原创 LED失效分析课：LED光源变色失效分析（硫化发黑）

LED支架上的镀银层接触含硫气体会生成硫化银，接触酸性的氯、溴气体则会生成对光敏感的卤化银，这些都会导致光源硫化失效。发生硫化后的LED表现为支架功能区发黑，光通量严重下降，色温出现明显漂移，由于硫化银的电导率随温度升高而迅速增加，在出现硫化的LED使用过程中部分可能会产生漏电现象，尤其是封装的晶片为小尺寸或者PN结靠近底端的一类产品。而随着支架银层被硫化程度的加重，金线二焊点主要附着在镀银层表面，当支架功能区的银层被完全硫化后，导致金球脱落。LED最终将会完全失效，出现死灯问题。

在LED行业风光无限的背后，隐藏着LED产业发展的巨大尴尬。目前，无论是外资LED大厂，还是大陆的主要LED厂商，对于LED的硫化问题，都遇到了相同的困扰。就LED封装厂家所获得的LED的硫化线索来源，基本为用户端在硫化异常发生之后来进行反馈，而由此引发的客诉处理起来也较为棘手。光源硫/氯/溴化在LED光源和灯具的生产、存储、老化、使用的每个环节都有可能发生。在光源发黑被确诊为硫/氯/溴化后，客户要根据硫/氯/溴化发生的环节，选择具体的排硫方案，杜绝以后发生类似客诉。邵工VX：18814096302

针对不同产业链阶段的客户的需求，金鉴实验室提出了不同的LED硫化分析的解决方案：

方案一：支架作为硫化的载体，支架出现硫化后封装厂首先认为的是电镀厂的电镀出现了异常，第一时间会让电镀厂或支架厂分析硫化的原因，据了解，80%的硫化都是由电镀厂分析后答复给封装厂，但由于分析设备的缺乏，电镀厂往往缺少足够的证据来说服封装厂。根据这种情况，金鉴推出了一款高性价比的检测项目：LED发黑初步诊断。金鉴实验室从收到样品到出具具有说服力的发黑鉴定报告，只需3天时间。

方案二：在LED封装制程中，硫化现象主要发生在固晶和点胶封装工序，发生硫化的主要是含银的材料(镀银支架和导电银胶)和硅性胶材料。含银材料被硫化会生成黑色的硫化银，导致硫化区域变黄、发黑；硅性胶材料被硫化会造成硅胶 “中毒”，导致固化阻碍，无法完全固化。针对在封装厂内经常出现的硫化现象，金鉴实验室研发了一款适合封装厂的检测方案。这项检测方案中包括发黑初步诊断、封装材料排硫和疑似有害硫化物确诊。金鉴提出排硫检测的目的更多的是希望客户注重预防措施，在产品开发阶段剔除有害的物料，避免产品大规模生产后出现硫化造成重大损失。

方案三：在灯具生产及应用环节出现的硫化，90%以上是由于灯具里面的物料导致。LED灯具里面有五十多种原物料，在密闭、高温的环境中，这些硫、氯和溴元素可能会挥发成气体并腐蚀LED光源。硫化反应是不可逆的，灯具发生硫化后造成的损失往往是巨大的，金鉴实验室提出的灯具排硫和疑似有害硫化物确诊，可以帮助客户花费最少的费用找到硫化的真凶，将灯具厂商的损失降到最低。

方案四：为了更高效地防硫化，降低整个行业的品质风险成本，金鉴全世界独家向LED原材料厂商推出“金鉴LED无硫鉴定”的检测服务。“金鉴LED无硫鉴定”检测服务可以检查LED原材料是否含有硫/氯/溴元素，并能确认这些硫/氯/溴元素是否真正有害。鉴定报告内容可以在金鉴实验室网站www.gmatg.com查询。 有了“金鉴LED无硫鉴定”服务，LED采购商可以放心采购有“金鉴LED无硫鉴定”的原材料，大大降低原材料采购风险。

金鉴实例：

某客户行测A、B两款相同型号3528灯珠，要求对光源抗硫化能力对比测试

分别取A、B两款灯珠在相同实验条件下，置于密闭洁净的玻璃实验瓶中进行硫磺暴露实验，保存8小时后A、B两款灯珠变色情况如上图所示，由图知A款样品变色评级为“D级，明显变色”，而B款样品变色评级为“A级，不变色”。

进一步对试验后的A、B灯珠采用机械方法开封后，对镀银层SEM—EDS分析，结果同样显示A款灯珠镀层被硫化腐蚀严重，出现硫化银结晶颗粒和腐蚀空洞；而B款灯珠镀银层表面相对光整，受腐蚀情况较轻微。综上，可得知B款灯珠抗硫化能力明显优于A款灯珠。