LED的發光源是由所謂的III-V化合物所構成，即大家熟知的磊晶晶粒（chip），該固態化合物本身性質很安定，在產品所規范的條件下使用并不易損壞，而處于一般的應用環境中也不起化學反應，因此擁有較長的產品壽命。然而，為使該LED chip發光，必須由外界通入電流，因此一般會把尺寸很小的chip黏貼在特定的載臺（或稱導線架）上并以金屬線或銲錫等材料連接chip的正負兩極，然后用高分子材料包復整個載臺，這就是所謂的封裝制程，經過這段制程后成為市面上常見一顆顆的LED燈粒。在實際應用時，還會視所需把數顆LED燈粒組裝成模組，最后再與其它功能的模組組合成為終端產品。

　　從上可知，一個LED產品的失效，起因可能來自于該產品的任何一個部份，故必須抽絲剝繭方能找到真正的失效原因。針對失效來自LED燈粒而言，因完整的LED燈粒中，LED chip本身很強壯，但包復chip的封裝材料則易遭受損傷，因此，LED燈粒的失效多可歸因于封裝材料的破壞或劣化所導致。若要充分解析這類失效，牽涉到光學、化學、材料學、電子物理學等領域的專業知識，并搭配精密的儀器與豐富的實務經驗，才能確認失效點并推導真因，進而提出改善對策。

　　1. 不亮：這種失效是指LED通電后完全不發光。一般而言，導電路徑上的 ”斷路（open）＂是本類失效的主因之一，確認斷路的方法也十分簡易，以常見的三用電表就可驗證。不過，要找到斷路點就必須做進一步的解析，例如：可用X-ray來確認打線是否斷線或脫離、用SEM（掃瞄式電子顯微鏡）觀察剖面結構可檢查黏晶部份的缺陷等等。本類失效的第二個主因是 ”短路（short）” ，這是因為電流未確實通過LED chip，而是流經”旁門左道”，故LED燈粒自然不會發光，如：因發生電子遷移導致電極金屬原子的不正常擴散，譬如氧化銦錫（ITO）、銀或是GaN/InGaN二極管中的阻擋層金屬等都可能因機械應力、高電流密度或在腐蝕性的環境發生此類異狀。其它的原因可能是打線偏移、黏晶膠爬膠等等。這種失效必須利用I-V curve（電流-電壓圖）才能判定，至于失效點因為從外觀無法檢查到上述缺陷，故需先以X-ray來確認；或是化學溶液去除LED封裝材料后，再使用光學（OM）或電子顯微鏡（SEM）仔細檢查。

　　短路爬膠

　　開路斷線

　　2. 變色：這類失效是指LED不點亮的狀況下，外觀顏色或膠材透明度與新品不同，用肉眼即可看出，通常在產品使用一段時間或在做完可靠度試驗后發生。一般說來，變色區域大致可區分為發生在導線架或封裝膠材兩類，若發生在導線架，通常是因為表面與環境中的化學物質發生反應，如氧化或硫化，要分辨屬于哪種需仰賴成份分析，可使用的儀器包含有EDS（Energy Dispersive X-ray Spectroscope）、XPS（X-ray Photoelectron Spectrometer）、AES（Augur Electron Spectroscope）等等。若是封裝用的膠材發生變色，則屬于高分子材料的劣化現象，如環氧樹脂易受高溫或是紫外光影響而變黃，因此白光LED多改采矽膠取代之。分析此類失效應特別留意，因膠材本身有一定的透明度，有時變色的導線架因被膠材蓋住而誤判為膠材變色，引導至錯誤的改善方向。

　　支架變色

　　3. 光衰：這種失效系指LED發出的光強度低于新品。如前面章節所述，光衰程度已成為評判LED照明產品壽命的重要指標，所以這類失效的分析就相當重要。整體來說，本類失效的分析非常復雜，因為影響光強度的因素非常多，如chip劣化、反射杯的劣化、膠材與chip間脫層、膠材透明度下降、打線接合面電阻上升、熱阻太高等等，若發生在白光LED，則還需考慮螢光粉劣化的問題，因白光LED通常使用一或多種的螢光粉，它們會受到熱或濕氣的影響而衰減并降低效率，導致產出的光色改變。分析的手法包括有：非破壞檢測，如外觀檢查、LED電性曲線、積分球的光學特性等等，用上述數據綜合判斷，逐一排除，當推斷可能原因后，接著進行破壞性分析，利用樣品制備技術制作出適合的分析樣品，再輔以各種儀器如SAT（Scanning Acoustic Tomography）超音波掃瞄、FTIR（Fourier Transform InfraRed）傅立葉轉換紅外光譜儀、TEM（Transmission Electron Microscope）穿透式電子顯微鏡、SEM（Scanning Electron Microscope）等等加以驗證，方能到真因。

　　白光LED光衰分析 – 黃光強度衰減