LED死燈情況制約著各個(gè)專(zhuān)業(yè)從事LED產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也制約著LED行業(yè)的發(fā)展,除一般虛焊外,芯片造成LED死燈的因素有哪些?
1、鍍銀層過(guò)薄
市場(chǎng)上現(xiàn)有的LED光源選擇銅作為引線框架的基體材料。為防止銅發(fā)生氧化,一般支架表面都要電鍍上一層銀。如果鍍銀層過(guò)薄,在高溫條件下,支架易黃變。鍍銀層的發(fā)黃不是鍍銀層本身引起的,而是受銀層下的銅層影響。在高溫下,銅原子會(huì)擴(kuò)散、滲透到銀層表面,使得銀層發(fā)黃。銅的可氧化性是銅本身最大的弊病。當(dāng)銅一旦出現(xiàn)氧化狀態(tài),導(dǎo)熱和散熱性能都會(huì)大大的下降。所以鍍銀層的厚度至關(guān)重要。同時(shí),銅和銀都易受空氣中各種揮發(fā)性的硫化物和鹵化物等污染物的腐蝕,使其表面發(fā)暗變色。有研究表明,變色使其表面電阻增加約20~80%,電能損耗增大,從而使LED的穩(wěn)定性、可靠性大為降低,甚至導(dǎo)致嚴(yán)重事故。
2、鍍銀層硫化
LED光源怕硫,這是因?yàn)楹虻臍怏w會(huì)通過(guò)其多孔性結(jié)構(gòu)的硅膠或支架縫隙,與光源鍍銀層發(fā)生硫化反應(yīng)。LED光源出現(xiàn)硫化反應(yīng)后,產(chǎn)品功能區(qū)會(huì)黑化,光通量會(huì)逐漸下降,色溫出現(xiàn)明顯漂移;硫化后的硫化銀隨溫度升高導(dǎo)電率增加,在使用過(guò)程中,極易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象;更嚴(yán)重的狀況是銀層完全被腐蝕,銅層暴露。由于金線二焊點(diǎn)附著在銀層表面,當(dāng)支架功能區(qū)銀層被完全硫化腐蝕后,金球出現(xiàn)脫落,從而出現(xiàn)死燈。
3、鍍銀層氧化
在LED發(fā)黑初步診斷的案例中發(fā)現(xiàn)硫/氯/溴元素越難越難找了,然而LED光源鍍銀層發(fā)黑跡象明顯,這可能與銀氧化有關(guān)。但EDS能譜分析等純?cè)胤治鰴z測(cè)手段都不易判定氧化,因?yàn)榇嬖谟诳諝猸h(huán)境、樣品表面吸附以及封裝膠等有機(jī)物中的氧元素都會(huì)干擾檢測(cè)結(jié)果的判定,因此判定氧化發(fā)黑的結(jié)論需要使用SEM、EDS、顯微紅外光譜、XPS等專(zhuān)業(yè)檢測(cè)以及光、電、化學(xué)、環(huán)境老化等一系列可靠性對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)合專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)知識(shí)及電鍍知識(shí)進(jìn)行綜合分析。
4、電鍍質(zhì)量不佳
鍍層質(zhì)量的優(yōu)劣主要決定于金屬沉積層的結(jié)晶組織,一般來(lái)說(shuō),結(jié)晶組織愈細(xì)小,鍍層也愈致密、平滑、防護(hù)性能也愈高。這種結(jié)晶細(xì)小的鍍層稱(chēng)為“微晶沉積層”。好的電鍍層應(yīng)該鍍層結(jié)晶細(xì)致、平滑、均勻、連續(xù),不允許有污染物、化學(xué)物殘留、斑點(diǎn)、黑點(diǎn)、燒焦、粗糙、針孔、麻點(diǎn)、裂紋、分層、起泡、起皮起皺、鍍層剝落、發(fā)黃、晶狀鍍層、局部無(wú)鍍層等缺陷。在電鍍生產(chǎn)實(shí)踐中,金屬鍍層的厚度及鍍層的均勻性和完整性是檢查鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,因?yàn)殄儗拥姆雷o(hù)性能、孔隙率等都與鍍層厚度有直接關(guān)系。特變是陰極鍍層,隨著厚度的增加,鍍層的防護(hù)性能也隨之提高。如果鍍層的厚度不均勻,往往其最薄的地方首先被破壞,其余部位鍍層再厚也會(huì)失去保護(hù)作用。鍍層的孔隙率較多,氧氣等腐蝕性的氣體會(huì)通過(guò)孔隙進(jìn)入腐蝕銅基體
5、有機(jī)物污染
因?yàn)殡婂冞^(guò)程中會(huì)用到各種含有機(jī)物的藥水,鍍銀層如果清洗不干凈或者選用質(zhì)量較差以及變質(zhì)的藥水,這些殘留的有機(jī)物一旦在光源點(diǎn)亮的環(huán)境中,在光、熱和電的作用下,有機(jī)物則可能發(fā)生氧化還原等化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致鍍銀層表面變色。
6、水口料
塑料的材質(zhì)是LED封裝支架導(dǎo)熱的關(guān)鍵,如果PPA支架是水口料,會(huì)使PPA的塑料性能降低,從而產(chǎn)生以下問(wèn)題:高溫承受能力差,易變形,黃變,反射率變低;吸水率高,支架會(huì)因吸水造成尺寸變化及機(jī)械強(qiáng)度下降;與金屬和硅膠結(jié)合性差,比較挑膠,與很多硅膠都不匹配。這些潛在問(wèn)題,使得燈珠很難使用在稍大的功率上,一旦超出了使用功率范圍,初始亮度很高,但衰減很快,沒(méi)用幾個(gè)月燈就暗了。
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