什麼(me)是“氯”？在LED封裝中有那些影響

  在LED行業中經(jīng)常會(huì)有同學(xué)問到關于“氯”在LED光源中的危害，那麼(me)是什麼(me)“氯”？我們先來八卦下。

       氯其實就(jiù)是一種(zhǒng)非金屬元素，屬于鹵族之一。氯氣常溫常壓下爲黃綠色氣體，化學(xué)性質十分活潑，具有毒性。氯以化合态的形式廣泛存在于自然界當中，對(duì)人體的生理活動也有重要意義。氯氣爲黃綠色氣體，密度比空氣大(3.214g/L)，熔點−101.0℃，沸點−34.4℃，有強烈的刺激性氣味。

從以上元素解析可以看出“氯”在各種(zhǒng)環境中的常态。

      今天我們僅以LED光源爲例，從LED光源的五大原物料（金線、芯片、支架、熒光粉、固晶膠和封裝膠）的入手，介紹部分可能(néng)導緻死燈的原因。 

很多LED廠商試圖開(kāi)發(fā)諸如銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來代替昂貴的金線。雖然這(zhè)些替代方案在某些特性上優于金線，但是在化學(xué)穩定性方面(miàn)卻差很多，比如銀線和金包銀合金線容易受到硫/氯/溴化腐蝕，在這(zhè)種(zhǒng)環境中有很容易産生“氯”。

      1、電極加工是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨，會(huì)接觸到很多化學(xué)清洗劑，如果芯片清洗不夠幹淨，會(huì)使有害化學(xué)物殘餘。這(zhè)些有害化學(xué)物會(huì)在LED通電時(shí)，與電極發(fā)生電化學(xué)反應，導緻死燈、光衰、暗亮、發(fā)黑等現象出現。

      2、LED芯片電極中有一層鋁，其作用爲在電極中形成(chéng)一層反射鏡以提高芯片出光效率，其次可在一定程度上減少蒸鍍電極時(shí)黃金的使用量從而降低成(chéng)本。但鋁是一種(zhǒng)比較活潑的金屬，一旦封裝廠來料管控不嚴，使用含氯超标的膠水，金電極中的鋁反射層就(jiù)會(huì)與膠水中的氯發(fā)生反應，從而發(fā)生腐蝕現象。

      3、LED固晶中有用到有機矽的固化劑含有白金（鉑）絡合物，而這(zhè)種(zhǒng)白金絡合物非常容易中毒，毒化劑是任意一種(zhǒng)含氮（N）、磷（P）、硫（S）的化合物，一旦固化劑中毒，則有機矽固化不完全，則會(huì)造成(chéng)線膨脹系數偏高，應力增大。

      4、封裝矽膠環氧樹脂中的氯不僅對(duì)支架鍍銀層、合金線或其他活潑金屬及芯片電極（鋁反射層）造成(chéng)氯化腐蝕，而且也能(néng)與胺類固化劑起(qǐ)絡合作用而影響樹脂的固化。氯含量是環氧樹脂的一個重要物性指标，它是指環氧樹脂中所含氯的質量分數，包括有機氯和無機氯。無機氯會(huì)影響固化樹脂的電性能(néng)。有機氯含量标志著(zhe)分子中未起(qǐ)閉環反應的那部分氯醇基團的含量，它含量應盡可能(néng)地降低，否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能(néng)。

      5、倒裝中所用固晶錫膏，目前市面(miàn)上分兩(liǎng)種(zhǒng)：一種(zhǒng)是無鹵錫膏。二種(zhǒng)是含鹵錫膏，從前面(miàn)就(jiù)有指出氯是一種(zhǒng)非金屬元素，屬于鹵族之一。那麼(me)問題來了使用無鹵錫膏是否就(jiù)不會(huì)産生氯了呢？錯！首先我們要搞明白市場上的無鹵錫膏其實是含鹵的，1992年IBM在半導體使用錫膏就(jiù)規定了使用錫膏中含鹵标準不能(néng)高于多少PPM值。這(zhè)個可以參考下歐盟ROHS和無鹵的标準如下：

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。