LED（發(fa)光二極(ji)(ji)管(guan)）是一(yi)種(zhong)特殊(shu)類型的(de)(de)(de)(de)二極(ji)(ji)管(guan)，當其被連續電(dian)流通(tong)過時，基于電(dian)致(zhi)發(fa)光原理，會發(fa)射紫外線、紅外線或(huo)可(ke)見光譜范圍內的(de)(de)(de)(de)電(dian)磁輻射。與普通(tong)二極(ji)(ji)管(guan)一(yi)樣，這是一(yi)種(zhong)具有稱(cheng)為(wei)(wei)陽極(ji)(ji)（正(zheng)極(ji)(ji)）和陰極(ji)(ji)（負極(ji)(ji)）的(de)(de)(de)(de)電(dian)端子的(de)(de)(de)(de)單向(xiang)設備。設備的(de)(de)(de)(de)核心，稱(cheng)為(wei)(wei)芯片(pian)，是一(yi)個(ge)p-n焊點(dian)，或(huo)者由用(yong)不同摻雜(za)的(de)(de)(de)(de)相同半導體(ti)材(cai)料組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)兩個(ge)外圍區域組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)晶體(ti)。焊點(dian)由GaAs（砷(shen)化(hua)鎵(jia)）、GaP（磷化(hua)鎵(jia)）、InP（磷化(hua)銦）、GaN（氮化(hua)鎵(jia)）等材(cai)料或(huo)AlGaAs、AlGaP、GaAsP、GaAsInP、AlInGaP或(huo)AlInGaN等合金制成(cheng)。根據所(suo)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料，可(ke)以獲得不同顏色的(de)(de)(de)(de)發(fa)光、不同的(de)(de)(de)(de)電(dian)流-光子轉換性能(neng)以及不同的(de)(de)(de)(de)生產成(cheng)本。

LED芯片級降解

當LED在(zai)潮濕條(tiao)件下通電時，如Tan等人所示，由于困在(zai)其中的(de)水分，芯(xin)片(pian)可能會(hui)受到損害。這些(xie)困住的(de)水分可以位于LED芯(xin)片(pian)與焊盤(pan)之間的(de)界面(mian)或LED芯(xin)片(pian)上(shang)的(de)接觸墊。在(zai)通電操作過程(cheng)中或在(zai)加速濕度(du)測試(shi)過程(cheng)中產(chan)生的(de)熱(re)量可能會(hui)使(shi)累積(ji)在(zai)LED芯(xin)片(pian)附近的(de)水分蒸發(fa)，從而對LED芯(xin)片(pian)結構造成(cheng)機(ji)械損害

在(zai)LED通電(dian)進(jin)行光(guang)學測(ce)試時，芯片邊緣的(de)(de)損壞(huai)可能會(hui)發(fa)生，因為在(zai)加速濕度測(ce)試過程(cheng)中(zhong)累積的(de)(de)困在(zai)焊(han)盤/熱界(jie)面(mian)材料（TIM）中(zhong)或電(dian)子接觸墊之間(jian)的(de)(de)水分蒸發(fa)，從而(er)對LED結(jie)構造成(cheng)機械損害(hai)。盡管(guan)GaN基(ji)LED在(zai)這種(zhong)條件(jian)下仍可以正常(chang)工作(zuo)，但預計光(guang)學藍光(guang)輸(shu)出會(hui)減少，而(er)反(fan)向(xiang)飽和電(dian)流則會(hui)增加。

互連(lian)相(xiang)關故障（鍵合線、球體和附件(jian)）

當(dang)LED長時(shi)間(jian)(jian)暴露(lu)在高(gao)(gao)濕度條件下(xia)時(shi)，鍵合(he)線(xian)(xian)球(qiu)體故障(zhang)可(ke)能會發(fa)生。當(dang)封裝體吸收的(de)(de)水分足夠攻擊LED芯片(pian)上的(de)(de)頂部電氣接觸時(shi)，線(xian)(xian)鍵合(he)連接會從LED芯片(pian)表面脫落。這是(shi)因為在Tan和(he)Singh的(de)(de)工作(zuo)中使用的(de)(de)LED樣品的(de)(de)鍵合(he)墊(dian)上涂有銀(yin)，因此用于與外界連接芯片(pian)的(de)(de)金(jin)(jin)線(xian)(xian)可(ke)以擴(kuo)散(san)到銀(yin)涂層(ceng)中，導(dao)致在Au和(he)Ag之間(jian)(jian)的(de)(de)界面處形(xing)成Kirkendall空(kong)洞，。在高(gao)(gao)濕度和(he)高(gao)(gao)溫條件下(xia)，銀(yin)可(ke)以溶解到金(jin)(jin)球(qiu)中，導(dao)致銀(yin)的(de)(de)去(qu)除率高(gao)(gao)達35.6 nm/s ，這確實是(shi)Tan和(he)Singh觀察到的(de)(de)現象，他們表明(ming)，滲(shen)透LED封裝的(de)(de)水分可(ke)以從金(jin)(jin)球(qiu)墊(dian)下(xia)面去(qu)除銀(yin)。因此，如報道所述，互連的(de)(de)串聯電阻增(zeng)加，從而產生更多的(de)(de)熱量。

封裝相關故障
LED透鏡和(he)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)膠通常基于(yu)環氧樹脂、有(you)機硅和(he)PMMA等聚(ju)合(he)物，有(you)機硅由于(yu)其對可見光(guang)的(de)透明性和(he)耐高(gao)溫褐變，是LED芯片封(feng)裝(zhuang)(zhuang)常用的(de)聚(ju)合(he)物。芯片和(he)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)膠的(de)水分膨脹系數（CME）不同(tong)。CME中的(de)這(zhe)種不匹配會(hui)在封(feng)裝(zhuang)(zhuang)膠中引起濕(shi)機械應(ying)力，導致(zhi)吸濕(shi)后封(feng)裝(zhuang)(zhuang)膠和(he)骰子之間(jian)的(de)界面分層，這(zhe)種分層可防(fang)止(zhi)光(guang)線從LED中出來并導致(zhi)流明退化。

水分通過PC透鏡和LED封裝框架之間的接口進入LED封裝。在LED芯片和封裝劑的界面處誘導分層。
當(dang)LED封(feng)裝(zhuang)內存在(zai)水分(fen)(fen)時(shi)，界(jie)面(mian)粘合強度降低40-60%，這導致(zhi)不(bu)同界(jie)面(mian)的分(fen)(fen)層，例如LED芯(xin)片-芯(xin)片貼裝(zhuang)界(jie)面(mian)以及LED芯(xin)片和封(feng)裝(zhuang)劑接(jie)口(kou)。Luo等人和Bulong等人還證明，水分(fen)(fen)不(bu)僅擴散到用作封(feng)裝(zhuang)劑的有機硅和鏡片材(cai)(cai)料中，而且(qie)還擴散到兩種材(cai)(cai)料之間的界(jie)面(mian)中。