當(dāng)產(chǎn)品在大氣中使用時,大氣環(huán)境會導(dǎo)致產(chǎn)品金屬表面形成水膜,而大氣中存在的硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、氯氣等有害氣體會溶入金屬表面的水膜中,產(chǎn)生腐蝕性離子加速腐蝕的發(fā)生。近年來,環(huán)境的不斷惡化,使得腐蝕的發(fā)生幾率大大增加,每年電子、電器、通訊、計算機、LED等行業(yè)都因為產(chǎn)品在大氣中被腐蝕而損失慘重。為了減少損失,各行業(yè)積極應(yīng)對,致力于提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能。金鑒實驗室提供專業(yè)的硫化氫測試服務(wù),幫助企業(yè)有效評估和提升產(chǎn)品的抗腐蝕能力,確保產(chǎn)品在惡劣環(huán)境中的可靠性。
LED器件硫化試驗
LED器件遭受硫化氫的侵襲,主要發(fā)生在鍵合線和支架反光層等含銀元素部位的化學(xué)反應(yīng)。金鑒實驗室具備專業(yè)的測試設(shè)備,能夠?qū)ED器件進行精準的硫化氫氣體腐蝕試驗,確保客戶的產(chǎn)品能夠滿足高標準的抗硫化要求。LED器件發(fā)生硫化的現(xiàn)象一般為短期內(nèi)較大的光衰以及鍵合線或支架發(fā)黑變色。可能的硫化氫污染一般來自燈具的實際使用環(huán)境,例如用在石油化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的高棚燈,以及用于溫室大棚或植物工廠的植物生長燈等。有時也會發(fā)生在燈具的生產(chǎn)制造過程中,例如使用了含有硫化氫的膠水,甚至還有發(fā)生在瓦楞紙箱由于回收紙漂白后為除硫,而含有超標硫化氫,進而污染侵蝕尚處于生產(chǎn)制程中的LED器件。因此,很多場合很難避免與硫化氫接觸。如果燈具的密封等級不高,就需要LED器件自身提升抗硫化能力。有時也不能把燈具氣密性做得太高,有可能會造成燈具點亮后溫度升高,密封的一些化學(xué)活躍物質(zhì)在溫度催化下產(chǎn)生有害氣體,此時不一定是硫化氫,一般稱為揮發(fā)性有機化合物(VOCs,Volatile Organic Compounds),美國聯(lián)邦環(huán)保署把除了CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,所有能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物定義為VOCs。其中有些與LED器件是不兼容的,如果不能及時透過燈具的呼吸系統(tǒng)排放到環(huán)境當(dāng)中,也會造成燈具較嚴重的光衰。區(qū)別LED器件是受硫化氫污染還是受其他VOCs污染,可以將光衰的LED器件放在85℃烘箱內(nèi)烘烤8h以上,如果光通量能有所恢復(fù),則說明是非硫化氫污染,因為硫化的結(jié)果是生成硫化銀,是不可逆的反應(yīng)。而大部分VOCs與LED器件的反應(yīng)是生成不穩(wěn)定的絡(luò)合物,在VOCs背景環(huán)境濃度較低的時候,會發(fā)生逆反應(yīng)。進行LED器件的硫化測試,目前國際上一般是依據(jù)IEC 60068-2-43:2003,國內(nèi)依據(jù)等效國標GB/T 2423.20—2014,其核心內(nèi)容是硫化氫氣體要求和測試時長。
試驗氣體
試驗箱內(nèi)氣體應(yīng)滿足以下條件:硫化氫:10×10-6~15×10-6(體積分數(shù))溫度:(25±2)℃相對濕度:75%相對濕度應(yīng)盡可能維持在75%,在任何情況下都不應(yīng)超過80%或低于70%。用能保證獲得均勻混合物的方法,在一定量的空氣中混合人硫化氫(任何方便的來源)、水蒸氣得到試驗用氣體(要得到少量硫化氫均勻分布的混合氣體,可能需要分步進行混合)
試驗開始前應(yīng)測量穩(wěn)定條件下硫化氫的濃度、溫度以及相對濕度。在試驗過程中進行定期檢測以確保這些條件能達到要求。1. 注意試驗樣品在擺放時不應(yīng)相互接觸、覆蓋或遮蔽,以免阻擋試驗氣體。2. 應(yīng)做好充分的預(yù)防措施以確保接觸點在暴露過程中不被干擾。3. 試驗樣品暴露時接觸點應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定斷開和(或)閉合。4. 試驗樣品暴露時應(yīng)無電氣負載或由相關(guān)規(guī)范規(guī)定。5. 根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,試驗樣品應(yīng)在試驗氣體中連續(xù)暴露4d、10d或21d。6. 由于15ppm硫化氫濃度并不是很高,所以實踐中一般選取標準要求的最長時長,即21天,共計504h。有條件的情況下,應(yīng)每隔固定時長,例如24h,記錄光通量變化情況。
硫化改善方案
通過倒裝芯片,底部氣密性結(jié)構(gòu),外部涂覆防硫化層,鍵合線濺射保護層等技術(shù),可提升LED器件的抗硫化能力。根據(jù)實踐經(jīng)驗,對于大部分應(yīng)用場合,一般在IEC 60068-2-43:2003測試標準下,LED器件的光通維持率要在90%以上,才能滿足實際環(huán)境的抗硫化要求。采用如圖3-73所示的抗硫化方案,例如表面濺射,可把LED器件,甚至是可靠性較低的2835器件光通維持率,提升到90%以上。