2023-12-29
Die drei Hauptgründe für die Verfärbung von LED-Perlen sind 6 Fälle
Die drei Hauptgründe für die Verfärbung von LED-Perlen sind 6 Fälle
Die Zuverlässigkeit von LED-Produkten wird von Herstellern und Anwendern zunehmend beunruhigt. Als grundlegender Bestandteil des Produkts wirkt sich die Qualität von LED-Perlen direkt auf die Zuverlässigkeit von LED-Produkten aus und kommt in praktischen Anwendungen häufig vor, weil der Ausfall von LED-Perlen zu Funktionsstörungen oder sogar zum vollständigen Ausfall des fertigen Produkts führt. In den letzten Jahren kam es aufgrund der Verfärbung der Lampenperlen zu einer Reihe von Zuverlässigkeitsproblemen wie Farbtemperaturdrift, Lumenreduzierung und schlechter Lichtwirkung, was bei vielen Herstellern und Anwendern von LED-Produkten zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten geführt hat. In diesem Artikel wird die Grundursache für den Verfärbungsfehler von LED-Lampenperlen anhand mehrerer Fehlerfälle analysiert.
Gründe für die Verfärbung der LED-Perlen, Gründe für den Verpackungskleber
(1) Restfremdkörper im Verpackungskleber
Das Erscheinungsbild der ausgefallenen Lampenperle weist eine lokale Verfärbung und Schwärze auf. Beim Freilegen der Kapselung wurde ein schwarzer Fremdkörper in der Kapselung gefunden. Die Zusammensetzungsanalyse des Fremdkörpers wurde mittels SEM und energiedispersivem Spektrometer (SEM&EDS) [5-6] durchgeführt und es wurde bestätigt, dass die Hauptbestandteile des Fremdkörpers Aluminium (Al), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff waren ( O) und eine geringe Menge an Verunreinigungselementen waren ebenfalls enthalten. Die Testergebnisse sind in der folgenden Abbildung dargestellt. In Kombination mit dem Fehlerhintergrund des Benutzerfeedbacks ist ersichtlich, dass der Fremdkörper in den Verpackungsprozess eingeführt wurde.
(2) Der Verpackungsklebstoff wird durch Chemikalien angegriffen und es kommt zu kolloidalen Verfärbungen
Das ausgefallene Produkt ist die Glaslichtröhrenlampe, und der interne LED-Lampenstreifen ist mit einkomponentigem, bei Raumtemperatur aushärtendem Silikonkautschuk an der Glasröhre befestigt. Die LED-Lampenperle auf dem Lampengürtel des festen Klebeteils erscheint gelb und dunkel. SEM&EDS wurde verwendet, um die Elementzusammensetzung des ausgefallenen Lampenperlen-Einkapselungsklebstoffs zu testen, und es wurde festgestellt, dass mehr Schwefel (S) nachgewiesen wurde als im normalen Lampenperlen-Einkapselungsklebstoff.
Normalerweise können Schwefel, organische Disulfide und Polysulfide sowie andere schwefelhaltige Substanzen als Vulkanisationsmittel verwendet werden, so dass eine Vernetzungsreaktion der Kautschukvulkanisation stattfindet, so dass sich die Struktur des Kautschuks ändert, eine gelbe und dunkle Farbe zeigt und das Phänomen des Temperaturanstiegs bei thermischer Zersetzung auftritt.
Gemäß der thermischen Zersetzungstemperatur des Lampenperlen-Einkapselungsgels im TGA-Test ist die Temperatur des ausgefallenen Lampenperlen-Einkapselungsklebstoffs bei einem Gewichtsverlust von 2 %, 5 %, 10 %, 15 % und 20 % um mehr als 25 °C höher die Temperatur der gleichen Charge guten Produktverkapselungsklebstoffs bei gleichem Gewichtsverlust. Die thermische Zersetzungskurve des Verpackungsklebstoffs ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Es wurde bestätigt, dass die thermische Zersetzungstemperatur der Verpackungsklebstoffe aufgrund der Vulkanisationsvernetzung anstieg. ICPOES wurde zur weiteren Analyse der chemischen Zusammensetzung des fixierten, einkomponentigen, vulkanisierten Silikonkautschuks verwendet, bei dem festgestellt wurde, dass er etwa 400 ppm Schwefel (S) enthält.
Es ist ersichtlich, dass der Grund für die gelben und dunklen LED-Lampenperlen darin liegt, dass das schwefelhaltige (S)-Gas, das durch den bei Raumtemperatur aushärtenden Einkomponenten-Silikonkautschuk, der zum Verkleben und Fixieren in der Glaslampenröhre verwendet wird, verflüchtigt wird, in die LED-Verpackung eindringt Kleber während des Aushärtungsprozesses, wodurch der Verpackungskleber einer weiteren Vulkanisationsvernetzungsreaktion unterzogen wird und die Revulkanisationsvernetzung dazu führt, dass die Verpackungskolloide gelb und dunkel werden. Der spätere Benutzer wechselte zu einer Kunststoff-Lampenröhre ohne die Verwendung von einkomponentigem gehärtetem Silikonkautschuk, und es kam zu keinem Phänomen der Verfärbung der Lampenperlen.
Daher sollten LED-Hersteller die Abstimmung zwischen verschiedenen Materialien berücksichtigen, die bei Produktdesign und -herstellung verwendet werden, um die daraus resultierenden Zuverlässigkeitsprobleme aufgrund von Materialinkompatibilität zu vermeiden
Normalerweise können Schwefel, organische Disulfide und Polysulfide sowie andere schwefelhaltige Substanzen als Vulkanisationsmittel verwendet werden, so dass eine Vernetzungsreaktion der Kautschukvulkanisation stattfindet, so dass sich die Struktur des Kautschuks ändert, eine gelbe und dunkle Farbe zeigt und das Phänomen des Temperaturanstiegs bei thermischer Zersetzung auftritt.
Gemäß der thermischen Zersetzungstemperatur des Lampenperlen-Einkapselungsgels im TGA-Test ist die Temperatur des ausgefallenen Lampenperlen-Einkapselungsklebstoffs bei einem Gewichtsverlust von 2 %, 5 %, 10 %, 15 % und 20 % um mehr als 25 °C höher die Temperatur der gleichen Charge guten Produktverkapselungsklebstoffs bei gleichem Gewichtsverlust. Die thermische Zersetzungskurve des Verpackungsklebstoffs ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Es wurde bestätigt, dass die thermische Zersetzungstemperatur der Verpackungsklebstoffe aufgrund der Vulkanisationsvernetzung anstieg. ICPOES wurde zur weiteren Analyse der chemischen Zusammensetzung des fixierten, einkomponentigen, vulkanisierten Silikonkautschuks verwendet, bei dem festgestellt wurde, dass er etwa 400 ppm Schwefel (S) enthält.
Es ist ersichtlich, dass der Grund für die gelben und dunklen LED-Lampenperlen darin liegt, dass das schwefelhaltige (S)-Gas, das durch den bei Raumtemperatur aushärtenden Einkomponenten-Silikonkautschuk, der zum Verkleben und Fixieren in der Glaslampenröhre verwendet wird, verflüchtigt wird, in die LED-Verpackung eindringt Kleber während des Aushärtungsprozesses, wodurch der Verpackungskleber einer weiteren Vulkanisationsvernetzungsreaktion unterzogen wird und die Revulkanisationsvernetzung dazu führt, dass die Verpackungskolloide gelb und dunkel werden. Der spätere Benutzer wechselte zu einer Kunststoff-Lampenröhre ohne die Verwendung von einkomponentigem gehärtetem Silikonkautschuk, und es kam zu keinem Phänomen der Verfärbung der Lampenperlen.
Daher sollten LED-Hersteller die Abstimmung zwischen verschiedenen Materialien berücksichtigen, die bei Produktdesign und -herstellung verwendet werden, um die daraus resultierenden Zuverlässigkeitsprobleme aufgrund von Materialinkompatibilität zu vermeiden
Zwei Gründe für die Verfärbung von LED-Perlen sind die Phosphorsedimentation
Wenn die Lampenperlen zu LED-Lampen zusammengebaut und im Lager gelagert werden, tritt ein Farbtemperaturdriftfehler auf und der Verpackungskleber der fehlerhaften LED-Lampenperlen ändert sich von Orange zu Hellgelb. Der IV-Kennlinientest wird daran durchgeführt und es wird festgestellt, dass die Lampenperlen normal leuchten können und die IV-Kurve normal ist, aber die Helligkeit ändert sich. Einige ausgefallene Lampenperlen wurden entnommen und der Einkapselungskleber durch mechanisches Öffnen entfernt. Es wurde festgestellt, dass transparente Partikel auf der Oberfläche des Gerüsts zurückblieben. SEM&EDS wurde verwendet, um die Zusammensetzung der Partikel zu testen, und die Ergebnisse zeigten, dass sie einen hohen Gehalt an Strontium (Sr) enthielten. Auch auf der Kontaktfläche zwischen dem Verpackungsklebstoff und dem Träger wurde ein hoher Gehalt an Strontium (Sr) und Barium (Ba)-Elementen festgestellt.
Im Gegensatz dazu ist die Oberfläche des Gerüsts nach dem Öffnen der guten Produktlampenperle relativ sauber, der Hauptbestandteil der Oberfläche ist Silber (Ag) und eine kleine Menge Kohlenstoffelement (C) und kein Strontium (Sr). Element wird erkannt und es werden keine Elemente Strontium (Sr) und Barium (Ba) auf der Kontaktfläche des Verpackungsklebstoffs und des Gerüsts erkannt. Durch Testen der Querschnittszusammensetzung des ausgefallenen Produkts und des Lampenperlen-Verpackungsklebstoffs des guten Produkts ist bekannt, dass die Zusammensetzung des in beiden verwendeten Leuchtstoffs dieselbe ist. Es handelt sich um gemischte Leuchtstoffe aus Yttrium-Aluminium-Granat (hauptsächlich bestehend aus Sauerstoff (O), Aluminium (Al) und Yttrium (Y)) und Barium-Strontium-Silikat (hauptsächlich bestehend aus Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O), Silizium (Si). Strontium (Sr), Barium (Ba) und Kalzium (Ca).
Der Grund für das Versagen von LED-Lampenperlen liegt daher darin, dass sich der verwendete Silikatleuchtstoff am Boden des Verpackungsklebstoffs und an der Oberfläche des Trägers abgesetzt hat, was zu einer Streuung aufgrund inkonsistenter Lichtbrechungsgesetze und damit zu einer Farbtemperaturdrift führt das Phänomen der Verfärbung der Lampenperlen.
Im Gegensatz dazu ist die Oberfläche des Gerüsts nach dem Öffnen der guten Produktlampenperle relativ sauber, der Hauptbestandteil der Oberfläche ist Silber (Ag) und eine kleine Menge Kohlenstoffelement (C) und kein Strontium (Sr). Element wird erkannt und es werden keine Elemente Strontium (Sr) und Barium (Ba) auf der Kontaktfläche des Verpackungsklebstoffs und des Gerüsts erkannt. Durch Testen der Querschnittszusammensetzung des ausgefallenen Produkts und des Lampenperlen-Verpackungsklebstoffs des guten Produkts ist bekannt, dass die Zusammensetzung des in beiden verwendeten Leuchtstoffs dieselbe ist. Es handelt sich um gemischte Leuchtstoffe aus Yttrium-Aluminium-Granat (hauptsächlich bestehend aus Sauerstoff (O), Aluminium (Al) und Yttrium (Y)) und Barium-Strontium-Silikat (hauptsächlich bestehend aus Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O), Silizium (Si). Strontium (Sr), Barium (Ba) und Kalzium (Ca).
Der Grund für das Versagen von LED-Lampenperlen liegt daher darin, dass sich der verwendete Silikatleuchtstoff am Boden des Verpackungsklebstoffs und an der Oberfläche des Trägers abgesetzt hat, was zu einer Streuung aufgrund inkonsistenter Lichtbrechungsgesetze und damit zu einer Farbtemperaturdrift führt das Phänomen der Verfärbung der Lampenperlen.
Drei Gründe für die Verfärbung der LED-Perlen: Gründe für die Unterstützung
(1) Fremdkörper verunreinigen den Stent
Eine Seite der Störungslampenperle ist verfärbt und die Oberfläche des Trägers an der verfärbten Stelle ist sichtbar, nachdem der Einkapselungskleber freigelegt wurde. Der Elementzusammensetzungstest des Fremdkörpers zeigt, dass seine Hauptbestandteile Zinn (Sn) und Blei (Pb) sind.
Der weiße Kunststoff um den verfärbten Teil der Lampenperlen wurde freigelegt, und auf der Oberfläche der Halterung, die mit dem weißen Kunststoff in Kontakt kam, wurden auch Bestandteile aus Zinn (Sn) und Blei (Pb) festgestellt. Denn die Halterung des mit Fremdkörpern bedeckten Teils ist mit dem Stift auf einer Seite der Lampenperle verbunden und der Stift ist mit Bleizinn verschweißt. Wenn der Stift der Lampenperle bei der Oberflächenmontage mit überschüssiger Lotpaste befestigt wird, steigt das geschmolzene Lot beim Schweißen offensichtlich entlang des Stifts zur Oberfläche des damit verbundenen Trägers und bildet eine Deckschicht.
Daher liegt der Grund für den Ausfall der LED-Lampenperle in diesem Fall darin, dass beim Zusammenbau und Schweißen der LED-Lampenperle das Lot an der Schweißposition des Stifts in die Oberfläche der Halterung eindringt und eine Abdeckung bildet, die das verursacht Lampenperle verfärbt sich.
Der weiße Kunststoff um den verfärbten Teil der Lampenperlen wurde freigelegt, und auf der Oberfläche der Halterung, die mit dem weißen Kunststoff in Kontakt kam, wurden auch Bestandteile aus Zinn (Sn) und Blei (Pb) festgestellt. Denn die Halterung des mit Fremdkörpern bedeckten Teils ist mit dem Stift auf einer Seite der Lampenperle verbunden und der Stift ist mit Bleizinn verschweißt. Wenn der Stift der Lampenperle bei der Oberflächenmontage mit überschüssiger Lotpaste befestigt wird, steigt das geschmolzene Lot beim Schweißen offensichtlich entlang des Stifts zur Oberfläche des damit verbundenen Trägers und bildet eine Deckschicht.
Daher liegt der Grund für den Ausfall der LED-Lampenperle in diesem Fall darin, dass beim Zusammenbau und Schweißen der LED-Lampenperle das Lot an der Schweißposition des Stifts in die Oberfläche der Halterung eindringt und eine Abdeckung bildet, die das verursacht Lampenperle verfärbt sich.
(2) Stützkorrosion
Der mittlere Teil der ausgefallenen LED-Lampenperle war verfärbt und schwarz. Nach dem Öffnen der Perle wurde diese unter einem Lichtmikroskop untersucht und es wurde festgestellt, dass die Oberfläche der gesamten Klammer deutlich schwarz war. SEM&EDS wurde verwendet, um die Zusammensetzung des geschwärzten Brackets zu testen, und die Ergebnisse zeigten, dass das geschwärzte Bracket neben der normalen Materialzusammensetzung auch einen hohen Gehalt an ätzendem Schwefel (S)-Element aufwies. Die lokale Silberschicht auf der Oberfläche des Gerüsts zeigte ebenfalls eine lockere Korrosionsmorphologie.
Normalerweise führen LED-Lampenperlen im Produktionsprozess aufgrund der Unreinheit des Materials selbst oder der Prozessverschmutzung und aus anderen Gründen dazu, dass unter bestimmten Bedingungen (z. B. hohe Temperaturen, Wasserdampfrückstände) Schwefel (S), Chlor (Cl) und andere korrosive Elemente eingeführt werden. usw.), ist seine Metallhalterung anfällig für Korrosion, was zu Verfärbungen der Lampenperlen, Undichtigkeiten und anderen Fehlerphänomenen führt.
Normalerweise führen LED-Lampenperlen im Produktionsprozess aufgrund der Unreinheit des Materials selbst oder der Prozessverschmutzung und aus anderen Gründen dazu, dass unter bestimmten Bedingungen (z. B. hohe Temperaturen, Wasserdampfrückstände) Schwefel (S), Chlor (Cl) und andere korrosive Elemente eingeführt werden. usw.), ist seine Metallhalterung anfällig für Korrosion, was zu Verfärbungen der Lampenperlen, Undichtigkeiten und anderen Fehlerphänomenen führt.
(3) Schlechte Qualität der Trägerbeschichtung
LED-Lampenperlen zeigen nach der Alterung Verfärbungen und Schwärze, und die Ausfallrate beträgt bis zu 30 %.
Nach dem Entfernen des Verkapselungsklebers auf der Oberfläche der Lampenperle wurde festgestellt, dass die Silberbeschichtung auf der Oberfläche der Halterung ihre ursprüngliche Helligkeit verlor und eine graue Farbe aufwies. Mittels REM wurde die Oberflächenmikrostruktur des Trägers beobachtet und es wurde festgestellt, dass die Silberschicht der Trägeroberfläche der ausgefallenen LED-Lampenperle locker war und mehr Löcher aufwies als die des unmontierten halbfertigen Trägers. Die halbfertigen Gerüste und ausgefallenen LEDs wurden in Scheiben geschnitten und die Beschichtungsqualität ihrer Abschnitte beobachtet. Es wurde festgestellt, dass die Beschichtungsstruktur der Gerüste mit Kupfer vernickelt und anschließend versilbert wurde. Im Vergleich zu den halbfertigen Gerüsten wurde die Nickelbeschichtung der ausgefallenen Gerüste dünner, die Oberflächensilberschicht löste sich und die Grenze der Neusilberbeschichtung wurde unscharf. AES wurde verwendet, um die Zusammensetzung der flachen Oberfläche des ausgefallenen LED-Trägers zu testen, und darin wurde Nickel (Ni) gefunden. Die Testergebnisse sind unten aufgeführt. Es ist deutlich zu erkennen, dass sich die Nickelschicht auf der Oberfläche der Silberschicht ausgebreitet hat. Es wird gefolgert, dass der Grund für die Verfärbung der LED-Lampenperle in der schlechten Beschichtung des verwendeten Trägers liegt, die Silberschicht sich nach der Alterung löst und die Nickelschicht durch die Silberschichtlöcher an die Oberfläche der Silberschicht diffundiert, was zu einer Verfärbung führt in der Silberschicht Schwärzung und Verfärbung der Lampenperlen.
Nach dem Entfernen des Verkapselungsklebers auf der Oberfläche der Lampenperle wurde festgestellt, dass die Silberbeschichtung auf der Oberfläche der Halterung ihre ursprüngliche Helligkeit verlor und eine graue Farbe aufwies. Mittels REM wurde die Oberflächenmikrostruktur des Trägers beobachtet und es wurde festgestellt, dass die Silberschicht der Trägeroberfläche der ausgefallenen LED-Lampenperle locker war und mehr Löcher aufwies als die des unmontierten halbfertigen Trägers. Die halbfertigen Gerüste und ausgefallenen LEDs wurden in Scheiben geschnitten und die Beschichtungsqualität ihrer Abschnitte beobachtet. Es wurde festgestellt, dass die Beschichtungsstruktur der Gerüste mit Kupfer vernickelt und anschließend versilbert wurde. Im Vergleich zu den halbfertigen Gerüsten wurde die Nickelbeschichtung der ausgefallenen Gerüste dünner, die Oberflächensilberschicht löste sich und die Grenze der Neusilberbeschichtung wurde unscharf. AES wurde verwendet, um die Zusammensetzung der flachen Oberfläche des ausgefallenen LED-Trägers zu testen, und darin wurde Nickel (Ni) gefunden. Die Testergebnisse sind unten aufgeführt. Es ist deutlich zu erkennen, dass sich die Nickelschicht auf der Oberfläche der Silberschicht ausgebreitet hat. Es wird gefolgert, dass der Grund für die Verfärbung der LED-Lampenperle in der schlechten Beschichtung des verwendeten Trägers liegt, die Silberschicht sich nach der Alterung löst und die Nickelschicht durch die Silberschichtlöcher an die Oberfläche der Silberschicht diffundiert, was zu einer Verfärbung führt in der Silberschicht Schwärzung und Verfärbung der Lampenperlen.
In vielen Fällen von LED-Verfärbungsausfällen ist der Anteil der Ausfälle, die durch Verfärbung oder Korrosion der Halterung verursacht werden, am höchsten. Daher sollten LED- oder Ständerhersteller einige Maßnahmen ergreifen, um Produktausfälle zu verhindern:
1. Wählen Sie eine gute Qualität und Korrosionsbeständigkeit des Trägersubstrats.
2. Nehmen Sie geeignete Bedingungen für den Beschichtungsprozess vor, um die Bildung feiner Körnchen, eine dichte Struktur der Beschichtung und eine gleichmäßige Beschichtungsdicke sicherzustellen und die Schutzanforderungen zu erfüllen.
3. Für die Halterung mit Silberoberflächenbeschichtung wird ein wirksames Silberschutzverfahren ausgewählt, um die Anti-Verfärbungsfähigkeit der Silberhalterung zu verbessern.
4. Im Prozess der LED-Produktion und -Montage sollte das Eindringen von Fremdverschmutzung oder korrosiven Substanzen verhindert werden, um sicherzustellen, dass die LED-Verpackung dicht ist, und um die Möglichkeit verschiedener Korrosionen zu verringern, die durch das Eindringen von Wasserdampf und Sauerstoff in die LED verursacht werden Umfeld.
1. Wählen Sie eine gute Qualität und Korrosionsbeständigkeit des Trägersubstrats.
2. Nehmen Sie geeignete Bedingungen für den Beschichtungsprozess vor, um die Bildung feiner Körnchen, eine dichte Struktur der Beschichtung und eine gleichmäßige Beschichtungsdicke sicherzustellen und die Schutzanforderungen zu erfüllen.
3. Für die Halterung mit Silberoberflächenbeschichtung wird ein wirksames Silberschutzverfahren ausgewählt, um die Anti-Verfärbungsfähigkeit der Silberhalterung zu verbessern.
4. Im Prozess der LED-Produktion und -Montage sollte das Eindringen von Fremdverschmutzung oder korrosiven Substanzen verhindert werden, um sicherzustellen, dass die LED-Verpackung dicht ist, und um die Möglichkeit verschiedener Korrosionen zu verringern, die durch das Eindringen von Wasserdampf und Sauerstoff in die LED verursacht werden Umfeld.
