2023-12-29
Las tres razones principales de la decoloración de las cuentas LED son 6 casos
Las tres razones principales de la decoloración de las cuentas LED son 6 casos
La fiabilidad de los productos LED ha sido una preocupación cada vez mayor para los fabricantes y usuarios. Como componente básico del producto, la calidad de las perlas LED afecta directamente la confiabilidad de los productos LED y, a menudo, ocurre en aplicaciones prácticas debido a que la falla de las perlas LED conduce a anomalías funcionales o incluso a una falla total del producto terminado. En los últimos años, una serie de problemas de confiabilidad, como la desviación de la temperatura del color, la reducción del lumen y el efecto deficiente de la luz, han aumentado debido a la decoloración de las perlas de las lámparas, lo que ha causado que muchos fabricantes y usuarios de productos LED sufran graves pérdidas económicas. Este artículo analiza la causa raíz de la falla por decoloración de las perlas de las lámparas LED a través de varios casos de falla.
Motivos de decoloración de cuentas LED, motivos de pegamento de embalaje
(1) Restos de cuerpos extraños en la cola de embalaje
La apariencia del cordón de la lámpara averiada presenta decoloración local y negrura. Cuando se descubrió la encapsulación, se encontró un cuerpo extraño negro mezclado en la encapsulación. El análisis de la composición del cuerpo extraño se realizó mediante SEM y espectrómetro de energía dispersiva (SEM&EDS) [5-6], y se confirmó que los componentes principales del cuerpo extraño eran aluminio (Al), carbono (C), oxígeno ( O), y también contenía una pequeña cantidad de elementos de impureza. Los resultados de la prueba se muestran en la siguiente figura. Combinado con los antecedentes de fallas de los comentarios de los usuarios, se puede ver que el cuerpo extraño se introdujo en el proceso de empaque.
(2) El adhesivo del embalaje se erosiona con productos químicos y se produce una decoloración coloidal.
El producto fallido es la lámpara de tubo de luz de vidrio, y la tira de lámpara LED interna se fija al tubo de vidrio usando caucho de silicona de curado a temperatura ambiente de un solo componente. La perla de la lámpara LED en el cinturón de la lámpara de la parte adhesiva sólida aparece como un fenómeno amarillo y oscuro. Se utilizó SEM&EDS para probar la composición de elementos del adhesivo de encapsulación de perlas de lámpara fallido y se descubrió que se detectó más azufre (S) que el del adhesivo de encapsulación de perlas de lámpara normal.
Por lo general, se pueden usar azufre, disulfuro y polisulfuro orgánico y otras sustancias que contienen azufre como agentes vulcanizantes, de modo que la reacción de reticulación de la vulcanización del caucho, de modo que la estructura del caucho cambie, mostrando un color amarillo y oscuro, un fenómeno de aumento de la temperatura de descomposición térmica.
Según la temperatura de descomposición térmica de la prueba TGA del gel de encapsulación de perlas de lámpara, la temperatura del adhesivo de encapsulación de perlas de lámpara fallido con una pérdida de peso del 2%, 5%, 10%, 15% y 20% es más de 25 ℃ mayor que la temperatura del mismo lote de adhesivo de encapsulación de buen producto con la misma pérdida de peso. La curva de descomposición térmica del adhesivo para embalaje se muestra en la siguiente figura. Se confirmó que la temperatura de descomposición térmica de los adhesivos para envases aumentó debido a la reticulación por vulcanización. Se utilizó ICPOES para analizar más a fondo la composición química del caucho de silicona curado de un componente fijo, que se detectó que contenía aproximadamente 400 ppm de azufre (S).
Se puede ver que la razón de las perlas de lámpara LED amarillas y oscuras es que el gas que contiene azufre (S) volatilizado por el caucho de silicona de curado a temperatura ambiente de un solo componente utilizado para unir y fijar en el tubo de vidrio de la lámpara se introduce en el embalaje del LED. pegamento durante el proceso de curado, lo que hace que el pegamento para empaque sufra una mayor reacción de reticulación de vulcanización, y la reticulación de revulcanización hace que los coloides del empaque se vuelvan amarillos y oscuros. El usuario posterior cambió al tubo de lámpara de plástico sin el uso de caucho de silicona curado de un solo componente, y no hubo ningún fenómeno de decoloración de las perlas de la lámpara.
Por lo tanto, los fabricantes de LED deben considerar la combinación de los diferentes materiales utilizados en el diseño y fabricación del producto, para evitar los problemas de confiabilidad posteriores causados por la incompatibilidad de materiales.
Por lo general, se pueden usar azufre, disulfuro y polisulfuro orgánico y otras sustancias que contienen azufre como agentes vulcanizantes, de modo que la reacción de reticulación de la vulcanización del caucho, de modo que la estructura del caucho cambie, mostrando un color amarillo y oscuro, un fenómeno de aumento de la temperatura de descomposición térmica.
Según la temperatura de descomposición térmica de la prueba TGA del gel de encapsulación de perlas de lámpara, la temperatura del adhesivo de encapsulación de perlas de lámpara fallido con una pérdida de peso del 2%, 5%, 10%, 15% y 20% es más de 25 ℃ mayor que la temperatura del mismo lote de adhesivo de encapsulación de buen producto con la misma pérdida de peso. La curva de descomposición térmica del adhesivo para embalaje se muestra en la siguiente figura. Se confirmó que la temperatura de descomposición térmica de los adhesivos para envases aumentó debido a la reticulación por vulcanización. Se utilizó ICPOES para analizar más a fondo la composición química del caucho de silicona curado de un componente fijo, que se detectó que contenía aproximadamente 400 ppm de azufre (S).
Se puede ver que la razón de las perlas de lámpara LED amarillas y oscuras es que el gas que contiene azufre (S) volatilizado por el caucho de silicona de curado a temperatura ambiente de un solo componente utilizado para unir y fijar en el tubo de vidrio de la lámpara se introduce en el embalaje del LED. pegamento durante el proceso de curado, lo que hace que el pegamento para empaque sufra una mayor reacción de reticulación de vulcanización, y la reticulación de revulcanización hace que los coloides del empaque se vuelvan amarillos y oscuros. El usuario posterior cambió al tubo de lámpara de plástico sin el uso de caucho de silicona curado de un solo componente, y no hubo ningún fenómeno de decoloración de las perlas de la lámpara.
Por lo tanto, los fabricantes de LED deben considerar la combinación de los diferentes materiales utilizados en el diseño y fabricación del producto, para evitar los problemas de confiabilidad posteriores causados por la incompatibilidad de materiales.
La decoloración de las cuentas LED tiene dos motivos: sedimentación de fósforo
Cuando las perlas de la lámpara se ensamblan en lámparas LED y se almacenan en el almacén, se produce una falla en la variación de la temperatura del color y el adhesivo del empaque de las perlas de la lámpara LED defectuosas cambia de naranja a amarillo claro. Se realiza la prueba de característica IV y se descubre que las perlas de la lámpara se pueden encender normalmente y la curva IV es normal, pero el brillo cambia. Se tomaron algunas perlas de lámpara defectuosas y se eliminó el adhesivo de encapsulación mediante apertura mecánica. Se descubrió que quedaban partículas transparentes en la superficie del andamio. Se utilizó SEM&EDS para probar la composición de las partículas y los resultados mostraron que contenían un alto contenido de estroncio (Sr). También se detectó un alto contenido de elementos de estroncio (Sr) y bario (Ba) en la superficie de contacto entre el adhesivo del embalaje y el soporte.
Por el contrario, después de abrir la perla de la lámpara del buen producto, la superficie del andamio está relativamente limpia, el componente principal de la superficie es plata (Ag) y una pequeña cantidad de elemento carbono (C), y no hay estroncio (Sr). Se detecta elemento, y no se detectan elementos de estroncio (Sr) y bario (Ba) en la superficie de contacto del adhesivo de embalaje y el andamio. Al probar la composición de la sección transversal del producto fallido y del adhesivo de embalaje de perlas de lámpara del producto bueno, se sabe que la composición del fósforo utilizado en ambos es la misma. Son fósforos mixtos de granate de itrio y aluminio (compuestos principalmente por oxígeno (O), aluminio (Al) e itrio (Y)) y silicato de bario y estroncio (compuestos principalmente por carbono (C), oxígeno (O), silicio (Si), estroncio (Sr), bario (Ba) y calcio (Ca).
Por lo tanto, la razón del fallo de las perlas de las lámparas LED es que el fósforo de silicato utilizado se ha depositado en el fondo del adhesivo del embalaje y en la superficie del soporte, lo que produce una dispersión debido a leyes de refracción de la luz inconsistentes, lo que provoca una desviación de la temperatura del color y el fenómeno de la decoloración de las cuentas de la lámpara.
Por el contrario, después de abrir la perla de la lámpara del buen producto, la superficie del andamio está relativamente limpia, el componente principal de la superficie es plata (Ag) y una pequeña cantidad de elemento carbono (C), y no hay estroncio (Sr). Se detecta elemento, y no se detectan elementos de estroncio (Sr) y bario (Ba) en la superficie de contacto del adhesivo de embalaje y el andamio. Al probar la composición de la sección transversal del producto fallido y del adhesivo de embalaje de perlas de lámpara del producto bueno, se sabe que la composición del fósforo utilizado en ambos es la misma. Son fósforos mixtos de granate de itrio y aluminio (compuestos principalmente por oxígeno (O), aluminio (Al) e itrio (Y)) y silicato de bario y estroncio (compuestos principalmente por carbono (C), oxígeno (O), silicio (Si), estroncio (Sr), bario (Ba) y calcio (Ca).
Por lo tanto, la razón del fallo de las perlas de las lámparas LED es que el fósforo de silicato utilizado se ha depositado en el fondo del adhesivo del embalaje y en la superficie del soporte, lo que produce una dispersión debido a leyes de refracción de la luz inconsistentes, lo que provoca una desviación de la temperatura del color y el fenómeno de la decoloración de las cuentas de la lámpara.
Tres motivos por los que se decoloran las cuentas LED, motivos de soporte
(1) Los cuerpos extraños contaminan el stent
Un lado de la perla de la lámpara de fallo está descolorido y la superficie del soporte en la parte descolorida se puede ver después de descubrir el adhesivo de encapsulación. La prueba de composición de elementos del cuerpo extraño muestra que sus componentes principales son estaño (Sn) y plomo (Pb).
Se descubrió el plástico blanco alrededor de la parte descolorida de las perlas de la lámpara y también se detectaron componentes de estaño (Sn) y plomo (Pb) en la superficie del soporte en contacto con el plástico blanco. Porque el soporte de la parte cubierta de cuerpo extraño está conectado con el pasador en un lado del cordón de la lámpara, y el pasador está soldado con estaño y plomo. Obviamente, si el pasador de la lámpara se une con exceso de pasta de soldadura durante el montaje en superficie, la soldadura derretida subirá a lo largo del pasador hasta la superficie del soporte conectado a él durante la soldadura, formando una capa de cobertura.
Por lo tanto, la razón del fallo de la lámpara LED en este caso es que cuando la lámpara LED se ensambla y suelda, la soldadura en la posición de soldadura del pasador ingresa a la superficie del soporte, formando una cubierta, lo que causa la la cuenta de la lámpara se decolore.
Se descubrió el plástico blanco alrededor de la parte descolorida de las perlas de la lámpara y también se detectaron componentes de estaño (Sn) y plomo (Pb) en la superficie del soporte en contacto con el plástico blanco. Porque el soporte de la parte cubierta de cuerpo extraño está conectado con el pasador en un lado del cordón de la lámpara, y el pasador está soldado con estaño y plomo. Obviamente, si el pasador de la lámpara se une con exceso de pasta de soldadura durante el montaje en superficie, la soldadura derretida subirá a lo largo del pasador hasta la superficie del soporte conectado a él durante la soldadura, formando una capa de cobertura.
Por lo tanto, la razón del fallo de la lámpara LED en este caso es que cuando la lámpara LED se ensambla y suelda, la soldadura en la posición de soldadura del pasador ingresa a la superficie del soporte, formando una cubierta, lo que causa la la cuenta de la lámpara se decolore.
(2) Corrosión del soporte
La parte central de la lámpara LED defectuosa estaba descolorida y negra. Después de abrir la cuenta, se observó bajo un microscopio óptico y se encontró que la superficie de todo el soporte era significativamente negra. Se utilizó SEM&EDS para probar la composición del soporte ennegrecido y los resultados mostraron que además de la composición normal del material, el soporte ennegrecido también tenía un alto contenido de elemento corrosivo azufre (S). La capa de plata local en la superficie del andamio también mostró una morfología de corrosión suelta.
Por lo general, las perlas de las lámparas LED en el proceso de producción, debido a la impureza del material o a la contaminación del proceso y otras razones para introducir azufre (S), cloro (Cl) y otros elementos corrosivos, bajo ciertas condiciones (como altas temperaturas, residuos de vapor de agua, etc.), su soporte metálico es propenso a la corrosión, lo que provoca decoloración de las cuentas de la lámpara, fugas y otros fenómenos de falla.
Por lo general, las perlas de las lámparas LED en el proceso de producción, debido a la impureza del material o a la contaminación del proceso y otras razones para introducir azufre (S), cloro (Cl) y otros elementos corrosivos, bajo ciertas condiciones (como altas temperaturas, residuos de vapor de agua, etc.), su soporte metálico es propenso a la corrosión, lo que provoca decoloración de las cuentas de la lámpara, fugas y otros fenómenos de falla.
(3) Mala calidad del revestimiento de soporte.
Las perlas de las lámparas LED aparecen decoloradas y negras después del envejecimiento, y la tasa de falla llega al 30%.
Después de quitar el pegamento de encapsulación de la superficie de la lámpara, se descubrió que el revestimiento plateado de la superficie del soporte perdió su brillo original y mostró un color gris. Se utilizó SEM para observar la microestructura de la superficie del soporte y se encontró que la capa plateada de la superficie de soporte de la cuenta de la lámpara LED fallida estaba suelta y había más agujeros que la del soporte semiacabado sin ensamblar. Los andamios semiacabados y los LED averiados se cortaron en rodajas y se observó la calidad del revestimiento de sus secciones. Se descubrió que la estructura de revestimiento de los andamios estaba niquelada con cobre y luego plateada. En comparación con los andamios semiacabados, el revestimiento de níquel de los andamios fallidos se volvió más delgado, la capa de plata de la superficie se aflojó y los límites del revestimiento de alpaca se volvieron borrosos. Se utilizó AES para probar la composición de la superficie poco profunda del soporte de LED fallido y se encontró níquel (Ni). Los resultados de la prueba se muestran a continuación. Está claro que la capa de níquel se extendió a la superficie de la capa de plata. Se concluye que el motivo de la decoloración de la perla de la lámpara LED es el mal recubrimiento del soporte utilizado, la capa de plata se afloja después del envejecimiento y la capa de níquel se difunde a la superficie de la capa de plata a través de los orificios de la capa de plata, lo que resulta en el ennegrecimiento de la capa plateada y la decoloración de las cuentas de la lámpara.
Después de quitar el pegamento de encapsulación de la superficie de la lámpara, se descubrió que el revestimiento plateado de la superficie del soporte perdió su brillo original y mostró un color gris. Se utilizó SEM para observar la microestructura de la superficie del soporte y se encontró que la capa plateada de la superficie de soporte de la cuenta de la lámpara LED fallida estaba suelta y había más agujeros que la del soporte semiacabado sin ensamblar. Los andamios semiacabados y los LED averiados se cortaron en rodajas y se observó la calidad del revestimiento de sus secciones. Se descubrió que la estructura de revestimiento de los andamios estaba niquelada con cobre y luego plateada. En comparación con los andamios semiacabados, el revestimiento de níquel de los andamios fallidos se volvió más delgado, la capa de plata de la superficie se aflojó y los límites del revestimiento de alpaca se volvieron borrosos. Se utilizó AES para probar la composición de la superficie poco profunda del soporte de LED fallido y se encontró níquel (Ni). Los resultados de la prueba se muestran a continuación. Está claro que la capa de níquel se extendió a la superficie de la capa de plata. Se concluye que el motivo de la decoloración de la perla de la lámpara LED es el mal recubrimiento del soporte utilizado, la capa de plata se afloja después del envejecimiento y la capa de níquel se difunde a la superficie de la capa de plata a través de los orificios de la capa de plata, lo que resulta en el ennegrecimiento de la capa plateada y la decoloración de las cuentas de la lámpara.
En muchos casos de falla por decoloración del LED, la proporción de falla causada por decoloración o corrosión del soporte es la más alta. Por lo tanto, los fabricantes de LED o soportes deben tomar algunas medidas para evitar fallas en el producto:
1, elija buena calidad y resistencia a la corrosión del sustrato de soporte;
2, tomar las condiciones adecuadas del proceso de recubrimiento para garantizar la formación de grano fino, una estructura densa del recubrimiento, un espesor de recubrimiento uniforme y cumplir con los requisitos de protección;
3. Para el soporte con revestimiento de superficie plateado, se selecciona un proceso eficaz de protección de la plata para mejorar la capacidad antidecoloración del soporte plateado;
4, en el proceso de producción y montaje de LED, se debe evitar la introducción de contaminación extraña o sustancias corrosivas, para garantizar que el embalaje del LED esté hermético y para reducir la posibilidad de diversas corrosión causada por la intrusión de vapor de agua y oxígeno en el ambiente.
1, elija buena calidad y resistencia a la corrosión del sustrato de soporte;
2, tomar las condiciones adecuadas del proceso de recubrimiento para garantizar la formación de grano fino, una estructura densa del recubrimiento, un espesor de recubrimiento uniforme y cumplir con los requisitos de protección;
3. Para el soporte con revestimiento de superficie plateado, se selecciona un proceso eficaz de protección de la plata para mejorar la capacidad antidecoloración del soporte plateado;
4, en el proceso de producción y montaje de LED, se debe evitar la introducción de contaminación extraña o sustancias corrosivas, para garantizar que el embalaje del LED esté hermético y para reducir la posibilidad de diversas corrosión causada por la intrusión de vapor de agua y oxígeno en el ambiente.
