貼片LED燈珠發(fā)黑原因解析

 貼片LED燈珠焊接完成后會發(fā)生底部發(fā)黃、發(fā)黑，熒光膠變得透明，光通量下降嚴重，色溫上升。不良比例從1－10%不等。這是業(yè)界俗稱的LED硫化現象。但沒有聽到 解決方案。
 
    其原理是：因為貼片LED燈珠的支架是在銅的基材上鍍銀（銀層會起到發(fā)亮，反射光的作用），LED在高溫焊接時，碰到了硫或硫蒸氣，而貼片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(fā)生化學反應Ag+S＝AgS↓，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(fā)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(huán)境中，空氣中硫的成份超標，也會發(fā)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，我們也無法去百分之百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80－150度左右的高溫烘烤，均不存在硫化的問題。
 
    也 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(fā)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。
 
    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(fā)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LED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(fā)現：甲基性膠水封的貼片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LED燈珠沒有任何變化。
 
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