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LED燈珠變色失效的原因解析

發(fā)布時(shí)間:

2024-06-19 09:29


 

一、LED燈珠變色失效的原因
隨著科技的不斷發(fā)展,LED照明產(chǎn)品已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的照明設(shè)備,成為了人們?nèi)粘I詈蜕虡I(yè)活動(dòng)中的。然而,LED燈珠在使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)變色失效的現(xiàn)象,影響了其正常使用。本文將探討LED燈珠變色失效的原因,以幫助大家更好地了解和解決這一問題。?

1. 封裝膠問題
封裝膠是保護(hù)LED燈珠的關(guān)鍵技術(shù),它將LED芯片與外界環(huán)境隔離,防止外部因素影響LED芯片。若封裝膠存在問題,如殘留異物、化學(xué)物質(zhì)侵蝕等,就會(huì)導(dǎo)致燈珠局部變色發(fā)黑。因此,燈珠生產(chǎn)廠家需對(duì)封裝膠進(jìn)行嚴(yán)格篩選和檢測,確保無雜質(zhì)、無污染;選擇耐化學(xué)腐蝕的封裝膠材料,并控制生產(chǎn)過程中化學(xué)物質(zhì)的使用。

LED 燈珠封膠

2. 熒光粉沉降
熒光粉是LED燈珠發(fā)光的關(guān)鍵材料。若熒光粉在封裝過程中分布不均或長時(shí)間使用后沉降,就會(huì)導(dǎo)致燈珠變色失效。熒光粉沉降會(huì)導(dǎo)致色溫漂移和亮度降低;當(dāng)熒光粉沉降到封裝膠底部及支架表層時(shí),因光折射規(guī)律不一致發(fā)生色散現(xiàn)象,導(dǎo)致色溫漂移;同時(shí)減少發(fā)光面積,降低亮度。為避免熒光粉沉降導(dǎo)致的LED燈珠變色失效,需優(yōu)化封裝工藝,確保熒光粉均勻分布。

LED燈珠熒光粉

3. 支架問題
支架是LED燈珠支撐結(jié)構(gòu),其質(zhì)量直接影響LED燈珠穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)際生產(chǎn)中,支架問題也是導(dǎo)致LED燈珠變色失效的重要原因。支架表面可能受異物污染,如生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)、灰塵等;也可能受腐蝕,如接觸腐蝕性物質(zhì)時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致支架表面變黑、變暗。為避免這些問題,需選擇耐腐蝕支架材料,并嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程中腐蝕性物質(zhì)使用。

LED燈珠支架

二、如何避免LED燈珠變色失效?
了解原因后,可采取以下措施避免問題發(fā)生:

1. 嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量
選擇優(yōu)質(zhì)封裝膠、熒光粉和支架材料是避免LED發(fā)光二極管變色失效關(guān)鍵。需對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格篩選和檢測,確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

2. 優(yōu)化生產(chǎn)工藝
優(yōu)化封裝工藝可確保熒光粉在封裝過程中均勻分布,避免熒光粉沉降導(dǎo)致的問題。同時(shí),需加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的清潔工作,確保支架表面干凈無污染。

3. 加強(qiáng)質(zhì)量檢測
對(duì)成品LED燈具進(jìn)行嚴(yán)格的色溫、亮度和壽命測試是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。需建立完善的質(zhì)量檢測體系,對(duì)每批產(chǎn)品進(jìn)行抽檢和測試,確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

  LED發(fā)光二極管變色失效問題不容忽視。深入了解背后原因并采取相應(yīng)措施避免問題發(fā)生,才能確保LED燈具性能和使用壽命。讓我們共同努力,推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展!

LED燈珠,發(fā)光二極管,LED發(fā)光二極管

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封裝LED燈珠時(shí)使用的金線純度含金量在99.99%以上,用這種材質(zhì)的金再經(jīng)拉絲工序生產(chǎn)而成,這種金里面除了含有99.99%的金元素外,還含有1%以下的其它微量元素。LED燈珠封裝核心之一的部件是金線,金線是連接發(fā)光晶片與焊接點(diǎn)的橋梁,對(duì)LED燈珠的使用壽命起著決定性的因素。那么究竟如何鑒別金線的純度呢? 鑒別LED金線可以用ICP純度檢測法、力學(xué)性能檢測法、EDS成分檢測法來判定LED金線的純度 ? 使用ICP純度檢測法可以鑒定金線純度等級(jí),確定添加的合金元素。 ? 1、看LED燈珠金線的外觀,首先看金線表面應(yīng)無超過線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他降低器件使用壽命的缺陷。金線在拉制過程,絲材表面出現(xiàn)的表面缺陷,會(huì)導(dǎo)致電流密度加大,使損傷部位易被燒毀,同時(shí)抗機(jī)械應(yīng)力的能力降低,造成內(nèi)引線損傷處斷裂。其次看金線表面應(yīng)無油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物,這些會(huì)降低金線與LED燈珠芯片之間、金線與支架之間的鍵合強(qiáng)度。 ? 2、LED燈珠專用金線與不合格金線之間是有直徑偏差的,1克金,可以拉制出長度26.37m、直徑50μm(2 mil)的金線,也可以拉制長度105.49m、直徑25μm(1 mil)的金線。打金線長度都是固定的,如果來料金線的直徑為原來的一半,那么對(duì)打的金線所測電阻為正常的四分之一。而這對(duì)于金線供應(yīng)商來說金線直徑越細(xì),成本越低,在售價(jià)不變的情況下,利潤就會(huì)越高。 ? 而對(duì)于使用金線的LED燈珠客戶來說,采購直徑上偷工減料的金線,會(huì)存在金線電阻升高,熔斷電流降低的風(fēng)險(xiǎn),會(huì)大大降低LED燈珠光源的壽命。1.0mil的金線壽命,必然比1.2mil的金線要短,但是封裝廠的簡單檢測是測試不出來,必須用精密儀器才能檢測出金線的直徑。 ? 3、LED燈珠專用金線是由金純度為99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成,通過設(shè)計(jì)合理的合金組分,使金絲具有拉力和鍵合強(qiáng)度足夠高、成球性好、振動(dòng)斷裂率低的優(yōu)點(diǎn)。鍵合金絲大部分應(yīng)為純度99.99%以上的高純合金絲,微量元素(Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素)總量保持在0.01以下,以保持金的特性。 ? 使用力學(xué)性能檢測,即對(duì)金線進(jìn)行拉斷負(fù)荷加載和延伸率的檢測 ? 能承受樹脂封裝時(shí)所產(chǎn)生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負(fù)荷和延伸率。同時(shí),金線的破斷力和延伸率對(duì)引線鍵合的質(zhì)量起關(guān)鍵作用,具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。 ? 太軟的金絲會(huì)導(dǎo)致:①拱絲下垂;②球形不穩(wěn)定;③球頸部容易收縮;④金線易斷裂。 ? 太硬的金絲會(huì)導(dǎo)致:①將芯片電極或外延打出坑洞;②金球頸部斷裂;③形成合金困難;④拱絲弧線控制困難。 ? 使用化學(xué)成分檢驗(yàn)——EDS成分檢測法 ? 鑒定來料種類:金線、銀線、金包銀合金線、銅線、鋁線。金線具有電導(dǎo)率大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學(xué)穩(wěn)定性極好等優(yōu)點(diǎn),但金線的價(jià)格昂貴,封裝成本也過高。

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2024.02.28

LED燈珠主要由支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹脂五種物料所組成。 ? ?LED燈珠支架? 1.支架的作用:導(dǎo)電和支撐 2.支架的組成:支架由支架素材經(jīng)過電鍍而形成,由里到外是素材、銅、鎳、銅、銀這五層所組成。 3.支架的種類:帶杯支架做聚光型,平頭支架做大角度散光型。 ?LED燈珠銀膠? 1.銀膠的作用:固定晶片和導(dǎo)電。 2.銀膠的主要成份:銀粉占75-80% 、EPOXY(環(huán)氧樹脂)占10-15% 、添加劑占5-10% 。 3.銀膠的使用:冷藏,使用前需解凍并充分?jǐn)嚢杈鶆?,因銀膠放置長時(shí)間后,銀粉會(huì)沉淀,如不攪拌均勻?qū)?huì)影響銀膠的使用性能。 ?LED燈珠晶片? 1.晶片的作用:晶片是 LED Lamp 的主要組成物料,是發(fā)光的半導(dǎo)體材料。 2.晶片的組成:晶片是采用磷化鎵(GaP) ?、 鎵鋁砷(GaAlAs)或砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材料組成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有單向?qū)щ娦浴? 3.晶片的結(jié)構(gòu):焊單線正極性(P/N結(jié)構(gòu))晶片,雙線晶片。晶片的尺寸單位:mil,晶片的焊墊一般為金墊或鋁墊。其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。 4.晶片的發(fā)光顏色:晶片的發(fā)光顏色取決于波長,常見可見光的分類大致為:暗紅色(700nm)、深紅色(640-660nm)、紅色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黃色(580-595nm)、黃綠色(565-575nm)、純綠色(500-540nm)、藍(lán)色(450-480nm)、紫色(380-430nm) 。 白光和粉紅光是一種光的混合效果。最常見的是由藍(lán)光+黃色熒光粉和藍(lán)光+紅色熒光粉混合而成。 5.晶片的主要技術(shù)參數(shù): ? ? a.晶片的伏安特性圖; ? ? b.正向電壓(VF):施加在晶片兩端,使晶片正向?qū)ǖ碾妷骸4穗妷号c晶片本身和測試電流存在相應(yīng)的關(guān)系。VF過大,會(huì)使晶片被擊穿。 ? ? c.正向電流(IF):晶片在施加一定電壓后,所產(chǎn)生的正向?qū)娏鳌F的大小,與正向電壓的大小有關(guān)。晶片的工作電流在10-20mA左右。 ? ? d.反向電壓(VR):施加在晶片上的反向電壓。 ? ? ? e.反向電流(IR):是指晶片在施加反向電壓后,所產(chǎn)生的一個(gè)漏電流。此電流越小越好。因?yàn)殡娏鞔罅巳菀自斐删环聪驌舸? ? ? f.亮度(IV):指光源的明亮程度。單位換算:1cd=1000mcd ?? ? ? g.波長:反映晶片的發(fā)光顏色。不同波長的晶片其發(fā)光顏色不同。單位:nm ?LED燈珠金線? 1.金線的作用:連接晶片PAD(焊墊)與支架,并使其能夠?qū)ā? 金線的純度為99.99%Au;延伸率為2-6%,金線的尺寸有:0.9mil、1.0mil、1.1mil等。 ?LED燈珠環(huán)氧樹脂? 1.環(huán)氧樹脂的作用:保護(hù)Lamp的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可稍微改變Lamp的發(fā)光顏色、亮度及角度;使Lamp成形。 2.封裝樹脂包括:A膠(主劑)、B膠(硬化劑)、DP(擴(kuò)散劑) 、CP(著色劑)四部份組成。其主要成分為環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)、酸酐類(酸無水物 Anhydride)、高光擴(kuò)散性填料(Light diffusion) 及熱安定性染料(dye)。

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