Causas de descoloração dos grânulos da lâmpada LED
ED é um diodo emissor de luz, que é um dispositivo semicondutor de estado sólido emissor de luz que converte energia elétrica em energia luminosa. Seu núcleo é uma junção PN. Além das características de condução direta, corte reverso e ruptura de uma junção PN geral, sob certas condições, também possui propriedades luminosas. A Figura 1 é um diagrama de aparência representativo de uma conta de lâmpada LED branca 3528 produzida por uma empresa. Sua estrutura inclui principalmente as seguintes partes: cabos, suportes, cola de embalagem, fios de ligação, chips de LED, cola de colagem e fósforo. A falha de descoloração dos grânulos da lâmpada LED está intimamente relacionada ao seu material, estrutura, processo de embalagem e condições de uso. A seguir analisaremos os motivos de sua descoloração através de casos específicos.
O motivo do encapsulamento
1. Matéria estranha residual no encapsulante
A aparência dos grânulos da lâmpada com falha mostrou descoloração e escurecimento local, conforme mostrado na Figura 2. Quando o encapsulante foi descoberto, verificou-se que havia um material estranho preto misturado no encapsulante. Os componentes da matéria estranha foram analisados por microscópio eletrônico de varredura e espectrômetro dispersivo de energia (SEM&EDS) para confirmar que seus principais componentes eram o elemento alumínio (Al), carbono (C), oxigênio (O) ), e também contém uma pequena quantidade de elementos de impureza, os resultados do teste são mostrados na Figura 3. Combinado com o histórico de falhas relatado pelo usuário, pode-se observar que o material estranho foi introduzido durante o processo de embalagem.
2. O encapsulante é erodido por substâncias químicas e ocorre descoloração coloidal
O produto com falha é uma lâmpada de tubo de luz de vidro. A faixa de luz LED interna é colada e fixada no tubo de vidro com borracha de silicone monocomponente de cura à temperatura ambiente. As contas da lâmpada LED na faixa de luz na parte de cola sólida ficam amarelas e escurecem. O material do encapsulante do cordão da lâmpada com falha é borracha de silicone. SEM&EDS foi usado para testar a composição do elemento do encapsulante, e descobriu-se que mais elementos de enxofre (S) foram detectados do que o encapsulante de esfera de lâmpada normal. Os resultados do teste são mostrados na Figura 4.
Normalmente, substâncias contendo enxofre como enxofre, dissulfetos orgânicos e polissulfetos podem ser usados como agentes vulcanizantes para fazer com que a borracha sofra uma reação de vulcanização e reticulação, alterando assim a estrutura da borracha, mostrando o fenômeno de amarelecimento e escurecimento em cor e um aumento na temperatura de decomposição térmica. . Através do teste TGA da temperatura de decomposição térmica do encapsulante do talão da lâmpada, pode-se ver que a temperatura do encapsulante do talão da lâmpada com perda de peso de 2%, 5%, 10%, 15% e 20% é maior do que isso do mesmo lote de bom encapsulante. Acima de 25 graus, a curva de decomposição térmica do encapsulante é mostrada na Figura 5, o que confirma que a temperatura de decomposição térmica do encapsulante aumenta devido à vulcanização e reticulação. A análise da composição química da borracha de silicone curada de um componente imobilizada foi ainda realizada pelo ICPOES, e descobriu-se que continha cerca de 400 ppm de elemento enxofre (S).
Pode-se observar que a razão para o amarelecimento e escurecimento dos grânulos da lâmpada LED é que o gás contendo enxofre (S) volatilizou durante o processo de cura da borracha de silicone monocomponente de cura à temperatura ambiente usada para colagem e fixação na lâmpada de vidro tubo se intromete no encapsulante de LED. , o encapsulante sofre mais vulcanização e reação de reticulação, e a revulcanização e reticulação fazem com que o encapsulante fique amarelo e escuro. Usuários subsequentes mudaram para lâmpadas de plástico que não usavam borracha de silicone curada de um componente, e nenhuma descoloração dos grânulos da lâmpada apareceu. Portanto, os fabricantes de LED devem considerar a compatibilidade de diferentes materiais usados em várias partes do produto ao selecionar materiais para projeto e fabricação do produto, de modo a evitar problemas de confiabilidade subsequentes causados por incompatibilidade de material.
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