金鉴实验室：LED硫化、LED失效分析

LED的硫化是指LED灯珠接触到外界环境中的含硫物质后，镀层中的银离子与硫离子发生化学反应生成黑色硫化银的过程。高温高湿均会加快该反应速度。

 

出现硫化反应后，产品功能区会黑化，光通量会逐渐下降，色温出现明显漂移；硫化后的硫化银随温度升高导电率增加，在使用过程中，极易出现漏电现象；更严重的状况是银层完全被腐蚀，铜层暴露。由于金线二焊点附着在银层表面，当支架功能区银层被完全硫化腐蚀后，金球出现脱落，从而出现死灯。

 

虽然容易观察硫化现象，但LED灯珠的生产与应用中每个细微环节都可能会造成硫污染；硫元素源头多样化，判定流程复杂，需要排除每个因素的影响。

 

LED灯具排硫鉴定，具体业务书见链接：http://www.gmatg.com/caseDetail-151.html
LED电源无硫鉴定，具体业务书见链接：http://www.gmatg.com/caseDetail-148.html
LED照明车间排硫检测，具体业务书见链接：http://www.gmatg.com/caseDetail-153.html
LED封装车间排硫检测，具体业务书见链接：http://www.gmatg.com/caseDetail-152.html

 

案例分析：

 

某灯具厂送来一批LED硫化的灯珠，委托金鉴查找失效原因。

 

金鉴为查找硫的来源，运用SEM-EDS设备追溯可能导致硫化的各个环节

 

 

(1)封装厂：支架、荧光粉、封装胶等物料，包装，运输等

(2)应用厂：线路板，焊接剂、导线、涂敷胶、灌封胶、橡胶垫、粘接剂等物料，包装，运输等

(3)其他：辅助用品（橡胶手套，清洗剂），车间环境等

(4)终端客户使用条件、环境

 

金鉴检测点：

 

检测数据

检测数据

能谱分析结果表明回流焊之前灯珠不含硫；线路板及包装用的塑料泡沫均含有较高的硫成份，不良品中的硫元素线可能来源于线路板与塑料泡沫。

 

从目前发生的几起硫化案例的PCB板材所做的EDS分析来看，市面上生产的很多板材均残留有不同含量的硫，尽管PCB线路板生产厂家在制程工艺中会清洗板材，来消除含硫、含酸化学溶剂的残留，但普通的生产工艺较难完全清除干净。对此，需要对PCB板残硫含量进行质量管控，一般以PCB铜箔以上硫（S）的含量最高不得超过0.5%为上限标准。

编辑：fqj