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3方面搞定LED硫化問題的預防

發布日期:2017-10-11 作者:深圳艾尼亞光電科技 點擊:

    LED在生產使用過程中經常遇產品硫化導致產品失效,給客戶和廠家帶來重大損失。特別是SMD LED和大功率LED,在制造過程中都大量的使用硅膠和硅膠改性材料等高分子材料,成為產品硫化的重災區。如何在制造和使用過程中預防LED硫化,已經成為各個LED廠家共同面對的問題。


  LED硫化是指由于硫(S),或含硫物質在一定的溫度,濕度條件下,其中-2價的硫與+1價的銀發生化學反應,生成黑色的硫化銀的過程。由于有機硅材料封裝的LED產品具有高度透濕透氧的特性,所以LED硫化導致產品失效在此類產品中尤其嚴重。


  LED產品硫化主要發生在以下環節中,第一,LED生產過程中。原材料、成品被硫化,是可預防的,發生幾率也偏低;第二,SMT過程中。成品被硫化,可預防,發生機率高;第三,使用過程中。成品被硫化,可預防,發生機率高。


  1生產過程中被硫化的預防


  防止LED硫化的第一個環節在生產制造過程中。下面以硅材料封裝的SMD舉例說明在生產過程中LED可能被硫化的材料:


  ①鍍銀支架被硫化,支架發黃發黑失去光澤,固晶工序,可靠性降低;


  ②銀膠被硫化,銀膠發黑,顏色暗淡,固晶工序,可靠性降低或失效;


  ③硅性質固晶膠被硫化,導致固化阻礙,無法完全固化,固晶工序,粘結力下降或失效;


  ④硅性質點粉膠被硫化、導致固化阻礙,無法完全固化,點膠、點粉、封裝工序、產品失效;


  ⑤熒光粉含硫,導致固化阻礙,點粉工序,產品失效。


  在生產過程中的硫化現象主要發生在固晶和點膠封裝工序。發生硫化的主要是含銀的材料和硅性膜材料。在生產過程中一定要非常注意這兩個環節的硫化預防。


  可能產生硫化污染的主要有:


  含硫手套、手指套、含硫口罩、含硫PCB、含硫清洗劑、被硫化的烤箱、被硫化的料盒、夾治具等。


  預防方法是使用:


  脫硫手套、手指套、無硫口罩、清洗、脫硫后再使用,無硫清洗劑,獨立烘烤,設置專用無硫烤箱,分開使用,區分無硫料、盒夾治具。


  從以上分析可以看出,在LED生產制造過程中,主要是預防為主,要防止容易被硫化的原材料(銀材質、硅材質)在生產作業過程被含硫的工具、夾治具、手套、口罩等含硫材料污染導致硫化。


  最佳預防措施是在生產過程中,盡量不使用含硫的材料和夾治具以及其它含硫的輔助工具和材料。LED的生產環境基本上是在全無塵車間,對環境中硫的隔絕非常高,只要做好生產中含硫材料、夾治具、輔料的隔離措施,在生產中一般不會輕易被硫化。

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  2 SMT過程中被硫化的預防


  在SMT過程中被硫化,是LED產品硫化最嚴重的一個環節,主要是因為在SMT過程中會遇到大量含硫的材料,在檢測過程中發現PCB板、錫膏、洗板水、其它灌充膠均存在硫元素的記錄,在SMT作業過程中這些材料會與LED一起進回流爐,在回流后放置一段時間后會出現支架鍍銀部分發生黑化,主要是含硫的物質在回流過程中滲入LED里面,導致銀被硫化,產品失效。


  市面上的PCB類產品都不同程度的含硫,盡管PCB廠家在生產制造過程中會清洗板材來進行脫硫處理,但是一股較難完全清除干凈。因此,在SMT作業時,需要對PCB板含硫量進行質量管控、一般以PCB銅箔以上含硫量最高不超過千分之五為上限。


  鑒于硫在高溫環境下比較活躍,在SMT作業時,可預先將PCB板過一次高溫回流爐再做一次表面清潔處理,以降低PCB板表面的含硫量。如果工藝不允許,可在SMT前直接進行PCB表面清洗。回流完成后還要對產品表面進行一次清洗,通過清洗板面和焊接點降低LED硫化的機率。在清洗時需要選擇不含硫和不含其它酸性的清洗劑。


  在SMT作業過程中,要防止使用含硫的材料對LED造成硫化,還要防止使用被硫化的夾治具和機器。最好是分開使用,最好是建立單獨的無硫SMT生產線或生產車間、保證在做LED類產品SMT的過程中產品不受硫化污染,


  再來研究膠水的成份,一般作為LED的灌封膠水,主要有兩類,一種是低折射率(通常在1.43左右),甲基性膠水,價格比較低,但透水透氣性較強,因此這類膠水發生硫化的機率很高,第二種則是苯基性膠水,折射率較高(通常在1.5以上)、價格很貴,因為其分子結構比較復雜,水和氣體是很難進入到里面去的,防硫化的能力很高。


  如果用甲基性膠水封的LED,出廠時本身就相當于攜帶了病根,客戶使用時遇到滿足任何一個可以導致LED硫化的條件時,都會造成其病情激發,導致LED產生硫化。而采用苯基性膠水封裝的LED、本身出廠時就會強壯,沒有任何病因攜帶,所以在應用時,就不會產生硫化現象。


  3使用過程中被硫化的預防


  硫是一種非常常見的無味的非金屬,純的硫是黃色的晶體,又稱做硫磺。硫有許多不同的化合價,常見的有-2,0,+4,+6等。在自然界中它經常以硫化物或硫酸鹽的形式出現,它是多種氨基酸的組成部分,由此是大多數蛋白質的組成部分。


  它主要被用在肥料中,也廣泛地被用在火藥、潤滑劑、殺蟲劑和抗真菌劑中。可用來制造硫酸、亞硫酸鹽、塑料、搪瓷、合成染料、硫化橡膠、漂白劑、藥物、油漆等等。


  在生活和生產中,我們無處不在接觸硫和含硫元素的物品,所以我們在日常生活中使用LED產品的時候需要特別注意,防止LED燈具或其它產品被硫化。LED原件、LED應用產品應避免與含硫物質存放在統一環境中,LED應用半成品、成品,如果未經過密封處理,應避免暴露在自然環境下,特別是要避免暴露在酸性環境下。

 深圳艾尼亞光電科技有限公司是一家專業從事LED顯示屏系統的技術研發、生產、銷售及工程服務為一體的民營高新技術企業,是中國LED顯示屏品牌企業,公司創立于2007年10月,注冊資金2000萬,地理位置位于深圳市寶安區福永街道白石廈龍王廟工業區。先后獲得“國家級高新技術企業”、“深圳知名品牌”等稱號,且已通過了ISO GB/TI9001:2008 idt ISO9001:2008及3C認證體系和GB/T50430-2007工程施工企業質量管理規范。公司目前主要業務有深圳室內LED顯示屏,深圳室內LED顯示屏,深圳全彩LED顯示屏

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