LED發黑的原因是硫化、氯化、溴化、氧化、碳化,還是化學不相容?用黃金把脈!
燈珠變色發黑失效分析
LED光源黑化是各大LED公司普遍遇到的問題。但是LED光源發黑只是一個表象,是硫化、氯化、溴化、氧化、碳化、化學不相容造成的。由于缺乏專業的檢測設備和人員,大部分LED企業在做黑化失效分析時通常都是靠經驗和猜測,缺乏科學的檢測數據。
针对这一现象,金箭实验室推出了LED光源黑化初步诊断业务,旨在帮助客户在2天内快速、低成本、准确地确定LED光源黑化的原因(硫化、氯化、溴化、氧化、碳化或化学不相容)?),同时根据LED光源黑化故障分析路线图,为客户提供进一步的解決方案,找出问题所在。
金實驗室LED黑化分析路線
1.硫化、氯化和溴化
LED上的銀塗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,導致光源黑化失效。光源的硫/氯/溴化可能發生在LED光源和燈具生産、儲存、老化、使用的各個環節。光源發黑診斷爲硫/氯/溴化後,客戶要根據硫/氯/溴化的工藝選擇具體的排硫方案。目前金鑒推出的硫/氯/溴檢測項目有:燈具硫/氯/溴釋放量(含內置電源)、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,传统的硫排放检测仅检查灯内部的材料中是否存在硫、氯或溴等有害元素。但这些元素是否真的对LED光源有害,在什么条件下有害,还需要进一步确认。金实验室凭借强大的R&D能力和LED行业数千个硫化案例的经验积累,在全球率先推出LED光源银镀层变色失效疑似有害硫化物的诊断解決方案,帮助客户100%找出导致光源变色的真正元凶,提供改进方案,帮助客户彻底避免此类事故的再次发生,让LED硫化变色失效不再是难题。
2.氧化
在高溫高濕的環境下,銀很容易與氧氣反應生成黑色氧化銀。銀鍍層氧化的原因很多,比如電鍍質量。電鍍不良會導致銀鍍層抗高溫氧化和腐蝕能力差。有機酸能去除銀鍍層表面的氧化保護膜,使銀暴露在空氣中,腐蝕銀鍍層。
金健實驗室在確認光源發黑的原因是銀鍍層氧化後,會建議客戶做進一步的失效分析,找出光源發黑的真凶。
3.碳化
從經驗來看,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,都可能導致光源溫度極高,導致光源部分或全部發黑,光源碳化。LED散熱設計不合理,散熱材料導熱系數低,電源設計不合理,回流缺陷太多也會造成光源碳化。因此,當金劍實驗室初步診斷出光源變黑的原因是碳化時,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
金屬暖氣片成型後,會經過多次酸洗,去除油汙和汙漬。但如果清洗不幹淨,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支架的銀塗層,導致硫化、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,加一個透鏡遮光罩,形成一個封閉的系統。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,所以會被誤判爲氧化,實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,這種情況經常發生在密封燈具中,很少或沒有空氣流動。當金劍診斷出光源發黑是VOC氣體侵入所致時,會建議客戶調查燈具所用材料的侵入。
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