꎬ２０１７ꎬ３８(５):２４９￣２５３.ＨＥＹꎬＣＨＥＮＬꎬＬＶＷＭꎬｅｔａｌ..ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｉｎＬＥＤｆｌｉｐｃｈｉｐ[Ｊ].Ｅｌｅｃｔｒｏｎ.Ｐｏｓ￣ｓｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２０１７ꎬ３８(５):２４９￣２５３.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[１２]吴艳艳ꎬ冯士维ꎬ乔彦斌ꎬ等.电流拥挤效应与ＬＥＤ器件可靠性分析[Ｊ].发光学报ꎬ２０１３ꎬ３４(８):１０５１￣１０５６.ＷＵＹＹꎬＦＥＮＧＳＷꎬＱＩＡＯＹＢꎬｅｔａｌ..Ｓｔｕｄｙｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｒｏｗｄｉｎ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立达信如何解决LED灯漏电问题
随着互联照明系统的出现，过量的灯具将很快成为过去。
人们将不再需要灯罩、壁灯及其他家用固定装置去散射不必要的光线。
LED尺寸小，可以以不易察觉、不显眼的方式将灯具集成到周围的环境中，因此，LED灯在家居照明领域受到了极大欢迎，加之智能家居的风潮迭起，如今LED灯已成为室内照明的主流光源。
不过，LED照明市场内也出现了一些质量不佳的产品，引起漏电甚至起火等一系列问题。
除过节能特性，安全问题逐渐成为LED照明新的注重点。
厦门立达信绿色照明集团有限公司（以下简称“立达信”）最新研发的“一种兼容电子镇流器和市电的双端LED灯管(三合一)”，就诣在解决LED灯漏电等主要安全问题。
同时，在由高工LED主办、强力巨彩总冠名的“2018高工金球奖评选”中，立达信将携该新品出征，欲夺家居照明类年度创新产品奖。
资料显示，立达信是一家生产高档电子节能灯、LED灯、灯具、电工电气产品、智能控制系统的高新科技企业，公司控股8家下属子公司，拥有厦门、漳州产业基地六大制造基地，曾获得”中国驰名商标”、”国家免检产品”、”中国电子行业知名品”、”中国福建名牌产品”等荣誉称号。
立达信称，该LED灯管能够同时兼容市电和电子镇流器两种工作方式，。
设备漏电产生的原因
设备漏电产生的原因是多方面的。
以下是一些常见的原因：
1. 老化损坏：设备使用时间过长或者磨损严重可能导致绝缘材料老化，使得电流绕过正常路径漏到其他零件或接地中。
2. 设计缺陷：一些设备的设计可能存在缺陷，如绝缘材料选择不当或安装不完善，导致电流漏到其他部分。
3. 高湿度环境：在潮湿环境中，绝缘材料可能因水分侵入而降低绝缘能力，导致设备发生漏电。
4. 超负荷使用：当设备过载运行时，电流可能超过设备设计的负载能力，导致绝缘材料损坏或短路，从而产生漏电现象。
5. 错误的接线：错误的接线或电缆连接不牢固可能导致电流跳跃到不应该进入的部分，产生漏电。
6. 环境因素：如雷击、电压突变或电力系统故障等外部环境因素可能导致设备漏电，造成安全隐患。
为了避免设备漏电，我们应该定期检查设备的绝缘情况，确保其正常运行。
同时，正确使用设备，避免超负荷运行，避免在潮湿的环境下使用设备也是预防漏电的重要措施。
另外，应该在专业人员的指导下进行设备安装和维修，确保接线正确可靠。
最重要的是，定期进行设备维护与检修，确保设备的安全可靠性。
问题：NO7、NO8、NO10样品灯管出现漏电现象
分析：
可能性一，包电源时，麦拉片（绝缘片）采用两根相接，可能导致在塞电源的时候出现重叠部分相互分离（或重叠过多），使电源中间或两端引脚有裸露出现，形成漏电；
可能性二，焊接堵头的时候连接线裸露端过长，导致组装时裸露部分与铝散热器相连，形成漏电；
可能性三，焊接铝基板的时候连接线裸露端过长，导致裸露部分与铝基板相连，形成漏电；可能性四，在装螺丝的时候，直接将输入线的皮打破，形成漏电；
解决方案：
针对可能性一，我们尽量用一根绝缘片，在电源包好后两端打胶；
针对可能性二，可以在铝散热器开模的时候将两端开成弧形，剥线的时候，裸露部分尽量控制在2.5mm以内，焊接时候尽量减小连接线裸露端；
针对可能性三，剥线的时候，裸露部分尽量控制在2.5mm以内，焊接时候尽量减小连接线裸露端；
针对可能性四，再塞线的时候，将线卷成弧形后再塞进灯管，打螺丝前，先检查连接线有没有挡在打螺丝的口上。
漏电情况汇报近期，我单位发现了一些漏电情况，为了及时解决问题，特进行汇报如下：一、漏电情况概述。
根据最新的巡检数据显示，我单位部分区域存在漏电情况。
漏电是指电气设备或线路发生绝缘破损、潮湿、老化等情况导致电流流向接地或其他设备的现象。
漏电不仅会影响设备的正常运行，还可能对人身安全造成威胁，因此必须高度重视并及时处理。
二、漏电原因分析。
经过初步排查，发现漏电的主要原因可能包括设备老化、绝缘破损、潮湿环境等。
同时，部分设备可能存在安装不规范、接地不良等情况，也可能是漏电的潜在原因之一。
针对这些情况，我们需要进一步深入排查，找出具体的漏电原因。
三、漏电问题影响分析。
漏电问题的存在，不仅会影响设备的正常运行，还可能对工作人员和周围环境造成安全隐患。
特别是在潮湿环境下，漏电问题更容易引发火灾等严重后果。
因此，必须及时解决漏电问题，确保设备和人员的安全。
四、解决方案建议。
针对漏电问题，我们建议采取以下解决方案：1. 定期进行设备维护和检修，对老化设备进行更换或维修，确保设备的正常运行。
2. 加强绝缘检查和维护，对绝缘破损的设备进行及时处理，防止漏电现象的发生。
3. 定期清理设备周围的潮湿环境，保持设备和线路的干燥，减少漏电的可能性。
4. 对安装不规范或接地不良的设备进行重新安装和接地处理，确保设备的安全使用。
五、漏电问题处理计划。
为了及时解决漏电问题，我们制定了以下处理计划：1. 组织专业人员对漏电设备进行全面排查和检修，找出漏电的具体原因。
2. 制定漏电问题的处理方案，并组织相关人员进行实施，确保问题得到有效解决。
3. 加强对设备的定期巡检和维护，预防漏电问题的再次发生。
4. 对漏电问题的处理情况进行跟踪和监督，确保问题得到彻底解决。
六、结语。
漏电问题是一项严重的安全隐患，必须引起我们的高度重视。
通过本次汇报，希望能够得到领导的重视和支持，共同解决漏电问题，确保设备和人员的安全。
我们将按照处理计划的要求，积极采取措施，全力解决漏电问题，确保单位的安全生产。
LED失效分析及解决方案一、LED失效的原因分析1.1电压过高或过低：LED是一种半导体器件，对电压非常敏感。
当电压超过设定范围时，LED容易发生失效。
过高的电压会导致LED灯珠电流过大，从而损坏灯珠，而过低的电压则无法使灯珠正常发光。
1.2过电流：过电流是指LED设备中电流超过设计要求的情况。
长期以来，过电流是导致LED灯泡失效的主要原因之一、过电流会引起发光体的温度升高，进一步导致器件结构的变形，从而导致LED的失效。
1.3过热：LED在工作时会产生一定的热量，如果散热不良或环境温度过高，LED设备会受到过热的影响，导致其性能下降或灯珠失效。
1.4绝缘损坏：绝缘层是保护LED设备的重要部分，如果绝缘层受到损坏（如破损、老化等），会导致电流流失，进而影响LED设备的正常工作。
1.5静电击穿：在处理或安装LED设备时，人体静电会对LED产生电击穿现象，导致LED设备失效。
1.6设备老化：LED设备具有使用寿命，一旦超过寿命，LED设备的亮度将逐渐减弱，甚至失效。
二、解决方案2.1控制电压范围：合理控制LED设备的电压范围，使用电压稳定的电源，避免过高或过低的电压对LED设备的影响。
2.2电流限制：在设计和使用LED灯泡或显示屏时，应合理确定最大电流，并采取相应的措施进行电流限制，以防止过电流对LED设备的损害。
2.3散热设计：合理设计LED设备的散热结构，采用高导热材料和散热装置，确保LED设备的正常工作温度。
2.4绝缘保护：加强对LED设备的绝缘保护，定期检查绝缘层的情况，防止损坏或老化导致的电流流失。
2.5防静电措施：在处理和安装LED设备时，采取防静电措施，如佩戴防静电手套和使用静电消除器等，避免静电对LED设备的损害。
2.6定期维护和更换：LED设备具有使用寿命，为了保证其正常工作，应定期进行维护和检查，并在其寿命结束后及时更换。
2.7合理使用：用户在使用LED设备时应注意合理使用，避免超负荷使用或长时间连续工作，以延长LED设备的使用寿命。
漏电是什么原理
漏电是指电气设备或线路因绝缘失效、绝缘破损或接地故障等原因，导致电流从预期的电路中“漏”到接地或其他非预期的路径中。
漏电的原理主要涉及绝缘失效和电流的路径选择。
1. 绝缘失效：
绝缘失效是指电器或电线的绝缘材料的绝缘性能下降或完全破损，导致电流可以流过绝缘材料。
绝缘失效可以由多种原因引起，包括老化、损坏、过热、化学腐蚀等。
当绝缘材料失效时，电流可以通过绝缘材料的缺陷、裂纹或孔隙进入地面或其他非预期的路径。
2. 接地故障：
接地故障是指电器或电线的接地部分出现故障，导致电流直接流入地面。
在正常情况下，电器设备的金属外壳或导线是通过接地线与地面连接的，形成了一个安全的回路。
但当接地线出现断裂、松动或损坏等故障时，电流就无法通过预期的接地线路径回流，而通过其他非预期的路径流入地面。
当绝缘失效或接地故障发生时，导致电流绕过电路的预期路径，形成了漏电。
漏电会导致电器设备损坏，甚至引发触电事故，因此及时检测和修复漏电问题是非常重要的。
常见的漏电保护措施包括使用漏电保护器和定期维护检查电器设备的绝缘状况。
LED灯具损坏常见原因及电路保护方案一、常见原因：1.过电流：当LED灯具连接到电源时，如果电源输出的电流超过了LED的额定电流，LED灯具会受到损坏。
过电流可能是由于电源设计不当、使用额定电流过大或电源故障等引起。
2.过电压：当电源输出的电压超过了LED的额定电压，LED灯具会受到损坏。
过电压可能是由于电源设计不当、电源故障或电网电压不稳定等原因引起。
3.过热：LED灯具在工作时会产生一定的热量，如果散热不良，LED芯片和电子元器件会因高温而损坏。
4.静电击穿：静电可以引起电子元器件的击穿，导致元器件的功能失效或损坏。
5.过载：如果LED灯具接入了过多的电流负载，会导致灯具的电路损坏。
二、电路保护方案：1.过电流保护：可以通过在电路中添加过电流保护装置，如保险丝、电流限制器等，当电流超过设定值时，保护装置会自动切断电路，防止过大的电流对LED灯具造成损坏。
2.过电压保护：可以通过在电路中添加过电压保护装置，如TVS二极管、过压保护电路等，当电压超过设定值时，保护装置会自动将超过的电压引导到地，以保护LED灯具不受过压损坏。
3.热管理：对LED灯具进行合理的散热设计，如使用散热片、风扇、散热胶等，将热量迅速散发，避免LED芯片和电子元器件超过额定工作温度。
4.静电保护：在生产、安装和维护过程中，应注意防止静电的产生和积累，尽量避免静电对LED灯具造成损坏。
可以使用防静电手套、防静电工具等配备，提高操作过程的安全性。
5.过载保护：可以在电路中添加过载保护装置，如熔断器、电流保护开关等，当负载电流超过设定值时，保护装置会自动切断电路，防止过大的电流对LED灯具造成损坏。
以上是LED灯具损坏的常见原因及电路保护方案，通过合理的电路设计和选用适当的保护装置，可以有效地保护LED灯具免受损坏，并延长其使用寿命。
同时，也需要用户在使用过程中注意合理使用和维护，避免不当操作导致的损坏。
照明电路常见故障及原因照明电路常见故障及原因有很多种，下面将针对一些常见故障进行详细介绍，并分析具体原因。
1. 灯泡不亮或亮度不稳定常见原因：a) 灯泡损坏：灯泡寿命有限，长时间使用或电压不稳定会导致灯泡烧坏。
b) 电路断开：可能是灯座接触不良或导线断开造成电路中断，导致灯泡无法正常发光。
c) 电路负载过大：如果一条电路连接了过多的灯泡，电流可能超过电路负载，导致灯泡亮度不稳定。
2. 灯泡频繁烧坏常见原因：a) 电压过高：如果供电电压超过了灯泡的额定电压，灯泡可能无法承受过高的电压而烧坏。
b) 电压波动：电压不稳定，如瞬时电压冲击或电压突变，也会导致灯泡烧坏。
c) 开关过载：频繁开关灯泡会导致电流突变，造成灯泡烧坏。
3. 照明电路发热常见原因：a) 电线过载：照明电路连接了太多的灯具或电器设备，导致电线过载从而产生大量热量。
b) 电线老化：长时间使用后，电线可能老化变硬，电线电阻增加，导致照明电路发热。
c) 电线接触不良：电线接触面不良导致接触电阻增加，电流经过时会产生较大的热量。
4. 照明电路跳闸常见原因：a) 电路负荷过大：电路连接了过多的电器设备，总功率超过电路额定负荷，导致照明电路跳闸。
b) 短路：当电线出现短路时，电流会突然增大，超过电路负荷能力，触发过载保护器跳闸。
c) 过电流保护器故障：过电流保护器可能存在故障，导致误触发跳闸。
5. 照明电路漏电常见原因：a) 线路绝缘破损：线路长时间使用后，绝缘层可能因老化、损坏或外力破坏而导致漏电。
b) 灯具绝缘破损：灯具内部的绝缘层破损，或者灯具连接处的绝缘件损坏可能导致漏电。
c) 接地不良：接地线路断开或接地导体损坏会导致照明电路漏电。
针对以上常见故障，我们可以通过一些方法进行排查和修复：1. 灯泡不亮或亮度不稳定的问题，可以首先检查灯泡是否损坏，如损坏，则更换新的灯泡；如果灯泡正常，则需要检查灯座连接是否良好，或者检查导线是否断开，修复连接问题。
LED漏电原因分析 夏俊峰 2010.07.07 第一章 引言 关于LED漏电的问题，有很多人都遇到过。有的是在生产检测时就发现，有的是在客户使用时发现。漏电出现的时机也各有不同。有些是在LED封装完成后的测试时就有；有些是在仓库放置一段时间后出现；有些是在老化一段时间后出现；有些是在客户焊接后出现；有些是在客户使用一段时间后出现。而对漏电问题的具体发生原因，一直困扰着封装厂的工程师。有不少人认为LED的漏电原因如下：
静电损坏、晶片本身漏电、银胶问题、打线偏焊、运输过程静电击穿漏电、封装时机台调试不当造成、封装后人为造成成品漏电【1】【2】等。
纵观网上的结论，绝大多数人将LED的漏电原因归结于静电损坏。他们提出的解决措施不外乎就是强调防静电措施。这让封装厂和使用者都很为难。因为他们都已经做好了防静电措施，LED漏电现象仍然不能有任何改观。那么漏电到底是怎么产生的呢？
第二章 LED漏电的原因 在引言部分，罗列了一些人给出的造成LED漏电的原因。根据本人多年处理LED问题及使用LED的经验，本人认为，在目前，最可能导致LED发生漏电的主要原因排序应该如下：
（1）芯片受到沾污 （——最主要、高发问题） （2）银胶过高 （3）打线偏焊 （4）应力 （5）使用不当 （6）晶片本身漏电 （7）工艺不当，使得芯片开裂 （8）静电 （9）其它原因 本人将静电问题几乎排到了最后，几乎颠覆了行业乃至专家的认识。为什么把静电问题排在了最后，后面再谈详细原因。
第三章 对LED漏电原因的分析 1. 芯片受到沾污引起漏电 LED芯片是非常小的，灰尘等易对它产生遮蔽作用，最重要的是灰尘、水汽、各种杂质离子会附着与芯片表面，不仅会在表面对芯片内部产生作用，还会扩散进入芯片内部产生作用。比如，铜离子、钠离子都很容易扩散进入半导体材料中，非常微小的数量就可以使半导体器件的性能严重恶化。对于半导体器件的制造，通常都要求有净化等级非常高的洁净厂房。可以考察一下LED封装厂，上千家之中有几家的厂房能有什么样的洁净等级？绝大多数都是能与大气直接相通的房间，根本谈不上净化。虽然有人会说，“我们的厂房没有灰尘，很洁净”，可是，洁净程度不是用眼睛来看的！眼睛是根本看不到芯片生产和封装要求的洁净程度的，必须是用专门的仪器来检测。不仅仅要求厂房要达到要求的洁净度，对涉及到芯片裸露的工序，工作人员要穿净化工作服，戴工作帽，戴口罩，工作人员不许涂化妆品等。这些个严苛生产条件，目前对LED封装厂来讲，不是想不到，就是不愿做。不愿做的原因非常简单，成本上的增加无法接受——竞争太激烈。封装厂房达不到要求的洁净程度，那么，LED的质量问题就来了。 早期的LED芯片以及现在很多厂家的芯片，都没有在芯片的侧面做保护层。现在国外一些芯片厂商已经开始在芯片的侧面做保护层了。但是，现在的保护层一般是采用二氧化硅材料，而且厚度很薄，保护能力是有限的。在洁净度很差的封装厂，仍然会由于沾污造成漏电现象。
下面我们来做分析。 1.1 芯片侧面没有做钝化 很多芯片由于各种因素，没有对芯片的侧面做钝化保护，使得芯片划片后，PN结在侧面裸露于空气中。如图1所示。
以前未作侧面钝化的圆片，划片方法见图2和图3.从图4对实际芯片包装的照片上就可以证明芯片侧面是不做钝化的。因为从照片上可以看到，芯片侧面极不规整。为什么这样芯片还可以出厂呢？因为，在芯片厂里，侧面即使没有保护层，由于厂房的洁净度高，加之裸露时间不长，侧面还没有受到沾污，所以测量是没有漏电的，就将它们出厂了。
为什么这样的状况就会造成漏电呢？下面就要从微观结构上来讲讲了。
没有钝化保护层裸露于大气中
图1
图2. 正面划片 图3. 背面划片 侧面不平整 图4. 划片不良的芯片 图5是一个晶体表面处的微观结构示意图。表面处原子外层电子数不饱和，存在悬挂键。这些悬挂键形成表面态能级，引起漏电【3】【4】。而且，这些悬挂键非常有活性，很容易
吸附其它分子、原子和离子。所吸附的杂质发生电离，直接就形成了电流通道。这个电流通道相当于给PN结并联了一个电阻。
这种表面沾污造成的漏电及短期失效问题，早已被半导体元器件制造行业认识，并通过制作保护层来加以解决。
1.2 芯片侧面有保护层 现在有些LED芯片厂在芯片侧面也做上了二氧化硅保护层。但是，即使是PN结端面上有二氧化硅保护层，由于制造方面的原因，在二氧化硅中可能会有可移动的离子存在。在封装厂的不洁净环境中，还会收到沾污。所以，没有良好的二氧化硅生产工艺，没有达到洁净等级的封装厂房，LED封装后出现漏电的几率仍然是很高的。
二氧化硅层中的可移动离子移动到半导体材料表面，可能使P型材料表面产生耗尽层，严重的发生反型,从而发生漏电。
在通常的硅半导体器件制造中，为了解决二氧化硅的问题，一般会在芯片功能制造完毕后，再增加一层钝化层。现在常用的是氮化硅材料。这样会大大提高半导体器件的稳定性和可靠性【5】【6】。这些不是本文讨论的内容，提及它只是提醒大家，
在LED中，虽然有二氧化硅保护层，但后期不注意保洁，还是会有漏电问题的。
对于二氧化硅中含可移动离子及沾污对漏电的更详细的分析，读者可以参考有关半导体的资料，如半导体物理、晶体管原理、半导体器件制造工艺等书籍。
1.3 沾污漏电的表现 晶体管的漏电，可能是PN结制造不良产生，也可能是沾污造成。通常，PN结不良或受损产生漏电是不可恢复的，具有正、反向漏电状况基本相同的特征，而且常表现为完全穿通。沾污造成的漏电，观察其伏安特性，通常有多种表现，如：正、反向漏电的伏安特性曲线不同；反向击穿电压蠕变；正向伏安曲线蠕变；严重的也会表现出正、反向都是穿通的状况等。沾污漏电还表现出不稳定性，某些状况下，漏电状况还会暂时恢复正常，即暂时不漏电。
下面通过一些实例来看看沾污对LED带来的漏电表现。 实例一：被反向电压击正常的LED 白光LED，测试正向时，有漏电，见图7（a）。测反向时，在反向电压小于某个值时，可以看到有很大的漏电，图7（b）中的反向电压为10V。当着反向电压继续增大时，漏电突然消失，呈现不漏电的状况。图7（c）中漏电消失时的发现电压约大于10V。此时再测试正向伏安特性，可以看到，漏电完全消失，LED恢复正常。见图7（d）。但是，这种恢复正常是暂时的，放置一段时间后，LED又会出现漏电。测试时，还会重复上述过程。
从正、反向的漏电曲线看，它们的漏电程度是不同的。
侧面有保护
图6. 侧面PN结有保护的芯片结构示意图
图5. 晶体表面微观结构
内部表面 悬挂键污染物 这种反向电压击正常的现象，分析为外加电场使得沾污离子的再分布，使其远离PN结端面区域。因而使得PN结端面恢复正常。但是放置一段时间，由于温度的变化，或在正向电压作用下，沾污离子又会迁移到PN结端面附近，重新造成漏电。
实例二、反向电流蠕变，较高反电下漏电消失。 读者可以先看一下附件1的实测视频——反向电压击正常的LED。 在此示例中可以看到，在施加反向电压时，随着电压的升高，反向电流忽大忽小，即发生蠕变现象。当着反向电压高到某个值时，漏电流消失了。再测正向特性，可以看到是正常的，没有漏电流了。不过，这种恢复正常也是暂时的，放置一段时间后又会恢复漏电状况。
实例三、反向漏电蠕变非常大，正向漏电蠕变，到VF时不漏电。 读者可以先看一下附件2的实测视频——大漏电会亮的LED。 本例与实例一不同的是，在较高反压下也没能使漏电消失，并且反向漏电非常大。但是在正向时，漏电并没有反向的大，在正向导通后，漏电状况反倒消失了。
实例四、反向漏电不是很大，正向电压小于VF时漏电很大，到VF之后漏电变到很小。 读者可以先看一下附件3的实测视频——沾污漏电。 实例五、正向点亮前漏电非常大，到VF时基本正常。而反向漏电远比正向漏电小。 读者可以看一下附件4的实测视频――LED非击穿漏电。 实例六、LED产品严重漏电，类似穿通。解剖出芯片后，芯片正常，没有漏电。
图7. 实例一
图7（a）图7（b）
图7（c）图7（d）1.4 沾污漏电的判定 沾污漏电和PN结或体材料受损漏电的区分，有些状况很难直接判定，需要解剖取出芯片来观察分析。但是，有些现象确实可以区分的。比如上面的六个实例中都是沾污造成的漏电。
1.5本节小结 沾污漏电，PN结没有损伤，它是由于沾污离子直接或间接参与导电形成的。这种状况在半导体制造行业中是一个常识性的问题，已经有很多表面钝化方法可以很好地解决。LED行业虽然也是属于半导体行业，但是就LED封装行业来看，由于技术门槛低，使得这个行业中有半导体专业知识的人员非常少。结果一个很普通的、常识性的问题，在LED行业中成了一个难以克服的问题。之所以难以克服，就是因为没有找到问题的症结。而是一味听信于一些“专家”对静电问题的夸大宣传。结果是花费了大量资金和精力于防静电上。防静电措施做得非常好了，可是漏电现象依然发生。
在前面已经提到了，绝大多数的封装厂的生产环境非常差，没有净化厂房，LED漏电现象是在所难免的。所以有些人会说到，入库产品每隔几天拿出来测试就会发现有漏电的产品出现。“净化厂房”可不是指用拖布拖得干干净净的、底板非常亮的就是净化厂房。在LED的固晶、焊线、封胶等工序中，由于芯片会裸露于空气中，所以必须要有达到一定等级的净化程度。净化等级是要用仪器来测量确定的，绝不是用眼睛能看到的。
静电的状况是随机的，虽然它似乎无处不在，但它绝不是处处都能够释放足够的能量造成破坏。关于静电的问题后面再谈。
2. 银胶过高造成漏电 这个问题在LED封装业中已是常识性的、看得见的问题了，无需我多啰嗦了。 3. 打线偏焊造成漏电 这个问题在LED封装业中也是常识性的、看得见的问题了，也无需我多啰嗦了。 4. 应力造成漏电 应力，往往是看不见的，若对材料的一些基本性质不了解，则不太好理解这个问题。其实，应力相对于日常可见的比如推土机推土那样大的力相比，它是很难看得见的作用力而已。它往往是由于材料的热胀冷缩而产生。应力的影响往往是在两种材料的接触方面。应力作用可以是直接压力，也可以是与材料接触面平行的横向剪切力。举一个简单的例子，在两根铁轨之间是有一段间隙的，如果将这个间隙留的很小，当温度升高时，两段铁轨的端面就会接触，甚至挤压变形。这就是应力作用。当两种不同的材料粘结接触时，当温度发生变化，若两种材料的热膨胀系数不同，在接触面由于延伸或收缩尺度不同，相互间产生拉力，这就是横向的剪切应力。 在LED中，有不同的材料，热膨胀系数是不同的。在温度反复变化的过程中，各物质不可能回复到它们最初接触时的状态，相互间会保持有一定的应力。但不一定会有害。只有当膨胀系数相差太大、工艺条件不合适时，就可能留下很大的应力。这个应力严重的会压坏芯片，使芯片破损，造成漏电、部分区域裂开而不亮，严重的彻底开路不亮。应力不是很大时，有时也会产生严重的后果。 原本在LED的侧面就存在着悬挂键，应力的作用，使得表面原子发生微位移，这些悬挂键的电场更加处于一种不平衡状态，从而造成端面PN结处的能级状态发生改变，造成漏电。
