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0805貼片LED燈珠發黑原因解析

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  0805貼片LED燈珠焊接完成后會發生底部發黃、發黑,熒光膠變得透明,光通量下降嚴重,色溫上升。不良比例從110%不等。這是業界俗稱的LED硫化現象。但沒有聽到 解決方案。

 

    其原理是:因為0805貼片LED燈珠的支架是在銅的基材上鍍銀(銀層會起到發亮,反射光的作用),LED在高溫焊接時,碰到了硫或硫蒸氣,而0805貼片LED燈珠,在高溫時如果氣密性不是特別好,則會造成支架上的銀層與硫發生化學反應Ag+SAgS↓,形成AgS ,視反應量的多少,其顏色為黃燈或黑色不等。 嚴重的銀層都反應完,金絲斷裂,造成LED燈珠開路。

 

    而硫從何而來,我們從問題客戶那取了很多的物質進行化學元素鑒定,結果發現:送檢的物質中,PCB板、錫膏、洗板水、其它灌充膠均有存在硫元素的記錄,但也有的廠家送檢的物質中,根本 沒有硫,那是怎么回事呢?后來經分析,在他們高溫回流焊的環境中,空氣中硫的成份超標,也會發生上述硫化現象。這也 能解釋為何同樣的做法,物料沒變的情況下,為何上午做有,下午做沒有硫化的問題。客戶的使用條件具有不確定性,我們也無法去預測到客戶焊接時的條件。而我們了解到燈珠廠商在LED燈珠在出廠前,都經歷了80150度左右的高溫烘烤,均不存在硫化的問題。

 

     是說LED本身這邊沒有什么問題。所以很多的工廠面對這個問題,常常是束手無策,但客戶用你的LED燈珠,出了問題,只能是找你賠。找不出真正的問題,因此不少LED燈珠工廠只能是選擇賠錢或補貨了結。我們從LED的制造部分,深層次來分析這個問題:LED燈珠的材料構成包括:晶片,金絲,熒光粉,膠水,支架。我們做過物質成份分析,上述材料存在硫元素的可能性很小。硫元素要從外界進入到支架里面與電鍍層發生化學反應,首先得評估的是產品的氣密性,而產生氣密性問題的兩大原因:一是LED支架本身,現在市面上大家都差不多,盡管不好,但還是能用。第二, 只能是膠水了。

0805貼片LED燈珠

 

    再來研究膠水的成份,一般作為LED的灌封膠水,主要有兩類,一種是低折射率(通常在1.43左右),甲基性膠水,價格比較低,但透水透氣性較強;因此這類膠水發生硫化的機率很高。第二種則是苯基性膠水,折射率較高(通常在1.5以上),價格很貴,因為其分子結構比較復雜,水和氣體是很難進入到里面去的,所以防硫化的能力很高。

 

    我們可以用一實驗來演示0805LED燈珠的硫化過程:取一只玻璃燒杯,在燒杯中注入半杯Na2S2O3,將甲基性膠水和苯基性膠水封裝的LED各取5PCS分別貼于杯壁上,將燒杯用酒精爐加熱,不到3分鐘,我們會發現:甲基性膠水封的0805貼片LED燈珠的熒光膠開始漸漸透明,晶片變得逐漸清晰,LED杯底也開始由黃變黑了。而苯基性膠水封裝的0805LED燈珠沒有任何變化。(拓展LED http://www.livespring.net)


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