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                解析LED燈珠變色的6種狀況
                 在實踐運用中常常發現因LED燈珠的失效導致制品出現功用反常乃至徹底失效的狀況。近年來, 因LED燈珠變色導致制品出現色溫漂移、流明下降和出光效果變差等壹系列牢靠性問題的事例日益增多, 使很多的LED燈珠產品出產廠家及用戶遭受了嚴峻的經濟損失。
                  今日我司工程通過幾個LED燈珠失效事例,剖析了導致LED燈珠發作變色失效的根本原因——支架原因:
                (1)異物汙染支架
                   失效LED燈珠壹側變色,揭開封裝膠後能夠看到變色部位的支架的外表掩蓋了壹層異物,對異物進行元素成分測驗,顯現其主成分為錫( Sn) 、鉛(Pb) 元素.
                   揭開LED燈珠變色部位外圍的白色塑膠,在與白色塑膠觸摸的支架外表也檢出了錫(Sn)、鉛(Pb) 成分。由於異物掩蓋部位的支架與LED燈珠壹側的引腳相連,而引腳選用錫鉛焊接。清楚明了,假如燈珠在進行外表貼裝時,引腳沾附了剩余的錫膏, 則在焊接時,熔化的焊料會沿著引腳爬升至與之相連的支架外表,構成掩蓋層。因而,此事例中LED燈珠失效的原因是LED燈珠在進行拼裝焊接時,引腳焊接部位的焊料進入了支架外表,構成了掩蓋物,然後導致了LED燈珠變色。
                (2)支架腐蝕
                   失效LED燈珠的中心部位變色發黑,開封後將其放在光學顯微鏡下調查,發現整個支架的外表明顯地變黑,運用SEM&EDS 測驗發黑支架的成分,成果顯現,除了正常的原料成格外,發黑支架中還具有較高含量的腐蝕性硫(S) 元素,而支架外表鍍銀層部分也出現出疏松的腐蝕描摹.
                   壹般LED燈珠在出產進程中,由於資料本身不純或工藝進程汙染等原因引進硫(S) 、氯(Cl) 等腐蝕性元素時,在必定條件下(如高溫、水汽殘留等),其金屬支架極易發作腐蝕,導致燈珠出現變色、漏電等失效現象。
                (3)支架鍍層質量差
                   LED燈珠點亮老化後出現變色發黑現象,且失效率高達30 % 。去掉LED燈珠外表的封裝膠後,發現支架表層銀鍍層失掉原有的亮光, 出現灰色。運用SEM 調查支架表層微觀描摹,發現與未安裝的半制品支架比較,LED失效LED燈珠的支架外表銀層疏松且有較多的孔洞。將半制品支架和失效LED制作成切片,調查其截面鍍層質量,發現支架鍍層結構為銅鍍鎳再鍍銀,與半制品比較,失效品支架的鎳鍍層變薄,表層銀層變得疏松,且鎳銀鍍層邊界變得含糊。運用AES 測驗失效LED支架淺表層成分,發現其間會有鎳(Ni) 元素,測驗結果為:鎳鍍層分散至了銀層外表。因此,LED燈珠變色的原由於所用的支架鍍層不良,老化後銀層疏松發生孔洞,鎳層通過銀層孔洞分散到銀層外表,導致銀層發黑,LED燈珠變色。
                   在很多的LED燈珠變色失效事例中,因支架變色或腐蝕導致的失效所占的份額是最高的。因而,LED燈珠或支架出產方應采納壹些辦法來防備產品失效。
                   例如:挑選質量傑出的、耐蝕的支架基材;采納適合的電鍍工藝條件,保證構成晶粒細膩、結構細密的鍍層,鍍層厚度均勻並到達防護要求;關於表層鍍層為銀的支架,選取有用的銀維護工藝,進步銀支架的防變色才能;在LED燈珠出產安裝的進程中,則應避免外來的汙染或腐蝕性物質的引進,保證LED燈珠封裝緊密,以下降因環境中的水汽和氧氣等的侵入而引發各種腐蝕的可能性。
                LED燈珠封裝膠原因
                (1)封裝膠中殘留外來異物
                   失效LED燈珠的外觀出現部分變色發黑。揭開封裝膠, 發現有壹個黑色異物夾雜在封裝膠內, 用掃描電鏡及能譜儀(SEM&EDS) 對異物進行成分剖析[5-6], 承認其主成分為鋁(Al)、碳(C)、氧(O) 元素, 還含有少數的雜質元素,結合用戶反響的失效布景可知, 該異物是在封裝進程中引進的。
                (2)封裝膠受化學物質腐蝕發作膠體變色
                   失效品為玻璃光管燈, 內部的LED燈帶運用單組份室溫固化矽橡膠粘結固定在玻璃管上, 固膠部位燈帶上的LED燈珠出現發黃變暗現象。失效燈珠封裝膠的原料為矽橡膠, 運用SEM&EDS 測驗封裝膠的元素成分, 發現其比正常LED燈珠封裝膠成分多檢出了硫(S) 元素。測驗結果為:壹般硫磺、有機二硫化物和多硫化物等含硫物質能夠作為硫化劑, 使橡膠發作硫化交聯反響, 然後使橡膠的結構改動, 出現出色彩發黃變暗、熱分化溫度升高的現象。
                  通過TGA 測驗LED燈珠封裝膠體的熱分化溫度可知, 失效LED燈珠封裝膠在失重2 %、5%、10 %、15 %和20 %時的溫度均比同批次良品封裝膠相同失分量的溫度高出25 ℃以上, 利用封裝膠熱分化曲線證明了:封裝膠因發作硫化交聯導致其熱分化溫度升高的現象。運用ICPOES進壹步對起固定效果的單組份固化矽橡膠進行化學成分剖析, 檢出其間含有約400 ppm 的硫(S) 元素。
                   由此可知, LED燈珠發黃變暗的原由於玻璃燈管內粘結固定用的單組份室溫固化矽橡膠在固化進程中揮宣布的含硫(S) 的氣體侵入到了LED 封裝膠中, 使封裝膠發作了進壹步的硫化交聯反響,而再次硫化交聯導致封裝膠體變黃變暗。後續用戶改用未運用單組份固化矽橡膠的塑料燈管則未出現燈珠變色的現象。因而,LED燈珠出產方在產品規劃選材和制作時應考慮產品各部件所用不同資料相互間的匹配性, 避免因資料的不兼容而導致後續出現牢靠性問題。
                LED燈珠熒光粉沈降
                   LED燈珠安裝成LED燈具後在庫房貯存時,發作了色溫漂移失效, 失效LED燈珠的封裝膠由橙色變為淺黃色,對其進行I-V 特性測驗, 發現燈珠能夠正常點亮,且I-V 曲線正常,僅僅出亮光度發作改動。取壹些失效燈珠,以機械開封方法取出封裝膠,發現支架外表均殘留有通明顆粒物,運用SEM&EDS 測驗顆粒物成分, 成果顯現其含有高含量的鍶(Sr) 元素。其封裝膠與支架觸摸面也檢出了高含量的鍶( Sr) 元素和鋇(Ba)元素.
                   與之比較,良品LED燈珠開封後,支架外表較潔凈,外表主成分為銀(Ag)和少數的碳(C) 元素,未檢出鍶(Sr)元素,且在其封裝膠與支架的觸摸面上也未檢出鍶(Sr) 和鋇(Ba) 元素。通過測驗失效品和良品LED燈珠封裝膠的截面成分得知,二者所用的熒光粉的成分相同,均為釔鋁石榴石( 主要成分為氧(O) 、鋁(Al) 和釔(Y) )與矽酸鍶鋇( 主要成分為碳(C)、氧(O)、矽(Si)、鍶(Sr)、鋇(Ba) 和鈣(Ca)) 混合熒光粉。
                   LED燈珠的失效原由於所運用的矽酸鹽熒光粉沈降到了封裝膠底部及支架表層,致使因光折射規則不壹致而發作色散現象,導致色溫漂移,同時發作LED燈珠變色現象。
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