Causes de décoloration des perles de lampe à LED
ED est une diode électroluminescente, qui est un dispositif électroluminescent semi-conducteur qui convertit l'énergie électrique en énergie lumineuse. Son noyau est une jonction PN. En plus des caractéristiques de conduction directe, de coupure inverse et de claquage d'une jonction PN générale, dans certaines conditions, elle possède également des propriétés lumineuses. La figure 1 est un schéma d'apparence représentatif d'un cordon de lampe à DEL blanche 3528 produit par une entreprise. Sa structure comprend principalement les pièces suivantes : câbles, supports, colle d'emballage, fils de liaison, puces LED, colle de liaison et luminophores. L'échec de décoloration des perles de lampe à LED est étroitement lié à son matériau, sa structure, son processus d'emballage et ses conditions d'utilisation. La suite analysera les raisons de sa décoloration à travers des cas précis.
La raison de l'encapsulant
1. Matière étrangère résiduelle dans l'encapsulant
L'apparence des billes de lampe défectueuses montrait une décoloration et un noircissement locaux, comme le montre la figure 2. Lorsque l'encapsulant a été découvert, il a été constaté qu'il y avait une matière étrangère noire mélangée dans l'encapsulant. Les composants de la matière étrangère ont été analysés au microscope électronique à balayage et au spectromètre à dispersion d'énergie (SEM&EDS) pour confirmer que ses principaux composants étaient l'élément aluminium (Al), carbone (C), oxygène (O) ), et contient également une petite quantité de éléments d'impuretés, les résultats des tests sont illustrés à la figure 3. Combiné avec le fond d'échec signalé par l'utilisateur, on peut voir que la matière étrangère a été introduite pendant le processus d'emballage.
2. L'encapsulant est érodé par des substances chimiques et une décoloration colloïdale se produit
Le produit défectueux est une lampe à tube lumineux en verre. La bande lumineuse LED interne est collée et fixée sur le tube de verre avec du caoutchouc de silicone monocomposant durcissant à température ambiante. Les perles de la lampe LED sur la bande lumineuse au niveau de la partie de colle solide jaunissent et s'assombrissent. Le matériau de l'encapsulant du cordon de lampe défectueux est du caoutchouc de silicone. SEM&EDS a été utilisé pour tester la composition des éléments de l'encapsulant, et il a été constaté que plus d'éléments soufrés (S) ont été détectés que l'encapsulant de cordon de lampe normal. Les résultats des tests sont présentés à la figure 4.
Habituellement, des substances contenant du soufre telles que le soufre, les disulfures organiques et les polysulfures peuvent être utilisées comme agents de vulcanisation pour faire subir au caoutchouc une réaction de vulcanisation et de réticulation, modifiant ainsi la structure du caoutchouc, montrant le phénomène de jaunissement et de noircissement dans couleur et une augmentation de la température de décomposition thermique. . Grâce au test TGA de la température de décomposition thermique de l'encapsulant du cordon de lampe, on peut voir que la température de l'encapsulant du cordon de lampe défectueux à une perte de poids de 2 %, 5 %, 10 %, 15 % et 20 % est supérieure à celle du même lot de bon encapsulant. Au-dessus de 25 degrés, la courbe de décomposition thermique de l'encapsulant est illustrée à la figure 5, ce qui confirme que la température de décomposition thermique de l'encapsulant augmente en raison de la vulcanisation et de la réticulation. L'analyse de la composition chimique du caoutchouc de silicone durci à un composant immobilisé a ensuite été effectuée par ICPOES, et il a été constaté qu'il contenait environ 400 ppm d'élément soufre (S).
On peut voir que la raison du jaunissement et de l'assombrissement des perles de la lampe à LED est que le gaz contenant du soufre (S) s'est volatilisé pendant le processus de durcissement du caoutchouc de silicone durcissant à température ambiante à un seul composant utilisé pour le collage et la fixation dans la lampe en verre tube pénètre dans l'encapsulant LED. , l'encapsulant subit une réaction de vulcanisation et de réticulation supplémentaire, et la revulcanisation et la réticulation font jaunir et noircir l'encapsulant. Les utilisateurs suivants sont passés à des lampes en plastique qui n'utilisaient pas de caoutchouc de silicone durci à un composant, et aucune décoloration des perles de la lampe n'est apparue. Par conséquent, les fabricants de LED doivent tenir compte de la compatibilité des différents matériaux utilisés dans les différentes parties du produit lors de la sélection des matériaux pour la conception et la fabrication du produit, afin d'éviter les problèmes de fiabilité ultérieurs causés par l'incompatibilité des matériaux.
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