解析LED灯珠变色的6种情况
形成了覆盖物, 从而导致了灯珠变色。
(2)支架腐蚀
失效LED 灯珠的中间部位变色发黑, 开封后将其放在光学显微镜下观察, 发现整个支架的表面明显地变黑, 使用SEM&EDS 测试发黑支架的成分, 结果显示, 除了正常的材质成分外, 发黑支架中还具有较高含量的腐蚀性硫(S) 元素, 而支架表面镀银层局部也呈现出疏松的腐蚀形貌, 如下图所示。
通常LED 灯珠在生产过程中, 由于材料自身不纯或工艺过程污染等原因引入硫(S) 、氯(Cl) 等腐蚀性元素时, 在一定条件下(如高温、水汽残留等), 其金属支架极易发生腐蚀, 导致灯珠出现变色、漏电等失效现象。
(3)支架镀层质量差
LED 灯珠点亮老化后出现变色发黑现象, 且失效率高达30 % 。去掉灯珠表面的封装胶后, 发现支架表层银镀层失去原有的光亮, 呈现灰色。使用SEM 观察支架表层微观形貌, 发现与未装配的半成品支架相比, LED 失效灯珠的支架表面银层疏松且有较多的孔洞。将半成品支架和失效LED 制作成切片, 观察其截面镀层质量, 发现支架镀层结构为铜镀镍再镀银,与半成品相比,失效品支架的镍镀层变薄,表层银层变得疏松,且镍银镀层界限变得模糊。
使用AES 测试失效LED 支架浅表层成分, 发现其中会有镍(Ni) 元素, 测试结果如下图所示, 很显然, 镍镀层扩散至了银层表面。由此得出, LED 灯珠变色的原因为所用的支架镀层不良, 老化后银层疏松产生孔洞, 镍层经过银层孔洞扩散到银层表面, 导致银层发黑, 灯珠变色。
在众多的LED 变色失效案例中, 因支架变色或腐蚀导致的失效所占的比例是最高的。因此,LED 或支架生产方应采取一些措施来预防产品失效。
例如:选择质量良好的、耐蚀的支架基材;采取适宜的电镀工艺条件,保证形成晶粒细腻、结构致密的镀层,镀层厚度均匀并达到防护要求;对于表层镀层为银的支架,选取有效的银保护工艺,提高银支架的防变色能力;在LED 生产装配的过程中,则应防止外来的污染或腐蚀性物质的引入,确保LED 封装严密,以降低因环境中的水汽和氧气等的侵入而引发各种腐蚀的可能性。
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