镀银层氧化造成LED光源发黑的原因有哪些

LED点亮老化后光衰问题一、问题介绍如下图，LED（2835）点亮老化后，光衰严重，通过直接观察灯的内部有发黑现象。

二、可能造成的原因及实验验证造成此现象的原因可能有银面和硅胶两个大方面的推测。

1、因硅胶气密性不好导致银层硫化发黑，通过做红墨水渗透实验检查硅胶封装气密性。

结果显示：硅胶封装气密性良好，无任何渗透现象。

2、贴片时助焊添加剂和封装时烘烤不完全也可能造成银层硫化，通过蓝药水溶胶实验检查银面情况。

结果显示：观察银面并没有发黑。

3、对溶胶后的银面做SEM&EDX元素分析验证银面元素正常。

Element k-ratio ZAF Atom%Element Wt%Err.No.of(calc.)Wt%(1-Sigma)CationsC-K0.0390 1.17627.71 4.58+/-0.2484.034Si-K0.0057 1.173 1.730.67+/-0.12 5.250Ag-L0.9030 1.03062.6493.01+/-1.92189.975O-K0.0030 5.8457.91 1.74+/-0.61---Total100.00100.00279.260结果显示：C和Si含量较高，Si主要因为硅胶的存在，C就主要是有机物或者硅胶里面一些杂质的碳化物。

并无S元素的存在。

三、实验结论综上几点，可以排除银面硫化造成发黑，故可以确定此发黑现象主要来自于硅胶。

对于硅胶内发黑的原因又有以下几种推测：1、LED的封装硅胶一般是AB双剂，硅胶的本身的性能是比较稳定的，在LED正常工作温度下是不会发生任何变化的。

另外在混合胶水过程中为了更好的把芯片发出的光透过和匀散，一般会加扩散粉，扩散粉主要为SiO2,纯净的SiO2也不会发生化学反应，如果不是纯净的SiO2的情况下，其他的成分在高温下发生碳化反应，产生的碳化物为黑色。

2、荧光粉在受潮的情况下，与硅胶混合后做成成品是不会有什么问题，但是一经过点亮的高温会使荧光粉加速老化，造成变色。

铝件镀银出现“黑斑”的原因及其消除1·原因分析1.1 材料上盖由0.5mm厚的LF21铝板材加工而成。

此型号导弹上有多种同材料、类似形状、同工艺的零件，比如盖子4、下盖等，而同时期加工的类似形状的零件并未出现此类故障。

比如，出现故障的上盖和未出现故障的盖子4等均由同批次板材加工而成。

因此，可以断定，并非原材料缺陷导致故障。

1.2 加工工艺上盖镀银的大致工艺路线为：机加来件─前处理─浸锌─电镀锌─电镀铜─电镀银─喷漆─浸涂823─入库。

1.2.1 电镀工艺首先，考虑到有可能是电镀的某个生产环节发生了改变，从而导致故障的产生。

经查，生产条件并未发生任何改变，且同时期加工的类似零件并未出现此类故障。

因此，排除了电镀生产条件发生改变的因素。

根据以往的生产经验，导致镀银件变色最常见的原因为硫元素对镀银层的影响。

之前，曾经发生过镀银后的零件未及时包装并密封保存，久置在电镀厂房中而导致镀银层变黄。

但是该故障零件镀银后，均及时包装并置于干燥器皿中保存，可见并非受到厂房空气气氛的影响。

1.2.2 喷漆工艺上盖的喷漆加工，出现过整批返修的纪录。

原因为缺口未堵上，使漆雾进入，并附着在镀银层表面而无法清除。

为防止此类故障的发生，加工过程中，常用3M胶带将缺口封死，以杜绝漆雾进入。

黑斑的出现，可能是因为缺口密封不严，使漆雾等有机气氛进入。

有机气氛从镀层空隙进入，从而腐蚀镀锌层。

镀锌层腐蚀产物从镀层空隙中泛出，表现为黑斑。

为此，做了以下实验来验证：在200倍放大镜下对“黑斑”进行拍照，并检查是否出现堆积或者腐蚀坑。

其照片如图1所示。

经测量，未出现堆积或腐蚀坑。

因此，排除了是漆雾腐蚀镀锌层或镀锌层腐蚀物从银层下泛出而导致“黑斑”的可能性。

1.3 “黑斑”成分分析在理化手段的协助下，对“黑斑”取样，进行了金相分析。

黑斑处和正常处截面照片如图2所示。

可以看出，上盖镀银面“黑斑”处与正常处没有区别，所以黑斑只是影响了镀银层的表面，而对镀银层内部并无影响。

荧光灯管发黑现象的简单分析荧光灯管发黑现象的简单分析荧光灯管使用一段时间后，灯丝附近会渐渐发黑，此为正常老化现象。

而其它不同原因所造成的早期发黑现象，原因就比较复杂，有的是正常的，有的是不正常的，下面是各种发黑现象的分析。

一.内含杂物大部份放电灯都是利用水银蒸气压，及其它各种异类金属配合混合气体，置入一真空玻璃腔体内作成。

水银在许多灯内是不可少的元素，在水银未被完全蒸发之前，是成颗粒状的存在管灯中。

其它金属也会像污物样的附在管壁上，在某些透明的灯管中，特别的清楚，这是正常的现象。

点燃10分钟后二.点灯初期黑化新品或长期放置未使用之灯管，一但点灯后，在灯丝部位会有一团黑气，这是水银蒸气。

集在灯丝附近的水银遇热后开始蒸发,它会像一团云一样，沿着管壁向上挥发，越来越淡，终至消失。

但并非每一灯管都如此，因为并非每一支灯管的水银正好都集结在灯丝附近，这是新灯管特有的正常现象。

三.水银附着关灯后,水银会因冷却而凝结，其有集结于灯管最冷端的特性。

故而在灯管之最冷部位，或靠近空调部位，常有水银反复的蒸发凝結而留下的水银污染痕迹，此为正常现象。

四.冷端黑点灯管在短期使用后,常会发现灯丝处有一黑点，且会随着使用时间延长而越来越大，常见于节能灯管。

主要是因为灯管越来越细，功率越来越大，灯丝越来越长，灯丝电极越来越靠近管壁，在每一次点灯预热中，若离子轰击量过大时，则易附着于管壁而造成黑点，可能的原因有下列几种:a. 使用的电源误差太大。

b. 开关次数过多。

c. 预热时间不对或起动电压太高，闪跳次数过多。

d. 镇流器预热电流太大。

e. 电子镇流器预热时间不足或起动电压过高。

五.环状黑圈灯管经长时间使用后，灯丝附近有一圈黑色环，这是因为每次点灯时，阴极所产生的离子较重，未能随电子奔向阳极，进而沉积在管壁上所致，此为自然现象，与灯管寿命及光效无关。

六.管壁变色制作灯管的钠钙玻璃或高铅玻璃都含有大量钠元素,在点灯过程中，钠会从玻管中析出，与水银结合，而成为钠汞合金，沉积于荧光灯粉层中，造成荧光灯粉变质。

真空灭弧室镀银层发黑原因分析发表时间：2017-12-11T17:15:13.367Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：雒宝峰王磊罗丹[导读] 摘要：本文从个别灭弧室镀银层在用户使用时存在发黑问题的现象入手，通过产品加工电子记录对大量数据进行追溯、分析，对存在问题的可能环节进行试验，从而分析出导致灭弧室镀银层发黑的真正原因。

（陕西宝光真空电器股份有限公司陕西宝光 721006）摘要：本文从个别灭弧室镀银层在用户使用时存在发黑问题的现象入手，通过产品加工电子记录对大量数据进行追溯、分析，对存在问题的可能环节进行试验，从而分析出导致灭弧室镀银层发黑的真正原因。

首次提出灭弧室成品包装，使用的干燥剂复合纸包装袋中含有的硫元素会对接触到它的镀银层产生影响，并导致银层出现严重发黑现象。

关键词：首次；灭弧室成品包装；干燥剂复合纸包装袋含硫；接触到银会导致银发黑引言1.2013年5月，我公司接到客户信息反馈：有一批灭弧室因镀银层发黑要求退货。

我们对退货管的状态进行了查看，经统计有两种管型：其中型号1产品3只，型号2产品6只，这9只产品静端压板镀银层发黑严重发黑，类似被大火烧过的情形（见图一）。

图一1.问题原因排查1.1丙酮擦拭、清洗镀银层原因我们根据以上反馈记录了问题产品的加工信息，并从A部主管退赔技术人员和该产品主管信息沟通中大致得知此批管子是发给赫兹曼电力(广东)有限公司。

在现场的简单分析中，有A部技术人员认为这是银层使用丙酮擦拭的缘故（因为她们看到过六车间返镀TF312A产品时大面积掉黑漆的情况），我们认为另有尚待查明的不明原因。

为了打消A部疑虑，我们返回六车间后立即拿了一只待镀银返修的TF312A （当时该管型还刷的是黑漆），将整个静端浸在丙酮溶液中，再超声波清洗机清洗5分钟，取出后除静端可伐及压板上黑漆大面积脱落外，镀银层并未有发黑的异常情况出现。

因此可以排除丙酮擦拭、清洗镀银层会导致银层发黑。

普朗克光电科技1、[封装技术] LED的不良情况分析芯片失效封装失效热过应力失效电过应力失效装配失效解决封装失效的建议检查：支架、点胶、焊接常见现象：死灯定义：LED的正负极接通标准电压下灯不亮或微亮。

造成死灯的原因有很多，比较复杂，主要是从静电和封装角度去分析。

色偏定义：指LED发出的白光与标准色温有误差，误差值大于10%。

造成色偏的原因是：散热不良，使LED的结温过高荧光粉的涂抹不均匀，涂层厚的部位色温偏低易发黄荧光粉质量不好胶粉比调配比不当灯闪定义：led灯出现非人为控制的间歇性亮灭造成灯闪的原因：驱动电源不稳定，出现了间歇性的电流透镜等封装材料受力变形，使金线接触不良光衰大定义：LED使用一定时间（1000小时），之后测试其光通量明显小于使用前的光通量，两者比值小于0.9造成光衰大的原因：散热不良，长时间过热致使LED老化电流过大，致使LED加速老化胶粉配比不当死灯原因如下：芯片失效：芯片本身质量问题（裂纹或损伤）芯片与基板粘接不良引起光衰严重或死灯封装失效：封装工艺不当封装后的灯珠质量不良出现黄变，气泡，黑斑，腐蚀等现象热过应力失效散热不良导致结温升高电过应力失效过电流或者静电将芯片击穿驱动电源不稳定将金线烧断装配失效不良的安装和装配导致器件失效解决因封装失效导致LED死灯的建议检查支架：支架发黑说明被腐蚀支架上的镀银层太薄支架与焊接点脱离检查点胶：检查固晶胶本身是否过期失效固晶胶的用量要合适用量过少，推力不够，芯片粘不牢；用量过多，胶体返到芯片金垫上，造成短路固化条件的选择尽量按照标准固化条件来操作检查焊接：焊接机的参数设置要合理时间：不超过5秒压力：适中，过大易压碎芯片；过小易导致虚焊温度：280度有效防止静电金线的弧度高度要合理弧高太低，在焊接时温度过高烧毁芯片弧高太高，遭到大电流冲击时金线被烧黑2、[疑问求助] LED支架内部发黑是什么原因导致？求各位高手帮忙分解支架内部发黑是什么原因导致？出现在二焊位置且金线也一起被感染黑色。

解密：LED电源为何怕硫？
之所以说LED光源怕硫，这是因为含硫的气体会通过其多孔性结构的硅胶或支架缝隙，与光源镀银层发生硫化反应。

并且LED光源出现硫化反应后，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。

 LED灯具里面有五十多种原物料，这些物料里面也可能含有硫、氯和溴元素。

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。

因此要提供无硫环境给LED光源。

 LED灯具中可能含有含硫/氯/溴的物料：
 1. 电源：LED内置电源里面有二三十种原物料，其中的PCB板、含硫橡胶的电源线以及橡胶类的绝缘包装塑料、含有卤素阻燃剂的塑料、电子元器件，可能含有硫、氯和溴元素。

电源发热时，这些材料会挥发出含硫\\\\氯\\\\
溴气体，含硫\\\\氯\\\\溴气体与含氮水汽结合时，会生成腐蚀性的有害气体，
对LED造成腐蚀。

 2. PCB板：市面上生产的线路板均有一定含量的硫元素残留，尽管PCB线路板生产厂家在制程工艺中会清洗板材，消除含硫化学溶剂的残留，但普通
的生产工艺较难完全清洗干净。

 3. 锡膏助焊剂：助焊剂里的活化剂成分通常含有少数卤素或有机酸成分，它作用能迅速消除被焊金属表面的氧化膜，降低焊料的表面张力，使焊料迅
速铺展在被焊金属表面。

而卤素通常使用的是溴/氯，能使银变成黑色溴化银/。

LED灯珠变色原因分析
蔡颖颖;徐焕翔
【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》
【年(卷),期】2015(33)6
【摘要】LED作为新一代绿色环保光源,其应用领域日益广泛,随之而来的可靠性问题也日益增多.近年来因LED灯珠变色导致产品出现功能失效的案例非常多.通过对这些LED灯珠变色失效的案例进行分析,了解了引起LED灯珠变色的原因主要为:封装胶残留异物、封装胶因遭受化学物质侵蚀发生胶体变色、荧光粉沉降、支架覆盖污染物和支架腐蚀,以及支架镀层质量不良.同时,案例分析的过程中针对发现的问题,提出了一些改进建议和措施,为业界解决LED灯珠变色引起的可靠性问题提供了指引.
【总页数】6页(P12-17)
【作者】蔡颖颖;徐焕翔
【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610
【正文语种】中文
【中图分类】TN312+.8;TB114.37
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1.变色LED灯 [J], 严峻
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3.基于Arduino的\"变色龙\"LED灯的设计 [J], 刘相中;张建文;唐李生;王宇廷;仇怀利
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5.臭氧气氛下LED灯光对银质文物模拟材料腐蚀变色的影响 [J], 朱以亮;闫莹;周浩;吴来明;吴雪威;史笔函;蔡兰坤
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荧光灯的发黑及其对策河南安彩照明有限公司邮编：455000李振华摘要本文对荧光灯生产及燃点过程中在灯管阴极附近内管壁上出现的发黄发黑现象的机理进行了一些分析和探讨。

尤其针对紧凑型荧光灯管的生产中发黄发黑的控制进行了详细论述。

关键词荧光灯阴极紧凑型发黄发黑一. 概述荧光灯发黄发黑是荧光灯生产及燃点过程中经常出现的一种现象，只要生产疑难阴极式的荧光灯，无论直管型或紧凑型，都可能产生黄黑现象。

它在荧光灯阴极附近内管壁上产生，不仅影响荧光灯的外观质量，而且也有害于灯的内在质量，降低光通维持率和灯的寿命。

随着我厂紧凑型荧光灯生产线的逐步正常生产，灯管阴极附近的黄黑现象，也成为提升产品品质的一个很大的困扰。

分析其产生的原因及解决方法，成为确保荧光灯的外观及内在质量的关键。

自从荧光灯问世有许多研究人员论述这类现象的机理。

但这类现象仍然不能得到完美的解决和控制。

如何使灯在全寿命中减少发黄发黑是灯管制造的一项关键技术。

一般认为发黄发黑是灯内化学反应的结果。

二. 发黄发黑的分类针对我厂紧凑型荧光灯生产的灯管在点燃的不同阶段会出现不同的发黄发黑。

本文重点讨论四种情况。

１．出现在靠近阴极热点附近的管壁上的黑点；２．出现在法拉第暗区正柱边缘的环形暗区附近的管壁上的黑头；３．管壁大面积发黄；４．管壁局部发黄。

下面重点对以上几种情况的形成原因进行分析。

三. 灯管设计与镇流器的匹配尽管发黑发黄是灯内化学反应结果，而它的起因却是物理现象即汞蒸气低气压放电。

所以，和放电特性有关的灯管参数是很重要的。

例如灯管电流密度，阴极及阳极位降，汞原子紫外线自吸收和管壁的复合都影响化学反应的程度。

与这些有关的灯管参数必须仔细选灯管直径，阴极结构，所充气体种类及压力都是重要的参数。

对我厂紧凑型荧光灯灯管而言，其高光效、长寿命的设计，更是凸现了与镇流器的匹配的重要意义。

即灯管的发黑发黄现象受到外部的工作条件的影响。

四. 黑点与黑头无论黑点与黑头它们都发生在阴极附近。