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客戶鑒定貼片式燈珠發黑原因解析

         鑫冠明科技有限公司(在LED燈珠生產領域有13行業經驗),貼片式燈珠可訂制,能為客戶提供解決方案。官方網站:http://www.vod93.com; 貼片式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1-10%不等。這是業界俗稱的LED硫化現象。但沒有聽到最終的解決方案。
       

        其原理是:因為貼片LED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,而貼片LED,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+S=AgS↓,形成AgS ,視反應量的多少,其顏色為黃色或黑色不等。最嚴重的銀層都反應完,金絲斷裂,造成LED 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,根本就沒有硫,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。這也就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。也就是說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,出了問題,只能是找你賠。找不出真正的問題,因此不少LED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,就只能是膠水了。
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的硫化過程:取一只玻璃燒杯,在燒杯中注入半杯硫代硫酸鈉溶液(分子式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:甲基性膠水封的貼片LED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沒有任何變化。

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