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よしおくだら
5 years ago
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5 1. アウトガスとは? 低分子シロキサン接点障害 (OEG セミナー 2012 で発表 ) 一般的に広く使用されているシリコーンから出てくるシロキサンが接点障害の原因となるシロキサンがガス化し接点上に付着接点上にアーク火花により酸化分解し SiO2 の膜が生成することにより導通不良が発生する硫黄系ガス金属腐食硫化水素二酸化硫黄などの硫黄系ガスは金属腐食の代表的な原因物質特に銀は硫黄に対する感受性が強くごく微量の濃度でも硫化銀を生成し変色 ( 腐蝕 ) が発生する Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 5

6 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 6 1. アウトガスとは? 基板など電子機器類の硫黄系ガスによる腐蝕事例の報告が最近増加している特に LEDでは電極配線などに銀を用いる電子回路を使用しており急増している使用環境大気中封止樹脂 LED 素子反射板 ( 銀めっき ) S Ag 電極基板銀めっき電極膜 S LED 構造 S 梱包材緩衝材構成材料 LED の電極腐蝕が進行すると光度及び全光束の低下

7 2. 分析方法従来硫黄系ガス分析するには純水抽出法で硫酸イオン量を測定していた測定された硫黄系成分がガス化するかどうかの判定は不可能効率も悪い銀は微量の硫黄系ガスにより腐食するどの部材から硫黄系ガスが発生するか特定するには多数の候補を試験する必要がある高感度な分析が必要効率のよい分析が必要材料や製品などから発生する硫黄系ガスを高感度に効率よく分析する方法を開発した Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 7

8 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 8 3. 事例 1 ( 梱包資材から出てくる硫黄系ガス ) 暴露試験銀銅銀銅 SUS アルミ硫化水素 :200ppm 暴露時間 :48h SUS アルミ腐蝕テスト前腐蝕テスト後測定フロー < 問題点症状 > < 原因解析 > < 解析結果 > 材料の変色元素分析硫黄元素の検出 < 発生源の特定 1> < 発生源の特定 2> < 発生源の特定 3> 周辺部材の調査選定部材の発生ガス分析部品 ( 材料 ) の特定

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10 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 1 ( 梱包資材から出てくる硫黄系ガス ) 梱包材から発生する硫黄ガスを分析したところ硫化カルボニル硫化水素二硫化炭素の発生が認められた 45 硫化カルホニル 35 検出器強度硫化水素二硫化炭素 Unknown 保持時間 (min) ダンボール材発生ガスクロマトグラム

11 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 1 ( 梱包資材から出てくる硫黄系ガス ) 市販されているダンボール数種について調査した腐蝕性 5 倍単位 ppb(w/w) 試料名称成分名硫化カルホニル COS 硫化水素 H 2 S 二硫化炭素 CS 2 二酸化硫黄 SO 2 海外製 A <1.0 海外製 B <1.0 海外製 C <1.0 海外製 D <1.0 国内製 E <1.0 使用環境の調査や保管場所の再確認管理方法の確立が必要硫化原因の特定するためには硫化カルボニル硫化水素の発生について注意が必要

4. 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) LED 素子の腐蝕要因として

X 線による元素分析硫黄が検出未使用品不具合品 Copyright 2013 Oki

13 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) どこから出てくるのか? 設置場所保管方法からは硫黄系ガスの発生が考えにくい場合製品の構成部材から硫黄系ガスが発生していることが疑われるどの部材から硫黄系ガスが発生するか特定するのには多数の候補を試験する必要があるヘッドスペースサンプラーとガスクロマトグラフ FPD を組み合わせて硫化にかかわる硫黄系ガス分析を展開することとした効率のよい分析が可能となり短期間で原因材料の特定が可能となった

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15 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 腐蝕原因の分析フロー 1 LED を分解 2 各構成部材をガラス容器に入れ重量を計測プラグカバー 3 オートサンプラーにガラス容器を入れ測定ケーシング電源基板 LED 基板その他 ( 基板カバー等 ) 構成部材プラグカバーケーシング電源基板 LED 基板その他 ( 基板カバー等 )

16 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 海外メーカー A の LED 基板から硫化カルボニル硫化水素二硫化炭素の発生が認められた 115 硫化水素 95 検出器濃度硫化カルボニル二硫化炭素 LED 基板保持時間 (min) LED 構成材発生ガスクロマトグラム

17 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 海外メーカー B のその他部材から硫化水素の発生が認められた採取量が少ないので下記の検出器濃度でも硫化水素は高い濃度である 5 4 硫化水素検出器濃度その他部材保持時間 (min) 正体は粘着テープ LED 構成材発生ガスクロマトグラム

18 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 1 海外メーカー A の測定結果単位 ppb(w/w) 部材名称成分名硫化カルホニル COS 硫化水素 H 2 S 二硫化炭素 CS 2 二酸化硫黄 SO 2 LED 基板 <1.0 電源基板 <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 プラグカバー <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 ケーシング <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 その他 <1.0

19 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 2 海外メーカー B の測定結果単位 ppb(w/w) 部材名称成分名硫化カルホニル COS 硫化水素 H 2 S 二硫化炭素 CS 2 二酸化硫黄 SO 2 LED 基板 <1.0 < <1.0 電源基板 <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 プラグカバー <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 ケーシング <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 その他 < <1.0

20 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 3 海外メーカー C の測定結果単位 ppb(w/w) 部材名称成分名硫化カルホニル COS 硫化水素 H 2 S 二硫化炭素 CS 2 二酸化硫黄 SO 2 LED 基板 <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 電源基板 4.8 < <1.0 プラグカバー <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 ケーシング <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 その他 1.2 <1.0 <1.0 <1.0

21 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 4 国内メーカー D の測定結果単位 ppb(w/w) 部材名称成分名硫化カルホニル COS 硫化水素 H 2 S 二硫化炭素 CS 2 二酸化硫黄 SO 2 LED 基板 5.9 < <1.0 電源基板 4.3 <1.0 <1.0 <1.0 プラグカバー <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 ケーシング <1.0 <1.0 <1.0 <1.0 その他 <1.0 <1.0 <1.0 <1.0

22 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved 事例 2 (LED の電極を腐蝕させる硫黄系ガス ) 直管型 LED 照明構成材料から発生する硫黄系ガス調査のまとめ海外メーカー A B でかなり高濃度の硫化水素を発生する構成材料が確認された実際に直管型 LED の体積に換算すると海外メーカー A 硫化水素発生濃度 140ppb 海外メーカー B 硫化水素発生濃度 260ppb 電子機器部品の小型化密閉化により上記のような微量の硫化水素ガスでも問題になる可能性がある

23 Copyright 2013 Oki Engineering Co., Ltd. All rights reserved まとめ LED 電極の腐蝕について LED 照明のように長期間の使用を目的としたものに対しては構成部材から硫黄系ガスの発生を抑制することが大変重要であると考えます本資料では LEDに特化した内容でしたがそれ以外にも様々な電子機器や車載部品なども同様の対応が重要であると考えます OKI エンジニアリングでは構成部材ごとのアウトガス分析構成部材の選定や製造時のロット検査硫化シロキサンにかかわる故障解析など様々なご要望にお応え致します

やよいの顧客管理

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