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如何预防或减轻紫外线对材料的降解 UVC灯珠UVA灯珠2835UV紫光3535UVC灯珠

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如何预防或减轻紫外线对材料的降解 UVC灯珠UVA灯珠2835UV紫光3535UVC灯珠

发布日期:2020-03-28 作者:PLK 点击:

摘要如何预防或减轻紫外线对材料的降解?一是对产品有良好的设计,通过简单的屏蔽原理将敏感和关键组件的紫外线暴露降至最低;二是选择良好的材料,最好是固有的抗紫外线材料或是添加合适的抗紫外线添加剂来减缓材料降解的速度。

在LED封装行业,良率与效率已成为企业实力的基本底色。除了严格把控固晶、焊线、点胶等封装工序,产品能否完美“收尾”,往往还取决于检测环节。

“在半导体领域,检测设备已十分重要。”高工产研董事长张小飞博士高工新型显示巡回调研中说到。

3月17日,“2020高工产研全国新型显示巡回调研”团队走进广东吉洋视觉技术有限公司(以下简称“吉洋视觉”),与公司总经理赖理及CTO黄采敏就封装检测的重要性及未来发展进行了深度讨论。

高工新型显示调研团队与吉洋视觉总经理赖理、CTO黄采敏对话

成立至今,吉洋视觉一直专注于标准通用型视觉检测设备的研发生产,是中国首个开发型标准IPC 9262CN ( AOI国际标准)制定委员会专家组委员。产品涵盖LED封胶后自动光学检测AOI、LED焊线后自动光学检测AOI,SMT用在线AOI、离线AOI、波峰焊用炉前在线AVI等多种类型。

为保证检测良率,吉洋视觉专门聘请了软件、电路、机械等各行业精英作为开发团队,不断精进自动化设备技术,巩固产品筛选精准率。

张小飞博士指出,如今的LED通用照明市场规模增量明显放缓,产能过剩、人工成本上涨等问题搅扰企业正常发展,但寻求其他平台资金援助并非易事,多数人还是会选择自我提效等方式来增进实力。

大幅提升检测效率,节省人工成本,正是吉洋视觉的另一大亮点。

赖理与黄采敏一致认为,降本增效的关键节点在于从单品走向整体方案服务。“我们除了需要考虑如何检测出问题,还要关注怎样处理问题,否则仍然不会令客户产生经济效益。”赖理说到。

对此,吉洋视觉与脱料机设备佼佼者勤邦电子建立合作,从上料、剔除不良品、下料环节延伸到了成品,实现了全过程自动化处理,能够替代相关工序人力,节省成本。

“只有解决了人工、产品等全阶段问题,才能切实提升回溯效率,让客户整体明确减少的成本。”黄采敏表示。

凭借周到的产品设计与服务,吉洋视觉已俘获三雄极光、国星光电、兆驰节能、瑞丰光电等多家知名LED厂商的青睐。

除了普通照明,显示市场也走入了吉洋视觉的视野。

张小飞博士指出,LED后续增长动力主要在于显示屏,RGB产值增长可观。且由于显示板上单颗灯珠修复成本成倍增加等缘故,巨量转移之前的检测工作已成为了相关封装企业的必要手段。

对于RGB市场,吉洋视觉推出了“C7000-在线式双面检测AOI(RGB)”,专门用于RGB LED封胶后外观的缺陷检查,同样在上下料、落料等环节具有高自动化性能。

“继原有五款主流设备后,AOI将成为第六名封装主力成员。”黄采敏信心满满地说到。

可以预见,随着LED照明与显示领域对产品检测要求愈发迫切,吉洋视觉将借助自身积累获取更大市场。

“后续,吉洋视觉将在深耕熟悉领域的基础上,继续向LED行业前端领域迈进。”赖理表示。

在聚合物中最基本,最普遍的紫外线损伤机理称为光解断链,即通过高能光子的直接作用将长链断裂成较短的链,从而破坏分子的“骨架”。这种降解几乎会导致聚合物强度、延展性的物理性质的劣化,以及诸如颜色的变化, 质地外观的劣化。聚合物的降解还可能将副产物如气体释放到周围环境中造成污染。

2.紫外线破坏聚合物的机制是什么?

聚合物被紫外线破坏的机制,包括自由基降解和表面水氧降解。化学键断裂时形成的自由基,这些自由基将与附近的其他可用键发生反应,并导致聚合物分子断裂或降解。紫外线解离的键也易与氧气或水发生反应,通常在表面引起氧化和水解的降解反应。这两种机制会结合并协同作用,最终引起材料的化学和微观结构变化。

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3.聚合物受紫外线降解的常见表现:

1. 户外安装的PVC管的泛黄和“粉化”

2. 暴露在阳光下的广告牌和海报颜色的褪色

3. 暴露于阳光下的电线绝缘层的粉化和脆化

4. 皮肤晒伤也是聚合物降解的一种,皮肤由聚合物组成,特别是胶原蛋白的蛋白质。

5. 紫外线也会引起DNA/RNA的长聚合物分子损伤,这些紫外线引起的DNA/RNA损伤是紫外线消毒的基础。(详情请参照晶科电子公众号:紫外线消毒历史与消毒机理研究)

如何预防或减轻紫外线的降解?

1. 屏蔽和涂层

屏蔽紫外线是很好的保护方法,比如用薄薄的铝箔或其他不透紫外线的材料进行遮挡,如果不可能进行简单的屏蔽,则可以选择使用吸收或反射紫外线的涂层,这种吸收或反射作用的添加剂普遍使用于涂料当中。比如一些包含金属颗粒的涂料是非常有效的紫外线屏障,户外使用的高性能涂料通常包含聚偏二氟乙烯(PVDF),对保光性和保色性有很好的作用。通过在聚合物表面上涂覆紫外线稳定涂层,可以很好的起到防止紫外线对材料的损坏作用。

2.选择抗紫外线的聚合物材料

某些特定的聚合物材料具有更强的抵抗紫外线的功能。由于C = C双键特别容易受到紫外线光解的影响,那我们可以选择更少含量C = C双键的聚合物材料,比如聚烯烃(聚乙烯)、含氟聚合物比如是聚四氟乙烯(PTFE),氟化乙烯-丙烯(FEP)和聚偏二氟乙烯(PVDF)都是很好的选择。这些含有碳氟键的聚合物拥有出色的性能,例如高温稳定性,高介电强度和极高的化学惰性以及非常好的抗紫外线降解性。因此,PTFE或FEP可以用于紫外灯或紫外设备中的电线绝缘。

3.利用一些能吸收紫外线的添加剂

第一种是无机化合物,它几乎不受紫外线照射的影响,通过在聚合物材料中添加无机填料来吸收紫外线光子,提高紫外线稳定性,从而减少对聚合物键的损害。用于紫外线稳定的最常见的无机材料是炭黑和氧化物陶瓷,包括氧化铝或二氧化钛,这种填料还具有耐磨性等优点,但缺点也是相当明显,就是他们会改变聚合物的物理性质及其颜色,所以需要权衡地使用。

第二种是有机添加剂,包括抗氧化剂,紫外线吸收剂,淬灭剂和自由基清除剂。这些紫外线添加剂的作用机理如下:

a. 紫外线吸收剂——这些分子吸收紫外线,将其转化为热量或以更长的波长发射(荧光)来耗散光子能量。

b. 自由基清除剂——这些分子将优先与由光化学或氧化变化产生的自由基反应来降低自由基破坏聚合物链的几率。

c. 有机添加剂和无机添加剂——在实现同样的紫外线稳定性上有机添加剂需要的浓度比无机填料低得多。实际上,这样的添加剂同时还有助于高温加工性和抗氧化能力,因此无论预期的紫外线照射量如何,通常都会添加它们。但是,有的添加剂价格昂贵并且会改变某些聚合物的性能和可加工性,也存在污染环境的风险。

综上所述,如何预防或减轻紫外线对材料的降解?一是对产品有良好的设计,通过简单的屏蔽原理将敏感和关键组件的紫外线暴露降至最低;二是选择良好的材料,最好是固有的抗紫外线材料或是添加合适的抗紫外线添加剂来减缓材料降解的速度。


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