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led發(fā)光二極管衰減

發(fā)布時間：

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的亮度衰減現(xiàn)象。LED燈珠光衰是指LED燈珠經過一段時間的點亮后，其光強會比原來的光強要低，低了的部分就是LED燈珠的光衰，行業(yè)內部的標準一般在五萬小時光通量維持率大于百分之七十，就是被認為失效。LED燈珠光源光衰的主要是因為膠體耐溫不夠芯片等材料屬于無機材料，實驗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50W集成光源在足夠大的散熱器工作時膠體溫度往往高達200多度，無論是灌封膠還是PPA在長時期高溫運行必然造成膠體龜裂，碳化、于芯片分離進而造成光衰。從燈具系統(tǒng)將導致LED燈珠光衰于系統(tǒng)熱阻有光

LED光衰是一個復雜的問題，它受到多個因素的影響，包括材料的特性、工作環(huán)境、散熱設計等。以下是一些可能導致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，超出這個范圍可能導致膠體的龜裂、碳化等問題，從而引起光衰。在高功率LED應用中，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于延長LED壽命至關重要。

  2. 散熱不足： LED燈珠在工作時會產生熱量，如果散熱不良，溫度會升高，進而影響LED的性能和壽命。良好的散熱設計包括散熱器的設計、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)境中工作可能導致光衰。確保LED燈具在適當?shù)臏囟确秶鷥裙ぷ骺梢詼p緩光衰的速度。溫度對LED的影響與LED本身的設計和材料特性密切相關。

  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，都需要進行有效的設計，以確保LED在工作時保持適當?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，進行合理的材料選擇、散熱設計和系統(tǒng)優(yōu)化。此外，嚴格遵循行業(yè)標準和規(guī)范，以確保LED產品在設計和生產階段都符合要求，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燈珠時使用的金線純度含金量在99.99%以上，用這種材質的金再經拉絲工序生產而成，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)光晶片與焊接點的橋梁，對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，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，會導致電流密度加大，使損傷部位易被燒毀，同時抗機械應力的能力降低，造成內引線損傷處斷裂。其次看金線表面應無油污、銹蝕、塵埃及其他粘附物，這些會降低金線與LED燈珠芯片之間、金線與支架之間的鍵合強度。 ? 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，那么對打的金線所測電阻為正常的四分之一。而這對于金線供應商來說金線直徑越細，成本越低，在售價不變的情況下，利潤就會越高。 ? 而對于使用金線的LED燈珠客戶來說，采購直徑上偷工減料的金線，會存在金線電阻升高，熔斷電流降低的風險，會大大降低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%以上的材質拉絲而成，通過設計合理的合金組分，使金絲具有拉力和鍵合強度足夠高、成球性好、振動斷裂率低的優(yōu)點。鍵合金絲大部分應為純度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。 ? 使用力學性能檢測，即對金線進行拉斷負荷加載和延伸率的檢測 ? 能承受樹脂封裝時所產生的沖擊的良好金線必須具有規(guī)定的拉斷負荷和延伸率。同時，金線的破斷力和延伸率對引線鍵合的質量起關鍵作用，具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。 ? 太軟的金絲會導致：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。 ? 太硬的金絲會導致：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。 ? 使用化學成分檢驗——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。金線具有電導率大、導熱性好、耐腐蝕、韌性好、化學穩(wěn)定性極好等優(yōu)點，但金線的價格昂貴，封裝成本也過高。

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LED燈珠結構全解析

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：導電和支撐 2.支架的組成：支架由支架素材經過電鍍而形成，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攪拌均勻，因銀膠放置長時間后，銀粉會沉淀，如不攪拌均勻將會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，其內部結構具有單向導電性。 3.晶片的結構：焊單線正極性（P/N結構）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。最常見的是由藍光+黃色熒光粉和藍光+紅色熒光粉混合而成。 5.晶片的主要技術參數(shù)： ? ? a.晶片的伏安特性圖； ? ? b.正向電壓（VF）：施加在晶片兩端，使晶片正向導通的電壓。此電壓與晶片本身和測試電流存在相應的關系。VF過大，會使晶片被擊穿。 ? ? c.正向電流（IF）：晶片在施加一定電壓后，所產生的正向導通電流。IF的大小，與正向電壓的大小有關。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，所產生的一個漏電流。此電流越小越好。因為電流大了容易造成晶片被反向擊穿。 ? ? 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，并使其能夠導通。 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Lamp的內部結構，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)、高光擴散性填料(Light diffusion) 及熱安定性染料(dye)。

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