【技术】解析直插LED灯珠变色的原因
直插LED灯珠即为发光二极管，是一种将电能转化为光能的半导体固体发光器件，其中心是 PN 结，它除了具有普通 PN 结的正导游通、反向截止和击穿特性外，在一定条件下，它还具有发光特性 。LED灯珠变色失效与其资料、构造、封装工艺和运用条件亲密相关，以下福特电子将经过详细的案例来对其变色缘由停止剖析。
1.封装胶中残留外来异物
失效灯珠的外观呈现部分变色发黑，如图 2 所 示。揭开封装胶，发现有一个黑色异物夹杂在封装胶内，用扫描电镜及能谱仪
（SEM&EDS） 对异物停止成分剖析，确认其主成分为铝（Al）、碳（C）、氧 （O）元素， 还含有少量的杂质元素，测试结果如图 3
所示。分离用户反应的失效背景可知，该异物是在封装过程中引入的。
2.封装胶受化学物质腐蚀发作胶体变色
失效品玻璃光管灯，内部的 LED 灯带运用单组份室温固化硅橡胶粘结固定在玻璃管上，固胶部位灯带上的 LED
灯珠呈现发黄变暗现象。失效灯珠封装胶的材质为硅橡胶，运用 SEM&EDS
测试封装胶的元素成分，发现其比正常灯珠封装胶成分多检出了硫（S）元素。
通常硫磺、有机二硫化物和多硫化物等含硫物质能够作为硫化剂，使橡胶发作硫化交联反响，从而使橡胶的构造改动，呈现出颜色发黄变暗、热合成温度升高的现象。经过
TGA 测试灯珠封装胶体的热合成温度可知，失效灯珠封装胶在失重 2%、5%、10%、15%和
20%时的温度均比同批次良品封装胶相同失重量的温度高出 25 ℃以上，封装胶热合成曲线如图 5
所示，证明了封装胶因发作硫化交联招致其热合成温度升高的现象。运用 ICPOES
进一步对起固定作用的单组份固化硅橡胶停止化学成分剖析，检出其中含有约 400ppm 的硫（S）元素。
由此可知，LED 灯珠发黄变暗的缘由为玻璃灯管内粘结固定用的单组份室温固化硅橡胶在固化过程中挥发出的含硫（S）的气体侵入到了 LED
封装胶中，使封装胶发作了进一步的硫化交联反响，
而再次硫化交联招致封装胶体变黄变暗。后续用户改用未运用单组份固化硅橡胶的塑料灯管则未呈现灯珠变色的现象。因而，LED
消费方在产品设计选材和制造时应思索产品各部件所用不同资料互相间的匹配性，防止因资料的不兼容而招致后续呈现牢靠性问题。
灯珠装配成 LED 灯具后在仓库贮存时，发作了色温漂移失效，失效直插LED灯珠的封装胶由橙色变为浅黄色，对其停止 I-V
特性测试，发现灯珠能够正常点亮，且 I-V
曲线正常，只是出光亮度发作改动。取一些失效灯珠，以机械开封方式取出封装胶，发现支架外表均残留有透明颗粒物，运用 SEM&EDS
测试颗粒物成分，结果显现其含有高含量的锶（Sr）元素，如图 6 所示； 而封装胶与支架接触面也检出了高含量的锶（Sr）元素和钡（Ba）元素。
与之相比，良品灯珠开封后，支架外表较洁净，外表主成分为银（Ag）和少量的碳（C）元素，未检出锶（Sr）元素，
且在其封装胶与支架的接触面上也未检出锶（Sr）和钡（Ba）元素。经过测试失效品和良品灯珠封装胶的截面成分得知，二者所用的荧光粉的成分相
同，均为钇铝石榴石（主要成分为氧 （O） 、铝（Al）和钇（Y））与硅酸锶钡（主要成分为碳（C）、氧（O）、
硅（Si）、锶（Sr）、钡（Ba）和钙（Ca））混合荧光粉。
因而，LED 灯珠的失效缘由为所运用的硅酸盐荧光粉沉降到了封装胶底部及支架表层，致使因光折射规律不分歧而发作色散现象，招致色温漂移，同时发作灯珠变色现象。
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