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什麽是“氯”?在LED封裝中有那些影(yǐng)響
發布時間:
2020-09-03 15:18
來(lái)源:
焊料清洗材料
在LED行業中經常會有同學問(wèn)到關于“氯”在LED光(guāng)源中的危害,那麽是什麽“氯”?我們先來(lái)八卦下。
氯其實就(jiù)是一種非金屬元素,屬于鹵族之一。氯氣常溫常壓下爲黃(huáng)綠色氣體(tǐ),化學性質十分(fēn)活潑,具有毒性。氯以化合态的形式廣泛存在于自(zì)然界當中,對人(rén)體(tǐ)的生(shēng)理(lǐ)活動也有重要意義。氯氣爲黃(huáng)綠色氣體(tǐ),密度比空氣大(dà)(3.214g/L),熔點−101.0℃,沸點−34.4℃,有強烈的刺激性氣味。
從(cóng)以上元素解析可(kě)以看(kàn)出“氯”在各種環境中的常态。
今天我們僅以LED光(guāng)源爲例,從(cóng)LED光(guāng)源的五大(dà)原物料(金線、芯片、支架、熒光(guāng)粉、固晶膠和封裝膠)的入手,介紹部分(fēn)可(kě)能導緻死燈的原因。
很多LED廠(chǎng)商試圖開發諸如(rú)銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來(lái)代替昂貴的金線。雖然這些替代方案在某些特性上優于金線,但(dàn)是在化學穩定性方面卻差很多,比如(rú)銀線和金包銀合金線容易受到硫/氯/溴化腐蝕,在這種環境中有很容易産生(shēng)“氯”。
1、電極加工(gōng)是制作(zuò)LED芯片的關鍵工(gōng)序,包括清洗、蒸鍍、黃(huáng)光(guāng)、化學蝕刻、熔合、研磨,會接觸到很多化學清洗劑,如(rú)果芯片清洗不夠幹淨,會使有害化學物殘餘。這些有害化學物會在LED通電時,與電極發生(shēng)電化學反應,導緻死燈、光(guāng)衰、暗亮、發黑(hēi)等現象出現。
2、LED芯片電極中有一層鋁,其作(zuò)用爲在電極中形成一層反射鏡以提高芯片出光(guāng)效率,其次可(kě)在一定程度上減少蒸鍍電極時黃(huáng)金的使用量從(cóng)而降低成本。但(dàn)鋁是一種比較活潑的金屬,一旦封裝廠(chǎng)來(lái)料管控不嚴,使用含氯超标的膠水,金電極中的鋁反射層就(jiù)會與膠水中的氯發生(shēng)反應,從(cóng)而發生(shēng)腐蝕現象。
3、LED固晶中有用到有機(jī)矽的固化劑含有白(bái)金(鉑)絡合物,而這種白(bái)金絡合物非常容易中毒,毒化劑是任意一種含氮(N)、磷(P)、硫(S)的化合物,一旦固化劑中毒,則有機(jī)矽固化不完全,則會造成線膨脹系數偏高,應力增大(dà)。
4、封裝矽膠環氧樹(shù)脂中的氯不僅對支架鍍銀層、合金線或其他(tā)活潑金屬及芯片電極(鋁反射層)造成氯化腐蝕,而且也能與胺類固化劑起絡合作(zuò)用而影(yǐng)響樹(shù)脂的固化。氯含量是環氧樹(shù)脂的一個重要物性指标,它是指環氧樹(shù)脂中所含氯的質量分(fēn)數,包括有機(jī)氯和無機(jī)氯。無機(jī)氯會影(yǐng)響固化樹(shù)脂的電性能。有機(jī)氯含量标志着分(fēn)子中未起閉環反應的那部分(fēn)氯醇基團的含量,它含量應盡可(kě)能地降低,否則也要影(yǐng)響樹(shù)脂的固化及固化物的性能。
5、倒裝中所用固晶錫膏,目前市面上分(fēn)兩種:一種是無鹵錫膏。二種是含鹵錫膏,從(cóng)前面就(jiù)有指出氯是一種非金屬元素,屬于鹵族之一。那麽問(wèn)題來(lái)了使用無鹵錫膏是否就(jiù)不會産生(shēng)氯了呢(ne)?錯!首先我們要搞明白(bái)市場上的無鹵錫膏其實是含鹵的,1992年(nián)IBM在半導體(tǐ)使用錫膏就(jiù)規定了使用錫膏中含鹵标準不能高于多少PPM值。這個可(kě)以參考下歐盟ROHS和無鹵的标準如(rú)下:
RoHS标準: Cd<100ppm; Pb<1000ppm; Hg<1000ppm; Cr6+<1000ppm; PBBs<1000ppm; PBDEs<1000ppm; 無鹵: Br總含量<900ppm Cl總含量<900pm Br+Cl總含量<1500
所以低于以上PPM值的鹵素錫膏就(jiù)是所謂的無鹵錫膏。
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