Causas da deterioração da luz do LED

 Causas da deterioração da luz LED

Atualmente, a degradação da luz do LED branco no mercado pode ser um dos problemas mais importantes no desenvolvimento da iluminação civil. Existem dois fatores principais para a decadência da luz do LED:

primeiro, a qualidade dos produtos LED:

1) A qualidade dos chips de LED não é boa e a queda do brilho é rápida.

2) Existem alguns defeitos no processo de produção. A dissipação de calor do chip de LED não pode ser conduzida para fora do pino, o que leva à alta temperatura do chip de LED e ao decaimento do chip.

segundo, condições de uso:

1) O LED é acionado por corrente constante e alguns LED são acionados por voltagem. A razão é que o led está atenuado.

2) A corrente de condução é maior do que a condição de condução nominal. Na verdade, há muitos motivos que levam à degradação da luz do produto LED, e o problema mais crítico é o calor. Embora muitos fabricantes não prestem atenção especial à dissipação de calor em produtos secundários, o grau de degradação da luz desses produtos LED secundários após o uso de longo prazo será maior do que os produtos LED que prestam atenção à dissipação de calor. A resistência térmica do próprio chip de LED, a influência da cola de prata, o efeito de dissipação de calor do substrato, colóide e fio de ouro também estão relacionados à degradação da luz.

Três fatores que afetam a qualidade das lâmpadas LED.

Os dados detectados por uma única lâmpada LED branca na placa de envelhecimento são diferentes dos dados detectados quando a lâmpada LED branca é montada em uma lâmpada quando está envelhecendo. A diferença depende dos parâmetros elétricos do LED e do design das lâmpadas, bem como do ambiente em que as lâmpadas são utilizadas.

 

Em primeiro lugar, escolha o tipo de luz branca LED.

Isto é muito importante. A qualidade da luz branca LED pode ser considerada um fator muito importante. Por exemplo, o mesmo chip de segmento branco de 14 mil é usado como representante. A lâmpada LED branca é embalada com primer de resina epóxi comum, cola de luz branca e cola de embalagem. Quando uma única lâmpada LED é iluminada a 30 graus, após 1000 horas, os dados de decaimento são 70%; se o LED for embalado com água de cola classe D de baixo envelhecimento, no mesmo ambiente de envelhecimento, a taxa de degradação de 1000 horas é de 45%; se o pacote de cola de baixo envelhecimento classe C for usado, a degradação da luz é de 45% sob o mesmo ambiente de envelhecimento, a taxa de envelhecimento de 1000 horas é de 12%; se a cola de baixo envelhecimento do tipo B for embalada, a taxa de envelhecimento de 1000 horas é – 3%; se a classe de cola de baixo envelhecimento estiver sob o mesmo ambiente de envelhecimento, a taxa de envelhecimento de 1000 horas é – 6%.

 

Por que diferentes processos de embalagem causam grandes diferenças?

Um dos principais motivos é que o chip de LED tem medo de calor. Ocasionalmente, aquecer mais de 100 graus por um curto período de tempo não é importante, mas se usado em alta temperatura por um longo período, poderá causar grandes danos ao chip de LED. De modo geral, a condutividade térmica da resina epóxi comum é muito pequena, portanto, quando o chip de LED é ligado, ele gera calor, enquanto a condutividade térmica da resina epóxi comum é limitada. Portanto, quando a temperatura do suporte do LED é medida a 45 ° C do lado externo da lâmpada branca do LED, a temperatura do centro do chip na lâmpada branca do LED pode exceder 80 ° C.

O nó de temperatura do LED é, na verdade, de 80 graus, portanto, quando o chip de LED está funcionando em uma temperatura de economia de energia, será muito doloroso, o que irá acelerar o envelhecimento da luz branca do LED. Quando o chip de LED está funcionando, a temperatura central irá produzir uma alta temperatura de 100 graus. Ele pode conduzir imediatamente 98% do calor através do pino de suporte para reduzir o dano térmico a ele. Portanto, quando a temperatura do suporte da luz branca do LED é 60 ° C, a temperatura do centro do chip pode ser apenas 61 ° C. Pode ser visto a partir dos dados acima que o tipo de tecnologia de embalagem de luz branca LED determina diretamente a degradação da luz da lâmpada LED.

Em segundo lugar, a temperatura ambiente de trabalho dos grânulos da lâmpada LED.

De acordo com os dados de envelhecimento de uma única lâmpada LED branca, se apenas uma lâmpada LED branca for ligada e a temperatura ambiente for 30 ° C, a temperatura do suporte de uma única lâmpada LED branca não excederá 45 ° C. Neste momento, a vida útil deste led será ideal. Se 100 luzes LED brancas forem ligadas ao mesmo tempo, e o intervalo entre elas for de apenas 11,4 mm, a temperatura do suporte da lâmpada LED branca em torno da lâmpada não pode exceder 45 graus, mas a luz LED branca no meio do pilha de lâmpadas pode atingir 65 graus. Graus de alta temperatura. Este é um teste severo para contas de lâmpadas LED.

Portanto, teoricamente, as luzes do LED branco no meio irão enfraquecer mais rápido, enquanto o enfraquecimento das luzes do LED branco ao redor do suporte da lâmpada será mais lento. No entanto, se a distância entre os grânulos de LED exceder 25 mm, o calor que eles emitem não se acumulará. Neste momento, a temperatura de cada suporte de luz branca do LED deve ser inferior a 50 graus, o que é mais propício para a operação normal do LED.

Se o ambiente de trabalho do LED for um local relativamente frio, a temperatura média anual pode ficar em torno de 15 graus ou menos, o que terá uma vida útil mais longa para o LED. Ou, quando o LED está funcionando, uma pequena ventoinha sopra o ar para ajudá-lo a dissipar o calor, o que também é muito útil para a vida útil do LED. Em qualquer caso, devemos saber que os LEDs têm medo de calor. Quanto mais alta a temperatura, menor é a vida útil do LED. Quanto mais baixa for a temperatura, maior será a vida útil do LED. A temperatura operacional ideal do LED está entre menos 5 e zero. Mas isso é basicamente impossível. Portanto, depois de compreender os parâmetros de trabalho ideais dos grânulos de lâmpadas LED, as funções de condução e dissipação de calor devem ser reforçadas no design da lâmpada.

Em terceiro lugar, o projeto de trabalhar os parâmetros elétricos dos grânulos da lâmpada LED.

De acordo com os resultados experimentais, quanto menor for a corrente de acionamento, menor será a geração de calor e, claro, menor será o brilho. De acordo com pesquisas, no projeto de circuitos de iluminação solar LED, a corrente de acionamento do LED é geralmente de apenas 5-10mA. Para produtos com um grande número de contas de lâmpada, como mais de 500 ou mais, a corrente de transmissão é geralmente de apenas 10-15mA, o que geralmente é popular. A corrente motriz da iluminação de aplicações LED é de apenas 15-18mA, e poucas pessoas projetam a corrente acima de 20mA.

Os resultados experimentais também mostram que quando a temperatura do ar interno atinge 71 graus sob a corrente motriz de 14mA, o produto de decaimento de luz baixa terá decaimento de luz zero em 1000 horas e 3% em 2000 horas. Isso mostra que, neste ambiente, a luz branca do LED de baixa luminosidade atingiu seu limite máximo e causará danos se for muito grande.

Como a placa de burn-in usada para burn-in não tem função de dissipação de calor, o calor gerado durante a operação do LED basicamente não pode ser conduzido para o exterior. Experimentos provaram isso. A temperatura do ar na placa de envelhecimento atingiu 101 ° C e a temperatura da superfície da tampa na placa de envelhecimento é de apenas 53 ° C, uma diferença de dezenas de graus. Pode-se observar que a tampa plástica projetada basicamente não tem a função de condução e dissipação de calor. No entanto, as funções de condução e dissipação de calor são consideradas no projeto de lâmpadas gerais.

Portanto, o projeto dos parâmetros elétricos de trabalho dos grânulos das lâmpadas LED deve ser determinado de acordo com as condições reais. Se a função de condução e dissipação de calor da lâmpada for muito boa, a corrente de condução da lâmpada LED branca aumentará, o que não é importante, porque o calor gerado pelo cordão da lâmpada LED pode ser dissipado instantaneamente para o exterior sem danificar o CONDUZIU. Isso é para a manutenção do LED Best. Pelo contrário, se a função de condução e dissipação de calor da lâmpada não for boa, é melhor projetar o circuito menor e deixá-lo emitir menos calor.

 

Os pesquisadores acreditam que, como o efeito Ager é um mecanismo de formação interno, a decadência da luz do LED não pode ser eliminada, mas pode ser minimizada. O editor da OFweek Semiconductor Lighting Network acredita que, uma vez que pode ser minimizado, por quais aspectos devemos começar? Acredito que essa também seja a preocupação de muitos internautas. A seguir, iremos analisar a relação entre a decadência da luz do LED branco e o chip, primer de cristal sólido, fósforo e outros materiais.

 Relação entre decadência de luz e materiais de LED branco

Com o advento do LED azul, o LED branco pode ser facilmente obtido pela combinação de fósforo e LED azul, que é a forma mais madura de acondicionamento de luz branca na indústria. Com o advento do LED azul, o LED branco pode ser facilmente obtido pela combinação de fósforo e LED azul, que é a forma mais madura de acondicionamento de luz branca na indústria. Atualmente, o LED branco tornou-se uma fonte de iluminação e a iluminação doméstica geral tornou-se uma realidade. Porém, no processo de uso, muitos produtos de luz branca apresentam grande degradação, o que pode não ser adequado para o mercado de iluminação.

 

Em vista da demanda do mercado de iluminação de ponta, a optoeletrônica de Taiwan Hongcai aumentou a pesquisa e o desenvolvimento de luz branca e desenvolveu produtos de luz branca de baixa degradação alterando o processo de embalagem e o mix de materiais, contribuindo modestamente para a indústria de iluminação LED . A seguir estão as cinco experiências que resumimos no processo de embalagem. Gostaríamos de trocar opiniões com colegas da indústria, a fim de contribuir para o aprimoramento da tecnologia de embalagem de LED branco.

1. A influência do chip na decadência da luz do LED branco

De acordo com os resultados experimentais atuais, a influência das bolachas na decomposição da luz pode ser dividida em duas categorias: primeiro, os diferentes materiais das bolachas levam a diferentes decomposições. Atualmente, os substratos comumente usados ​​de wafers de luz azul são SiC e safira. A estrutura geral do SiC é projetada como um eletrodo único, que possui melhor condutividade térmica. Safira é geralmente projetada com eletrodos duplos, que são difíceis de derivar calor e têm baixa condutividade térmica. O segundo é o tamanho do wafer, que é diferente em tamanho e diferença de decaimento quando o material do chip é o mesmo.

2. A cola de colagem comumente usada na indústria de embalagens de LED de luz branca inclui cola de resina epóxi, cola isolante de resina de silicone e cola de prata. Cada um dos três tem suas próprias vantagens e desvantagens e deve ser considerado de forma abrangente. A cola isolante de resina epóxi tem baixa condutividade térmica, mas alto brilho. A condutividade térmica da cola isolante de silicone é ligeiramente melhor do que a da resina epóxi e o brilho é alto. Porém, devido à proporção dos componentes de silício, a resina de silicone remanescente será combinada com a resina epóxi na cola fluorescente durante o processo de solidificação, o que causará o fenômeno de barreira após o choque térmico e fará com que a lâmpada apague. A condutividade térmica da cola de prata é melhor do que as duas primeiras, o que pode prolongar a vida útil do chip de LED, mas a absorvância da cola de prata é relativamente grande, resultando em menor brilho. Para wafers azuis de eletrodo duplo, ao usar cola de prata para fixar o cristal, a quantidade de cola também é muito restrita, caso contrário, é fácil produzir um curto-circuito, que afeta diretamente o rendimento do produto.
3. A influência do fósforo na decadência da luz do LED branco

Existem muitas maneiras de criar LED branco. Atualmente, o mais comum e maduro é revestir uma camada de fósforo amarelo no chip azul para misturar a luz azul e a luz amarela em luz branca, de forma que o material do fósforo tenha uma grande influência na degradação do LED branco. Os fósforos mais populares no mercado são fósforo de granada de ítrio alumínio YAG, fósforo de silicato e fósforo de nitreto. Comparado com o chip de LED azul, o fósforo pode acelerar o envelhecimento do LED branco, e o grau de influência do fósforo de diferentes fabricantes é diferente, o que está intimamente relacionado à composição da matéria-prima do fósforo. O melhor material de fósforo branco é selecionado pela optoeletrônica Leiman, o que faz com que o LED branco tenha uma grande melhoria no controle de decaimento em comparação com seus pares.

4. A influência da cola fluorescente na decadência da luz do LED branco

Na embalagem tradicional de LED branco, a cola fluorescente é geralmente resina epóxi ou gel de sílica. Os resultados do experimento de envelhecimento à luz mostram que a vida útil do LED branco com pó de sílica gel é significativamente mais longa do que a da resina epóxi. Uma das razões é que a resistência aos raios ultravioleta da sílica gel é mais forte do que a da resina epóxi e o efeito de dissipação de calor da sílica gel é melhor do que o da resina epóxi. No entanto, nas mesmas condições, o brilho inicial do pó de sílica gel é inferior ao da resina epóxi. A principal razão é que o índice de refração do gel de sílica (1,3-1,4) é inferior ao da resina epóxi (1,5), de modo que a eficiência luminosa inicial não é tão alta quanto a da resina epóxi.

 

5. A influência do suporte na decadência da luz do LED branco

O suporte de LED inclui principalmente suporte de cobre e suporte de ferro. O suporte de cobre tem boa condutividade térmica e preço alto. No entanto, a condutividade térmica e a condutividade do suporte de ferro são relativamente pobres e é mais fácil de enferrujar, mas o preço é barato.

A maioria dos LEDs do mercado usa suportes de ferro. Diferentes materiais têm diferentes efeitos no desempenho do LED, especialmente no decaimento da luz. Isso se deve principalmente ao fato de que a condutividade térmica do cobre é muito melhor do que a do ferro. A condutividade térmica do cobre é 398w (m.k), enquanto a do ferro é apenas cerca de 50W (m.k), que é apenas 1/8 da anterior, e a espessura da camada de galvanoplastia do suporte também está intimamente relacionada. Ao escolher o suporte, devemos prestar atenção se o tamanho do copo do suporte combina com o chip emissor de luz e as partículas do molde. A qualidade da combinação afeta diretamente o efeito óptico do LED branco, caso contrário, é fácil causar uma forma de ponto assimétrica.