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led發(fā)光二極管衰減

發(fā)布時(shí)間：

2023-12-29 00:00

 

led發(fā)光二極管衰減光源材料損傷而引起的不可逆轉(zhuǎn)的亮度衰減現(xiàn)象。LED燈珠光衰是指LED燈珠經(jīng)過一段時(shí)間的點(diǎn)亮后，其光強(qiáng)會(huì)比原來的光強(qiáng)要低，低了的部分就是LED燈珠的光衰，行業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)一般在五萬小時(shí)光通量維持率大于百分之七十，就是被認(rèn)為失效。LED燈珠光源光衰的主要是因?yàn)槟z體耐溫不夠芯片等材料屬于無機(jī)材料，實(shí)驗(yàn)證明芯片和熒光粉在二、三百度高溫原上不成問題。從光源系統(tǒng)將，導(dǎo)致LED燈珠光衰的主要原因是膠體耐溫不夠，目前最好的封裝耐溫僅僅一百度多度，測試證明一個(gè)50W集成光源在足夠大的散熱器工作時(shí)膠體溫度往往高達(dá)200多度，無論是灌封膠還是PPA在長時(shí)期高溫運(yùn)行必然造成膠體龜裂，碳化、于芯片分離進(jìn)而造成光衰。從燈具系統(tǒng)將導(dǎo)致LED燈珠光衰于系統(tǒng)熱阻有光

LED光衰是一個(gè)復(fù)雜的問題，它受到多個(gè)因素的影響，包括材料的特性、工作環(huán)境、散熱設(shè)計(jì)等。以下是一些可能導(dǎo)致LED光衰的主要因素：

  1. 膠體材料的耐溫性不足： LED燈珠中使用的封裝膠體通常具有一定的溫度范圍，超出這個(gè)范圍可能導(dǎo)致膠體的龜裂、碳化等問題，從而引起光衰。在高功率LED應(yīng)用中，由于發(fā)熱問題，膠體的溫度可能較高，選擇耐高溫的膠體材料對(duì)于延長LED壽命至關(guān)重要。

  2. 散熱不足： LED燈珠在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，如果散熱不良，溫度會(huì)升高，進(jìn)而影響LED的性能和壽命。良好的散熱設(shè)計(jì)包括散熱器的設(shè)計(jì)、散熱材料的選擇以及散熱方式的優(yōu)化。

  3. 工作溫度過高： LED燈珠在高溫環(huán)境中工作可能導(dǎo)致光衰。確保LED燈具在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作可以減緩光衰的速度。溫度對(duì)LED的影響與LED本身的設(shè)計(jì)和材料特性密切相關(guān)。

  4. 灌封膠或PPA的性能問題： 使用不合適的灌封膠或PPA（聚酰胺）材料可能導(dǎo)致材料在高溫下的性能下降，從而加速光衰的發(fā)生。

  5. 系統(tǒng)熱阻： 整個(gè)燈具系統(tǒng)的熱阻也是影響LED壽命的因素。包括散熱通道、散熱材料、散熱方式等，都需要進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，以確保LED在工作時(shí)保持適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

為了減緩LED光衰的速度，需要綜合考慮上述因素，進(jìn)行合理的材料選擇、散熱設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化。此外，嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保LED產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段都符合要求，有助于提高LED的性能和壽命。

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如何鑒別LED燈珠是否為純金線

封裝LED燈珠時(shí)使用的金線純度含金量在99.99%以上，用這種材質(zhì)的金再經(jīng)拉絲工序生產(chǎn)而成，這種金里面除了含有99.99%的金元素外，還含有1%以下的其它微量元素。LED燈珠封裝核心之一的部件是金線，金線是連接發(fā)光晶片與焊接點(diǎn)的橋梁，對(duì)LED燈珠的使用壽命起著決定性的因素。那么究竟如何鑒別金線的純度呢？ 鑒別LED金線可以用ICP純度檢測法、力學(xué)性能檢測法、EDS成分檢測法來判定LED金線的純度 ? 使用ICP純度檢測法可以鑒定金線純度等級(jí)，確定添加的合金元素。 ? 1、看LED燈珠金線的外觀，首先看金線表面應(yīng)無超過線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他降低器件使用壽命的缺陷。金線在拉制過程，絲材表面出現(xiàn)的表面缺陷，會(huì)導(dǎo)致電流密度加大，使損傷部位易被燒毀，同時(shí)抗機(jī)械應(yīng)力的能力降低，造成內(nèi)引線損傷處斷裂。其次看金線表面應(yīng)無油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物，這些會(huì)降低金線與LED燈珠芯片之間、金線與支架之間的鍵合強(qiáng)度。 ? 2、LED燈珠專用金線與不合格金線之間是有直徑偏差的，1克金，可以拉制出長度26.37m、直徑50μm（2 mil）的金線，也可以拉制長度105.49m、直徑25μm（1 mil）的金線。打金線長度都是固定的，如果來料金線的直徑為原來的一半，那么對(duì)打的金線所測電阻為正常的四分之一。而這對(duì)于金線供應(yīng)商來說金線直徑越細(xì)，成本越低，在售價(jià)不變的情況下，利潤就會(huì)越高。 ? 而對(duì)于使用金線的LED燈珠客戶來說，采購直徑上偷工減料的金線，會(huì)存在金線電阻升高，熔斷電流降低的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)大大降低LED燈珠光源的壽命。1.0mil的金線壽命，必然比1.2mil的金線要短，但是封裝廠的簡單檢測是測試不出來，必須用精密儀器才能檢測出金線的直徑。 ? 3、LED燈珠專用金線是由金純度為99.99%以上的材質(zhì)拉絲而成，通過設(shè)計(jì)合理的合金組分，使金絲具有拉力和鍵合強(qiáng)度足夠高、成球性好、振動(dòng)斷裂率低的優(yōu)點(diǎn)。鍵合金絲大部分應(yīng)為純度99.99%以上的高純合金絲，微量元素（Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素）總量保持在0.01以下，以保持金的特性。 ? 使用力學(xué)性能檢測，即對(duì)金線進(jìn)行拉斷負(fù)荷加載和延伸率的檢測 ? 能承受樹脂封裝時(shí)所產(chǎn)生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負(fù)荷和延伸率。同時(shí)，金線的破斷力和延伸率對(duì)引線鍵合的質(zhì)量起關(guān)鍵作用，具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。 ? 太軟的金絲會(huì)導(dǎo)致：①拱絲下垂；②球形不穩(wěn)定；③球頸部容易收縮；④金線易斷裂。 ? 太硬的金絲會(huì)導(dǎo)致：①將芯片電極或外延打出坑洞；②金球頸部斷裂；③形成合金困難；④拱絲弧線控制困難。 ? 使用化學(xué)成分檢驗(yàn)——EDS成分檢測法 ? 鑒定來料種類：金線、銀線、金包銀合金線、銅線、鋁線。金線具有電導(dǎo)率大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學(xué)穩(wěn)定性極好等優(yōu)點(diǎn)，但金線的價(jià)格昂貴，封裝成本也過高。

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2024.02.28

LED燈珠結(jié)構(gòu)全解析

LED燈珠主要由支架、銀膠、晶片、金線、環(huán)氧樹脂五種物料所組成。 ? ?LED燈珠支架? 1.支架的作用：導(dǎo)電和支撐 2.支架的組成：支架由支架素材經(jīng)過電鍍而形成，由里到外是素材、銅、鎳、銅、銀這五層所組成。 3.支架的種類：帶杯支架做聚光型，平頭支架做大角度散光型。 ?LED燈珠銀膠? 1.銀膠的作用：固定晶片和導(dǎo)電。 2.銀膠的主要成份：銀粉占75-80% 、EPOXY(環(huán)氧樹脂)占10-15% 、添加劑占5-10% 。 3.銀膠的使用：冷藏，使用前需解凍并充分?jǐn)嚢杈鶆?，因銀膠放置長時(shí)間后，銀粉會(huì)沉淀，如不攪拌均勻?qū)?huì)影響銀膠的使用性能。 ?LED燈珠晶片? 1.晶片的作用：晶片是 LED Lamp 的主要組成物料，是發(fā)光的半導(dǎo)體材料。 2.晶片的組成：晶片是采用磷化鎵(GaP) ?、 鎵鋁砷(GaAlAs)或砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等材料組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有單向?qū)щ娦浴? 3.晶片的結(jié)構(gòu)：焊單線正極性（P/N結(jié)構(gòu)）晶片，雙線晶片。晶片的尺寸單位：mil，晶片的焊墊一般為金墊或鋁墊。其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。 4.晶片的發(fā)光顏色：晶片的發(fā)光顏色取決于波長，常見可見光的分類大致為：暗紅色(700nm)、深紅色(640-660nm)、紅色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黃色(580-595nm)、黃綠色(565-575nm)、純綠色(500-540nm)、藍(lán)色(450-480nm)、紫色(380-430nm) 。 白光和粉紅光是一種光的混合效果。最常見的是由藍(lán)光+黃色熒光粉和藍(lán)光+紅色熒光粉混合而成。 5.晶片的主要技術(shù)參數(shù)： ? ? a.晶片的伏安特性圖； ? ? b.正向電壓（VF）：施加在晶片兩端，使晶片正向?qū)ǖ碾妷?。此電壓與晶片本身和測試電流存在相應(yīng)的關(guān)系。VF過大，會(huì)使晶片被擊穿。 ? ? c.正向電流（IF）：晶片在施加一定電壓后，所產(chǎn)生的正向?qū)娏鳌F的大小，與正向電壓的大小有關(guān)。晶片的工作電流在10-20mA左右。 ? ? d.反向電壓（VR）：施加在晶片上的反向電壓。 ? ? ? e.反向電流（IR）：是指晶片在施加反向電壓后，所產(chǎn)生的一個(gè)漏電流。此電流越小越好。因?yàn)殡娏鞔罅巳菀自斐删环聪驌舸? ? ? f.亮度（IV）：指光源的明亮程度。單位換算：1cd=1000mcd ?? ? ? g.波長：反映晶片的發(fā)光顏色。不同波長的晶片其發(fā)光顏色不同。單位：nm ?LED燈珠金線? 1.金線的作用：連接晶片PAD(焊墊)與支架，并使其能夠?qū)ā? 金線的純度為99.99%Au；延伸率為2-6%，金線的尺寸有：0.9mil、1.0mil、1.1mil等。 ?LED燈珠環(huán)氧樹脂? 1.環(huán)氧樹脂的作用：保護(hù)Lamp的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可稍微改變Lamp的發(fā)光顏色、亮度及角度；使Lamp成形。 2.封裝樹脂包括：A膠(主劑)、B膠(硬化劑)、DP(擴(kuò)散劑) 、CP(著色劑)四部份組成。其主要成分為環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)、酸酐類(酸無水物 Anhydride)、高光擴(kuò)散性填料(Light diffusion) 及熱安定性染料(dye)。

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