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LED封装常见硫化问题案例分析

LED封装常见硫化问题案例分析(SEM,EDX)

TOP-LED发生硫化的不良表现

硫(S),在工业上主要用于制作硫酸,硫化橡胶。硫化橡胶是在生胶原料中添加适量硫磺及其他配料在一定温度下进行处理,生成线型分子相互交联形成网状结构,以增强橡胶的性能。

★什么是LED的硫化?

LED的硫化是由于硫(S2ˉ),或含硫物质在一定温度(热量促进分子运动加剧)、湿度(H2O)条件下,其中-2价的硫与+1价的银发生化学反应生成黑色Ag2S 的过程。由于有机硅封装的LED产品具有高度透湿透氧的特性,故LED硫化反应在此类产品的应用过程中较为常见。硫化后的LED表现为支架黑化不良,光通量下降明显。

●案例1 某客户采用A-3528H252W-S经贴板回流焊接后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例2 某客户采用A-3528H238W-S用于3灯发光模组,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

支架功能区、以及PIN脚部位均出现了黑化现象

●案例3 某客户采用A-3528H241W-S1用于LED灯管,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例4 某客户采用A-3528H196W-S用于照明灯具,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例5 某客户采用3528D20W-2P用于照明灯具,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例6 某客户采用A-3528H322W-S用于发先模组,经贴板回流焊接放置一段

时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例7 某客户采用A-506H238W-3-B-S用于灯杯,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例8 某客户采用A-5060H245W-3-B-S用于照明灯具,经贴板回流焊接放置一段时间后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

●案例9 5730H241W-3-S用于照明灯具后出现支架黑化

LED封装常见硫化问题案例分析

★黑化现象的不良分析案例一:

2灯模组中,对3528出现黑化的引脚部位A、B点进行EDX、SEM分析,确认含有硫的成分,其含量约占所测成分的10%

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)

LED封装常见硫化问题案例分析

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)

LED封装常见硫化问题案例分析

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)●De-cap后,对支架功能区、PPA进行EDX元素扫描分析

LED封装常见硫化问题案例分析

●De-cap后,对封装胶进行EDX元素扫描分析

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)

LED封装常见硫化问题案例分析

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)

★黑化现象的不良分析案例二:

通过EDX、SEM元素分析,支架无黑化现象部位不含硫;支架黑化部位硫的含量

约占2%

LED封装常见硫化问题案例分析

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(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)

1.将3528功能区黑化样品,剖开发现功能区表面及封装胶底部呈现的黑化现象是一致性的。

2.再将PPA胶体剖开,发现PPA附着的表面并无黑化现象。

3.硅胶体与PPA结合面无黑化,硅胶体与支架镀层结合而存在黑化现象。

4.经EDX分析,功能区黑化区域,发现有(硅)Si及 (硫)S存在,也有微量Cu(备注:因有(硅)Si及 (硫)S存在,将Ag层表面侵蚀而产生Cu漏出)。

5.经过EDX分析,未有黑化的表面区域,都是Ag,属正常现象。

6.此黑化现象,应发生于回流焊接过程中S渗入支架底部,而导致与.Ag层接触产生的硫化反应。

LED封装常见硫化问题案例分析

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LED封装常见硫化问题案例分析

LED封装常见硫化问题案例分析

● 综合以上不良案例及案例分析可以发现,目前应用端出现的LED黑化现象是由于支架镀银层发生硫化的不良表现,从统计的所有硫化案例来看,该不良主要发生于 TOP白光系列产品中。硫化现象的发生与选用哪款LED芯片没有必然联系,大部分硫化不良主要发生于硅胶工艺(-S)封装的LED产品中,-S1硅树脂工艺发生硫化的几率则相对较低。

支架底部变黑的原因是外界的硫离子S2ˉ以空气中的水分子作为载体侵入LED 灯内部支架Ag层,在一定条件下生成硫化物导致。以发生的各种不良案例来看,

支架银展硫化的强烈、快慢程度与硫含量、以及温度、时间具有直接关系。该些硫化物质或颗粒经EDS分析发现除了大量Ag(银)的信号之外,其次S(硫)的信号也非常明显,因此可以确定黑化题是因为Ag1+与S2ˉ产生反应所造成之化学反应;银对硫有很强的亲和力,加热时可以与硫直接化合成Ag2S。

(还有几十个案例请上http://www.wendangku.net/doc/3165a4533186bceb18e8bb20.html阅读)