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LED灯珠的不良情况有哪些

来源: | 发布日期:2021-10-18

随着现代科技技术的迅速发展,LED灯珠的应用领域也越来越广泛了,同时市面上的LED品牌型号等也逐渐增多,这其中就掺杂了大量的劣质LED灯珠。接下来我们就一起分析这些劣质 LED灯珠有哪些不良情况,以及造成不良的原因。

2050快慢闪

一:死灯(LED的正负极接通标准电压下灯不亮或微亮),造成死灯的原因有很多,比较复杂,主要是从静电和封装角度去分析。

二:色偏(指的是LED发出的白光与标准色温有误差,误差值且大于10%),其原因是散热不良,使LED灯珠的结温过高;荧光粉的涂抹不均匀,涂层厚的部位色温偏低容易发黄;荧光粉质量不好;胶粉比例调配不当等。

三:灯闪(LED灯出现非人为控制的间歇性亮灭),造成原因是驱动电源不稳定,出现了间歇性的电流;还有就是透镜等封装材料受力变形,使金线接触不良。

四:光衰大(LED使用一定时间后,测试其光通量明显小于使用前的光通量,两者比值小于0.9),造成的原因是散热不良,长时间过热导致LED灯珠老化;胶粉配比不当。

五:芯片失效,芯片本身质量问题(裂纹或损伤);芯片与基板粘接不良,引起光衰严重或死灯。

六:封装工艺不当,封装后的灯珠质量不良,出现黄变、气泡、黑斑、腐蚀等现象;热过应力失效,散热不良导致结温升高;电过应力失效,过电流或者静电将芯片击穿;驱动电源不稳定将金线烧断。装配失效,不良的安装和装配导致器件失效。

焊线操作3

以上是我们平时遇到的LED不良的一些情况及其原因,下面我们来说说怎样解决这些常见的问题。

检查支架:支架发黑说明被腐蚀,支架上的镀银层太薄,支架与焊接点脱离。

检查点胶:检查固晶胶本身是否过期失效,然后固晶胶的用量要合适,用量太少,推力不够,芯片粘不牢;用量过多,胶体返到芯片金垫上,造成短路。固化条件的选择,尽量按照标准固化条件来操作。

检查焊接:焊接机的参数设置要合理,时间不超过5秒,压力适中,过大容易压碎芯片;过小会导致虚焊,温度控制在280度左右,有效防止静电。金线的弧度高度要合理,弧高太高 遭到大电流冲击时金线会被烧黑;弧高太低 在焊接时温度过高烧毁芯片。

有研究数据表明,如果LED芯片结温为25度时的发光为100%,那么结温上升至60度时,其发光量就只有90%;结温为100度时就下降到80%;140度就只有70%。可见改善散热,控制结温是十分重要的事。另外LED的发热还会使得其光谱移动,色温升高、正向电流增大(恒压供电时)、反向电流也增大、热应力增高、荧光粉环氧树脂老化加速等种种问题。所以,LED的散热是LED灯具设计中最为重要的一个问题。

LED芯片结温是怎么产生的呢?主要是由两个因素引起的,第一:内部量子效率不高,也就是在电子和空穴复合时,并不能100%都产生光子,通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率,也就是转化为热能,但这部分不占主要成分,因为现在内部光子效率已经接近90%。第二:内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量,这部分是主要的,因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右,大部分都转化为热量了。

LED发光二极管的散热越来越为人们所重视,这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关,散热不好结温就高,寿命就短。LED芯片散热解决办法有哪些呢?

近些年在业界专家的努力下对LED芯片散热问题提出了以下几点改善方案:1.通过LED晶片面积来增加发光量。2.采用封装数个小面积LED晶片。3.改变LED封装材料和荧光材料。

那么是不是通过以上三种方法就可以完全改进LED产品的散热问题呢?实则斐然,首先我们虽然将LED芯片的面积增大,以此获得更多的光通量(光单位,时间内通过单位面积的光束数即为光通量,单位ml)希望能够达到我们想要的效果,但因其实际面积过大,而导致在应用过程与结构上出现了一些适得其反的现象。

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其实还有一种办法可以有效改进LED芯片散热问题,那就是

将其白光封装材料用硅树脂取代以往的塑料或者有机玻璃。更换封装材料不仅能够解决LED芯片散热问题更能够提高LED寿命。为什么现在LED中必须采用硅胶作为封装材料呢?因为硅胶对同样波长光线的吸收率不到1%。但是环氧树脂对400-459nm的光线吸收率高达45%,很容易由于长期吸收这种短波长光线以后产生的老化而使光衰严重。

    LED芯片的特点是在极小的体积内产生极高的热量。而LED本身的热容量很小,所以必须以最快的速度把这些热量传导出去,否则就会产生很高的结温。为了尽可能把热量引出芯片外,人们在LED的芯片结构上进行了很多改进。为了改善LED芯片本身的散热,其最主要的改进就是采用导热更好的衬底材料。

即使能够解决从晶片到封装材料间的抗热性,但因从封装到PCB板的散热效果不好的话,同样也是造成LED晶片温度的上升,出现发光效率下降的现象。所以我们也可以把包括圆形、线形、面型的LED与PCB基板设计成一体,来克服可能因为出现在从封装到PCB板间散热中断的问题。

因此,在面对不断提高电流情况的同时,如何增加抗热能力,也是现阶段的急待被克服的问题,从各方面来看,除了材料本身的问题外,还包括从晶片到封装材料间的抗热性、导热结构、封装材料到PCB板间的抗热性、导热结构,及PCB板的散热结构等,这些都需要做整体性的考量。

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