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發(fā)表時(shí)間:2022-04-14 16:13
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LED發(fā)黑的原因是硫化、氯化、溴化、氧化、碳化,還是化學(xué)不相容?用黃金把脈!

燈珠變色發(fā)黑失效分析

LED光源黑化是各大LED公司普遍遇到的問題。但是LED光源發(fā)黑只是一個(gè)表象,是硫化、氯化、溴化、氧化、碳化、化學(xué)不相容造成的。由于缺乏專業(yè)的檢測設(shè)備和人員,大部分LED企業(yè)在做黑化失效分析時(shí)通常都是靠經(jīng)驗(yàn)和猜測,缺乏科學(xué)的檢測數(shù)據(jù)。


針對這一現(xiàn)象,金箭實(shí)驗(yàn)室推出了LED光源黑化初步診斷業(yè)務(wù),旨在幫助客戶在2天內(nèi)快速、低成本、準(zhǔn)確地確定LED光源黑化的原因(硫化、氯化、溴化、氧化、碳化或化學(xué)不相容)?),同時(shí)根據(jù)LED光源黑化故障分析路線圖,為客戶提供進(jìn)一步的解決方案,找出問題所在。


金實(shí)驗(yàn)室LED黑化分析路線


1.硫化、氯化和溴化


LED上的銀涂層與含硫氣體接觸會生成硫化銀,與酸性含氮氯溴氣體接觸會生成對光敏感的鹵化銀,導(dǎo)致光源黑化失效。光源的硫/氯/溴化可能發(fā)生在LED光源和燈具生產(chǎn)、儲存、老化、使用的各個(gè)環(huán)節(jié)。光源發(fā)黑診斷為硫/氯/溴化后,客戶要根據(jù)硫/氯/溴化的工藝選擇具體的排硫方案。目前金鑒推出的硫/氯/溴檢測項(xiàng)目有:燈具硫/氯/溴釋放量(含內(nèi)置電源)、燈具硫/氯/溴釋放量(外接電源除外)、電源硫/氯/溴釋放量、附件硫/氯/溴釋放量、封裝車間硫/氯/溴釋放量、照明車間硫/氯/溴釋放量、回流焊。


然而,傳統(tǒng)的硫排放檢測僅檢查燈內(nèi)部的材料中是否存在硫、氯或溴等有害元素。但這些元素是否真的對LED光源有害,在什么條件下有害,還需要進(jìn)一步確認(rèn)。金實(shí)驗(yàn)室憑借強(qiáng)大的R&D能力和LED行業(yè)數(shù)千個(gè)硫化案例的經(jīng)驗(yàn)積累,在全球率先推出LED光源銀鍍層變色失效疑似有害硫化物的診斷解決方案,幫助客戶100%找出導(dǎo)致光源變色的真正元兇,提供改進(jìn)方案,幫助客戶徹底避免此類事故的再次發(fā)生,讓LED硫化變色失效不再是難題。


2.氧化


在高溫高濕的環(huán)境下,銀很容易與氧氣反應(yīng)生成黑色氧化銀。銀鍍層氧化的原因很多,比如電鍍質(zhì)量。電鍍不良會導(dǎo)致銀鍍層抗高溫氧化和腐蝕能力差。有機(jī)酸能去除銀鍍層表面的氧化保護(hù)膜,使銀暴露在空氣中,腐蝕銀鍍層。


金健實(shí)驗(yàn)室在確認(rèn)光源發(fā)黑的原因是銀鍍層氧化后,會建議客戶做進(jìn)一步的失效分析,找出光源發(fā)黑的真兇。


3.碳化


從經(jīng)驗(yàn)來看,LED光源的六種原材料(芯片、支架、固晶膠、鍵合線、熒光粉、封裝膠)的材料缺陷和三種封裝工藝(固晶、焊線、灌膠)的工藝缺陷,都可能導(dǎo)致光源溫度極高,導(dǎo)致光源部分或全部發(fā)黑,光源碳化。LED散熱設(shè)計(jì)不合理,散熱材料導(dǎo)熱系數(shù)低,電源設(shè)計(jì)不合理,回流缺陷太多也會造成光源碳化。因此,當(dāng)金劍實(shí)驗(yàn)室初步診斷出光源變黑的原因是碳化時(shí),會建議客戶走LED光源或燈具的失效分析路線,解剖光源/燈具,找出缺陷或熱阻過高的來源。


4.酸性腐蝕


金屬暖氣片成型后,會經(jīng)過多次酸洗,去除油污和污漬。但如果清洗不干凈,會有硝酸、硫酸、磷酸或鹽酸的殘留。這些酸性殘留物會溶解LED支架的銀涂層,導(dǎo)致硫化、溴化或氯化。比如COB光源通常固定在向日葵散熱器的頂板上,加一個(gè)透鏡遮光罩,形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。如果散熱器中含有酸性殘留物,光源被腐蝕的概率非常大。


其中硝酸腐蝕,由于N原子太輕,在能譜分析中往往被忽略,所以會被誤判為氧化,實(shí)際上是金屬散熱器的各種酸洗殘留物。


5.VOC氣體侵入


LED光源變黑也可能是VOC氣體侵入造成的,這種情況經(jīng)常發(fā)生在密封燈具中,很少或沒有空氣流動(dòng)。當(dāng)金劍診斷出光源發(fā)黑是VOC氣體侵入所致時(shí),會建議客戶調(diào)查燈具所用材料的侵入。


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