LED发黑问题

一、问题介绍如下图，LED（2835）点亮老化后，光衰严重，通过直接观察灯的内部有发黑现象。二、可能造成的原因及实验验证造成此现象的原因可能有银面和硅胶两个大方面的推测。1、因硅胶气密性不好导致银层硫化发黑，通过做红墨水渗透实验检查硅胶封装气密性。结果显示：硅胶封装气密性良好，无任何渗透现象。2、贴片时助焊添加剂和封装时烘烤不完全也可能造成银层硫化，通过蓝药水溶胶实验检查银面情况。结果显示：观察银面并没有发黑。3、对溶胶后的银面做SEM&EDX元素分析验证银面元素正常。ElementElementWt%Err.No.ofWt%(1-Sigma)CationsC-K1.17627.714.58+/-0.2484.034Si-K1.1731.730.67+/-0.125.250Ag-L1.03062.6493.01+/-1.92189.975O-K5.8457.911.74+/-0.61---Total100.00100.00279.260结果显示：C和Si含量较高，Si主要因为硅胶的存在，C就主要是有机物或者硅胶里面一些杂质的碳化物。并无S元素的存在。三、实验结论综上几点，可以排除银面硫化造成发黑，故可以确定此发黑现象主要来自于硅胶。对于硅胶内发黑的原因又有以下几种推测：1、LED的封装硅胶一般是AB双剂，硅胶的本身的性能是比较稳定的，在LED正常工作温度下是不会发生任何变化的。另外在混合胶水过程中为了更好的把芯片发出的光透过和匀散，一般会加扩散粉，扩散粉主要为SiO2,纯净的SiO2也不会发生化学反应，如果不是纯净的SiO2的情况下，其他的成分在高温下发生碳化反应，产生的碳化物为黑色。2、荧光粉在受潮的情况下，与硅胶混合后做成成品是不会有什么问题，但是一经过点亮的高温会使荧光粉加速老化，造成变色。3、在封装的时候，支架上的清洗不干净，可能残留的有机物等杂质与封装时候的硅胶相连，在点亮高温过程中造成的碳化也可能是发黑的原因。另外造成光衰的主要来源就以下几点：1、荧光粉在较高温度下的性能衰退，据资料荧光粉在80℃时，激发效率降低2%，而且温度越高荧光粉的性能衰退越大。2、封装支架导热散热不良也是光衰的主要原因，现在大部分支架都为节约成本采用的铁材支架，而铁材的导热性能只有铜材的1/10，所以导致LED在工作时的温度居高不下。造成的热阻及各项性能的衰退。3、蓝光芯片本身的衰退，同样的封装情况下，红光消耗的功率是蓝光的1.8倍而且性能没有变化，黄光和绿光就更优。现在一般芯片衬底都是蓝宝石衬底，主要就是外延部分材料的差异，蓝光的外延材料耐热性能较差。4、固晶胶、封装胶、金线也是可能造成光衰，固晶胶的银浆胶优于树脂胶，金线的粗细以及是否是金线固晶。5、封装工艺也会造成光衰，主要是固晶和焊线，固晶的胶太厚、气泡、杂质虚粘；焊线时候的虚焊造成的电阻额外产生的热量。6、使用不当造成的光衰，不恰当的供电、使用环境的散热条件等。7、紫外的照射对封装材料的影响造成光衰。强紫外照射时候封装硅胶会发黄。k-ratio(calc.)0.03900.00570.90300.0030ZAFAtom%