LED支架的镀银层来料检验失效分析

LED支架的镀银层质量非常关键，关系到LED光源的寿命。电镀银层太薄，电镀质量差，容易使支架金属件生锈，抗硫化能力差，从而使LED光源失效。即使封装了的LED光源也会因镀银层太薄，附着力不强，导致焊点与支架脱离。而一般的LED封装企业都不具备检验支架电镀银层质量的能力，这就让一些电镀企业有隙可乘，电镀支架功能区的镀银层减薄，减少成本支出。针对这种现象，金鉴检测推出LED支架镀银层的来料检验业务，帮助LED封装厂选择品质可靠的支架。

服务客户：LED封装厂， LED支架厂

对镀层质量进行检验是电镀质量事后把关的重要手段。金鉴检测LED支架镀银层来料检验项目包括支架基体材质、镀层的质量、镀层的厚度和均匀度的检验等。

1.  鉴定支架基体材质

目前市场上有铁支架、铝支架、黄铜支架、紫铜支架等，铝支架最便宜，然后是黄铜，最后是紫铜。铁支架导热性最差、铝和黄铜次之，紫铜最好。很多封装厂承诺支架是紫铜，其实就是黄铜或者掺假的紫铜。
 
不同材料的支架对LED性能的影响也不同，特别是对光衰的影响尤为突出。这主要是由于铜的导热性能比铁、铝的好很多，铜的导热系数是398W(m.k)，而铁的导热系数只有50W(m.k)左右，仅为前者的1/8。

2.  鉴定电镀层的质量

好的电镀层应该镀层结晶细致、平滑、均匀、连续，不允许有污染物、化学物残留、斑点、黑点、烧焦、粗糙、针孔、麻点、裂纹、分层、起泡、起皮起皱、镀层剥落、发黄、晶状镀层、局部无镀层等缺陷。

3.  测量支架镀层的厚度和均匀度

市场上现有的LED光源选择铜作为引线框架的基体材料。为防止铜发生氧化，一般支架表面都要电镀上一层银。如果镀银层过薄，在高温条件下，支架易黄变。镀银层的发黄不是镀银层本身引起的，而是受银层下的铜层影响。在高温下，铜原子会扩散、渗透到银层表面，使得银层发黄。铜的可氧化性是铜本身最大的弊病。当铜一旦出现氧化状态，导热和散热性能都会大大的下降。所以镀银层的厚度至关重要。

同时，铜和银都易受空气中各种挥发性的硫化物和卤化物等污染物的腐蚀，使其表面发暗变色。有研究表明，变色使其表面电阻增加约20～80%，电能损耗增大，从而使LED的稳定性、可靠性大为降低，甚至导致严重事故。

除此之外，客户还可以自行采用以下来料检验方法，选择可靠物料:

1. 外观检验：目视法、放大镜( 4~10倍) 。

2. 镀银层附着力试验：折弯法、胶带法或并用法。

3. 焊锡试验：沾锡法，一般95% 以上沾锡面积均匀平滑即可。

4. 水蒸气老化试验：测试是否变色或腐蚀斑点及后续之可焊性。

5. 抗变色试验：使用烤箱烘烤法，是否变色或脱皮。

6. 耐腐蚀试验：盐水喷雾试验、硝酸试验、二氧化硫试验、硫化氢试验。

LED支架电镀层质量对LED造成的影响说明表

 

附：

LED镀银基本流程

除油——水洗——抛光（研磨）——活化——水洗——前镍——水洗——碱铜——水洗——酸铜——水洗——后镍——水洗——预镀银——厚银（选镀银）——水洗——剥银——水洗——电解——水洗——银保护——水洗——烘烤——收料包装

案例分析：

某客户的直插灯珠在回流焊出现死灯现象，委托金鉴检测分析死灯原因。经分析该回流焊死灯现象是由于支架焊线平台镀银层较薄导致二焊点与支架的结合力弱，从而使二焊鱼尾虚焊，在回流焊过程中，焊点热胀冷缩后易与支架分离。因此金鉴建议客户加强对LED支架镀银层的来料检验。
 

 

金鉴将失效灯珠溶管后在扫描电镜下观察，二焊鱼尾断裂，鱼尾与支架几乎没有接触，存在虚焊现象。

 

金鉴在扫描电镜下观察到到二焊支架镀银层过薄并厚薄不均，厚的镀银层约1.32um，薄的镀银层只有0.56um。镀银层过薄及厚薄不均易引起焊点附着力不强，与支架脱离，造成LED死灯。

       ymf