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LED死灯原因到底有多少种?

2017-04-26 11:20
棒棒书香
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10、有机物污染

金鉴还指出,因为电镀过程中会用到各种含有机物的药水,镀银层如果清洗不干净或者选用质量较差以及变质的药水,这些残留的有机物一旦在光源点亮的环境中,在光、热和电的作用下,有机物则可能发生氧化还原等化学反应导致镀银层表面变色。

11、水口料

塑料的材质是LED封装支架导热的关键,金鉴检测发现如果PPA支架是水口料,会使PPA的塑料性能降低,从而产生以下问题:高温承受能力差,易变形,黄变,反射率变低;吸水率高,支架会因吸水造成尺寸变化及机械强度下降;与金属和硅胶结合性差,比较挑胶,与很多硅胶都不匹配。这些潜在问题,使得灯珠很难使用在稍大的功率上,一旦超出了使用功率范围,初始亮度很高,但衰减很快,没用几个月灯就暗了。

荧光粉

12、荧光粉水解

氮化物的荧光粉容易水解,失效。

13、荧光粉自发热的机制

荧光粉自发热的机制,使得荧光粉层的温度往往高于 LED 芯片 p-n 结。其原因是荧光粉的转换效率并不能达到 100%,因此荧光粉吸收的一部分蓝光转化成黄光,在高光能量密度 LED 封装中荧光粉吸收的另一部分光能量则变成了热量。由于荧光粉通常和硅胶掺在一起,而硅胶的热导率非常低,只有 0.16 W/mK,因此荧光粉产生的热量会在较小的局部区域累积,造成局部高温,LED 的光密度越大则荧光粉的发热量越大。当荧光粉的温度达到 450 摄氏度以上是,会使荧光粉颗粒附近的硅胶出现碳化。一旦有某个地方的硅胶出现碳化发黑,其光转化效率更低,该区域将吸收更多 LED 发出的光能量并转化更多的热量,温度继续增加,使得碳化的面积越来越大。

固晶胶

14、银胶剥离

导电银胶的基体是环氧树脂类材料,热膨胀系数比芯片和支架都大很多,在灯珠的冷热冲击使用环境中,会因为热的问题产生应力,温度变化剧烈的环境中效应将更为加剧,胶体本身有拉伸断裂强度和延展率,当拉力超过时,那么胶体就裂开了。固晶胶的在界面处剥离,散热急剧变差,芯片产生的热不能导出,结温迅速升高,大大加速了光衰的进程。

15、银胶分层

银粉颗粒以悬浮状态分散在浆料体系中,银粉和基体之间由于受到密度差 、电荷 、凝聚力 、作用力和分散体系的结构等诸多因素的影响,常出现银粉沉降分层现象,如果沉降过快会使产品在挂浆时产生流挂 ,涂层厚薄不均匀 ,乃至影响到涂膜的物化性能,分层也会影响器件的散热、粘接强度和导电性能 。

16、银离子迁移

某客户用硅胶封装,导电银胶粘结的垂直倒装光源出现漏电现象,委托金鉴查找原因。金鉴通过对不良灯珠分析,在芯片侧面检测出异常银元素,并可观察到银颗粒从底部正极银胶区域以枝晶状延伸形貌逐渐扩散到芯片上部P-N结侧面附近,因此金鉴判定不良灯珠漏电失效极有可能为来自固晶银胶的银离子在芯片侧面发生离子迁移所造成。银离子迁移现象是在在产品使用过程中逐渐形成的,随着迁移现象的加重,最终银离子会导通芯片P-N结,造成芯片侧面存在低电阻通路,导致芯片出现漏电流异常,严重情况下甚至造成芯片短路。银迁移的原因是多方面的,但主要原因是银基材料受潮,银胶受潮后,侵入的水分子使银离子化,并在由下到上垂直方向电场作用下沿芯片侧面发生迁移。因此金鉴检测建议客户慎用硅胶封装、银胶粘结垂直倒装芯片的灯珠,选用金锡共晶的焊接方式将芯片固定在支架上,并加强灯具防水特性检测。

17、固晶胶不干

LED封装用有机硅的固化剂含有白金(铂)络合物,而这种白金络合物非常容易中毒,毒化剂是任意一种含氮(N)、磷(P)、硫(S)的化合物,一旦固化剂中毒,则有机硅固化不完全,则会造成线膨胀系数偏高,应力增大。

封装胶

18、胶水耐热性差

据我们的检测表明,纯硅胶到400度才开始裂解,但是添加了环氧树脂的改性硅胶的耐热性被拉低到环氧树脂的水平,当这种改性硅胶运用到大功率LED或者高温环境中,会出现胶体发黄发黑开裂死灯等现象。

19、胶水不干

LED封装用有机硅的固化剂含有白金(铂)络合物,而这种白金络合物非常容易中毒,毒化剂是任意一种含氮(N)、磷(P)、硫(S)的化合物,一旦固化剂中毒,则有机硅固化不完全,则会造成线膨胀系数偏高,应力增大。

易发生硅胶“中毒”的物质有:含N,P,S等有机化合物;Sn,Pb、Hg、Sb、Bi、As等重金属离子化合物;含有乙炔基等不饱和基的有机化合物。要注意下面这些物料:

有机橡胶:硫磺硫化橡胶例如手套

环氧树脂、聚氨酯树脂:胺类、异氰酸脂类固化剂

综合型有机硅RTV橡胶:特别是使用Sn类触媒

软质聚氰乙烯:可塑剂、稳定剂

焊剂

工程塑料:阻燃剂、增强耐热剂、紫外线吸收剂等

镀银,镀金表面(制造时的电镀液是主要原因)

Solder register产生的脱气(有机硅加热固化引起)

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