Cause di scolorimento delle sfere della lampada a LED
ED è un diodo a emissione di luce, che è un dispositivo semiconduttore a emissione di luce a stato solido che converte l'energia elettrica in energia luminosa. Il suo nucleo è una giunzione PN. Oltre alle caratteristiche di conduzione diretta, interruzione inversa e rottura di una giunzione PN generale, in determinate condizioni, ha anche proprietà luminose. La figura 1 è un diagramma dell'aspetto rappresentativo di un cordone di lampada a LED bianco 3528 prodotto da un'azienda. La sua struttura comprende principalmente le seguenti parti: cavi, staffe, colla per imballaggio, fili di incollaggio, chip LED, colla per die-bonding e fosfori. Il mancato scolorimento delle perline delle lampade a LED è strettamente correlato al materiale, alla struttura, al processo di imballaggio e alle condizioni di utilizzo. Di seguito analizzeremo le ragioni del suo scolorimento attraverso casi specifici.
Il motivo dell'incapsulante
1. Sostanza estranea residua nell'incapsulante
L'aspetto delle perline della lampada guaste ha mostrato scolorimento e annerimento locali, come mostrato nella Figura 2. Quando l'incapsulante è stato scoperto, è stato riscontrato che c'era una materia estranea nera mescolata nell'incapsulante. I componenti del materiale estraneo sono stati analizzati mediante microscopio elettronico a scansione e spettrometro a dispersione di energia (SEM&EDS) per confermare che i suoi componenti principali erano alluminio (Al), carbonio (C), ossigeno (O)) e contiene anche una piccola quantità di elementi di impurità, i risultati del test sono mostrati in Figura 3. In combinazione con il background di guasto riportato dall'utente, si può vedere che il materiale estraneo è stato introdotto durante il processo di confezionamento.
2. L'incapsulante viene eroso da sostanze chimiche e si verifica una decolorazione colloidale
Il prodotto guasto è una lampada a tubo di vetro. La striscia luminosa a LED interna è incollata e fissata sul tubo di vetro con gomma siliconica monocomponente indurente a temperatura ambiente. Le sfere della lampada a LED sulla striscia luminosa nella parte solida della colla diventano gialle e si scuriscono. Il materiale dell'incapsulante del tallone della lampada guasto è gomma siliconica. SEM&EDS è stato utilizzato per testare la composizione dell'elemento dell'incapsulante ed è stato riscontrato che sono stati rilevati più elementi di zolfo (S) rispetto al normale incapsulante del tallone della lampada. I risultati del test sono mostrati in Figura 4.
Solitamente, come agenti vulcanizzanti possono essere utilizzate sostanze contenenti zolfo come zolfo, disolfuri organici e polisolfuri per far subire alla gomma una reazione di vulcanizzazione e reticolazione, modificando così la struttura della gomma, manifestando il fenomeno di ingiallimento e scurimento in colore e un aumento della temperatura di decomposizione termica. . Attraverso il test TGA della temperatura di decomposizione termica dell'incapsulante del tallone della lampada, si può vedere che la temperatura dell'incapsulante del tallone della lampada guasto con una perdita di peso del 2 percento, 5 percento, 10 percento, 15 percento e 20 percento è superiore a quella dello stesso lotto di buon incapsulante. Al di sopra di 25 gradi, la curva di decomposizione termica dell'incapsulante è mostrata in Figura 5, a conferma che la temperatura di decomposizione termica dell'incapsulante aumenta a causa della vulcanizzazione e della reticolazione. L'analisi della composizione chimica della gomma siliconica indurita monocomponente immobilizzata è stata ulteriormente eseguita dall'ICPOES e si è riscontrato che conteneva circa 400 ppm di elemento zolfo (S).
Si può notare che il motivo dell'ingiallimento e dell'oscuramento delle sfere della lampada a LED è che il gas contenente zolfo (S) si è volatilizzato durante il processo di polimerizzazione della gomma siliconica monocomponente per polimerizzazione a temperatura ambiente utilizzata per l'incollaggio e il fissaggio nella lampada di vetro tubo si intromette nell'incapsulante LED. , l'incapsulante subisce un'ulteriore vulcanizzazione e reazione di reticolazione e la rivulcanizzazione e la reticolazione fanno sì che l'incapsulante diventi giallo e scuro. Gli utenti successivi sono passati a lampade di plastica che non utilizzavano gomma siliconica monocomponente e non è apparsa alcuna decolorazione delle sfere della lampada. Pertanto, i produttori di LED dovrebbero considerare la compatibilità dei diversi materiali utilizzati nelle varie parti del prodotto quando scelgono i materiali per la progettazione e la produzione del prodotto, in modo da evitare successivi problemi di affidabilità causati dall'incompatibilità dei materiali.
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