贴片式 LED 灯珠因其体积小、集成度高，被广泛应用于照明、显示及电子产品中。然而，其内部焊点、金属连接结构尺寸微小，一旦存在断裂、虚焊或结构异常，极易引发功能失效、寿命缩短或可靠性下降等问题。
扫描电子显微镜（SEM）具备高分辨率和良好的景深优势，是观察和测量 LED 微观结构的重要手段。本文结合一例贴片式 LED SEM 检测案例，介绍其在结构判定与失效分析中的应用价值。
一、案例背景｜疑似焊点异常的贴片式LED
样品信息
- 样品类型：贴片式 LED 灯珠
- 样品状态：已完成化学剥胶处理
- 检测目的：
- 观察 LED 微观结构
- 测量关键结构尺寸
- 判断功能结构是否存在异常
客户在使用过程中怀疑 LED 内部焊点存在异常，因此委托进行扫描电镜观察与测量分析。
二、参考标准｜检测依据明确可靠
本次检测严格依据以下国家及行业标准执行：
JY/T 010-1996
分析型扫描电子显微镜方法通则GB/T 16594-2008
微米级长度的扫描电镜测量方法通则
标准的引入，确保了测试过程的规范性、可重复性与结果可信度。
三、样品处理｜确保成像质量的关键步骤
导电处理
由于 LED 样品本身存在绝缘结构，为避免电荷积累影响成像质量：
- 将样品置于磁控离子溅射仪中
- 在样品表面均匀镀覆一层导电膜
该步骤有效提升了 SEM 成像的清晰度和稳定性。
四、SEM 测试过程说明
设备参数与操作要点
- 根据目标区域调整样品台的：
- 倾斜角度
- 水平旋转角度
- 严格控制样品台与极靴之间的距离
- 避免因距离过近造成设备损伤
成像与测量原则
- 选择合适的放大倍数
- 调整图像至：
- 轮廓清晰
- 无明显干扰横纹
- 确保待测目标在图像中完整、清晰可见
尺寸测量方式
- 对扫描保存的图像
- 使用系统自带的专业长度测量软件
- 按标准流程完成关键尺寸测量
五、检测结果展示与分析
SEM 整体观察
图1 显示 LED 整体形貌，其中 A 区域为客户怀疑存在异常的焊点位置。
多角度焊点观察
通过对焊点区域进行多角度 SEM 成像（图2）可见：
- 焊点结构已发生明显断裂
- 断裂界面清晰
- 可排除正常成型结构的可能性
关键尺寸测量
图3 为相关结构尺寸的 SEM 测量示意图，测量结果可为后续分析提供量化依据，用于：
- 焊点设计合理性评估
- 工艺一致性分析
- 失效机理判断
六、分析结论｜SEM直观揭示焊点结构异常
通过对贴片式 LED 的 SEM 微观观察与尺寸测量，可以明确判断：
- 客户怀疑的焊点区域确实存在结构性断裂
- 该异常可能直接影响 LED 的电连接可靠性
- SEM 技术在电子器件微观缺陷判定中具有直观、可靠、不可替代的优势
总结｜扫描电镜是电子器件失效分析的重要工具
扫描电子显微镜不仅能够清晰呈现电子器件的微观结构，还可通过标准化测量手段实现定性与定量结合分析。
在贴片式 LED 等高集成电子元器件的质量评估与失效分析中，SEM 是发现问题、定位缺陷的重要技术支撑。
