在實(shí)踐運(yùn)用中常常發(fā)現(xiàn)因LED燈珠的失效導(dǎo)致制品出現(xiàn)功用反常乃至徹底失效的狀況。近年來(lái)， 因LED燈珠變色導(dǎo)致制品出現(xiàn)色溫漂移、流明下降和出光效果變差等壹系列牢靠性問(wèn)題的事例日益增多， 使很多的LED燈珠產(chǎn)品出產(chǎn)廠家及用戶遭受了嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)損失。

  今日我司工程通過(guò)幾個(gè)LED燈珠失效事例，剖析了導(dǎo)致LED燈珠發(fā)作變色失效的根本原因——支架原因：

（1）異物汙染支架

   失效LED燈珠壹側(cè)變色，揭開(kāi)封裝膠後能夠看到變色部位的支架的外表掩蓋了壹層異物，對(duì)異物進(jìn)行元素成分測(cè)驗(yàn)，顯現(xiàn)其主成分為錫（ Sn） 、鉛（Pb） 元素.

   揭開(kāi)LED燈珠變色部位外圍的白色塑膠，在與白色塑膠觸摸的支架外表也檢出了錫（Sn）、鉛（Pb） 成分。由於異物掩蓋部位的支架與LED燈珠壹側(cè)的引腳相連，而引腳選用錫鉛焊接。清楚明了，假如燈珠在進(jìn)行外表貼裝時(shí)，引腳沾附了剩余的錫膏， 則在焊接時(shí)，熔化的焊料會(huì)沿著引腳爬升至與之相連的支架外表，構(gòu)成掩蓋層。因而，此事例中LED燈珠失效的原因是LED燈珠在進(jìn)行拼裝焊接時(shí)，引腳焊接部位的焊料進(jìn)入了支架外表，構(gòu)成了掩蓋物，然後導(dǎo)致了LED燈珠變色。

（2）支架腐蝕

   失效LED燈珠的中心部位變色發(fā)黑，開(kāi)封後將其放在光學(xué)顯微鏡下調(diào)查,發(fā)現(xiàn)整個(gè)支架的外表明顯地變黑，運(yùn)用SEM&EDS 測(cè)驗(yàn)發(fā)黑支架的成分，成果顯現(xiàn)，除了正常的原料成格外，發(fā)黑支架中還具有較高含量的腐蝕性硫（S） 元素，而支架外表鍍銀層部分也出現(xiàn)出疏松的腐蝕描摹.

   壹般LED燈珠在出產(chǎn)進(jìn)程中，由於資料本身不純或工藝進(jìn)程汙染等原因引進(jìn)硫（S） 、氯（Cl） 等腐蝕性元素時(shí)，在必定條件下（如高溫、水汽殘留等），其金屬支架極易發(fā)作腐蝕，導(dǎo)致燈珠出現(xiàn)變色、漏電等失效現(xiàn)象。

（3）支架鍍層質(zhì)量差

   LED燈珠點(diǎn)亮老化後出現(xiàn)變色發(fā)黑現(xiàn)象，且失效率高達(dá)30 % 。去掉LED燈珠外表的封裝膠後，發(fā)現(xiàn)支架表層銀鍍層失掉原有的亮光， 出現(xiàn)灰色。運(yùn)用SEM 調(diào)查支架表層微觀描摹，發(fā)現(xiàn)與未安裝的半制品支架比較，LED失效LED燈珠的支架外表銀層疏松且有較多的孔洞。將半制品支架和失效LED制作成切片，調(diào)查其截面鍍層質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)支架鍍層結(jié)構(gòu)為銅鍍鎳再鍍銀，與半制品比較，失效品支架的鎳鍍層變薄，表層銀層變得疏松，且鎳銀鍍層邊界變得含糊。運(yùn)用AES 測(cè)驗(yàn)失效LED支架淺表層成分，發(fā)現(xiàn)其間會(huì)有鎳（Ni） 元素，測(cè)驗(yàn)結(jié)果為：鎳鍍層分散至了銀層外表。因此,LED燈珠變色的原由於所用的支架鍍層不良,老化後銀層疏松發(fā)生孔洞，鎳層通過(guò)銀層孔洞分散到銀層外表，導(dǎo)致銀層發(fā)黑，LED燈珠變色。

   在很多的LED燈珠變色失效事例中，因支架變色或腐蝕導(dǎo)致的失效所占的份額是最高的。因而，LED燈珠或支架出產(chǎn)方應(yīng)采納壹些辦法來(lái)防備產(chǎn)品失效。

   例如：挑選質(zhì)量傑出的、耐蝕的支架基材;采納適合的電鍍工藝條件，保證構(gòu)成晶粒細(xì)膩、結(jié)構(gòu)細(xì)密的鍍層，鍍層厚度均勻並到達(dá)防護(hù)要求;關(guān)於表層鍍層為銀的支架，選取有用的銀維護(hù)工藝，進(jìn)步銀支架的防變色才能;在LED燈珠出產(chǎn)安裝的進(jìn)程中，則應(yīng)避免外來(lái)的汙染或腐蝕性物質(zhì)的引進(jìn)，保證LED燈珠封裝緊密，以下降因環(huán)境中的水汽和氧氣等的侵入而引發(fā)各種腐蝕的可能性。

LED燈珠封裝膠原因

（1）封裝膠中殘留外來(lái)異物

   失效LED燈珠的外觀出現(xiàn)部分變色發(fā)黑。揭開(kāi)封裝膠， 發(fā)現(xiàn)有壹個(gè)黑色異物夾雜在封裝膠內(nèi)， 用掃描電鏡及能譜儀（SEM&EDS） 對(duì)異物進(jìn)行成分剖析［5-6］， 承認(rèn)其主成分為鋁（Al）、碳（C）、氧（O） 元素， 還含有少數(shù)的雜質(zhì)元素，結(jié)合用戶反響的失效布景可知， 該異物是在封裝進(jìn)程中引進(jìn)的。

（2）封裝膠受化學(xué)物質(zhì)腐蝕發(fā)作膠體變色

   失效品為玻璃光管燈， 內(nèi)部的LED燈帶運(yùn)用單組份室溫固化矽橡膠粘結(jié)固定在玻璃管上， 固膠部位燈帶上的LED燈珠出現(xiàn)發(fā)黃變暗現(xiàn)象。失效燈珠封裝膠的原料為矽橡膠， 運(yùn)用SEM&EDS 測(cè)驗(yàn)封裝膠的元素成分， 發(fā)現(xiàn)其比正常LED燈珠封裝膠成分多檢出了硫（S） 元素。測(cè)驗(yàn)結(jié)果為：壹般硫磺、有機(jī)二硫化物和多硫化物等含硫物質(zhì)能夠作為硫化劑， 使橡膠發(fā)作硫化交聯(lián)反響， 然後使橡膠的結(jié)構(gòu)改動(dòng)， 出現(xiàn)出色彩發(fā)黃變暗、熱分化溫度升高的現(xiàn)象。

  通過(guò)TGA 測(cè)驗(yàn)LED燈珠封裝膠體的熱分化溫度可知， 失效LED燈珠封裝膠在失重2 %、5%、10 %、15 %和20 %時(shí)的溫度均比同批次良品封裝膠相同失分量的溫度高出25 ℃以上， 利用封裝膠熱分化曲線證明了：封裝膠因發(fā)作硫化交聯(lián)導(dǎo)致其熱分化溫度升高的現(xiàn)象。運(yùn)用ICPOES進(jìn)壹步對(duì)起固定效果的單組份固化矽橡膠進(jìn)行化學(xué)成分剖析， 檢出其間含有約400 ppm 的硫（S） 元素。

   由此可知， LED燈珠發(fā)黃變暗的原由於玻璃燈管內(nèi)粘結(jié)固定用的單組份室溫固化矽橡膠在固化進(jìn)程中揮宣布的含硫（S） 的氣體侵入到了LED 封裝膠中， 使封裝膠發(fā)作了進(jìn)壹步的硫化交聯(lián)反響，而再次硫化交聯(lián)導(dǎo)致封裝膠體變黃變暗。後續(xù)用戶改用未運(yùn)用單組份固化矽橡膠的塑料燈管則未出現(xiàn)燈珠變色的現(xiàn)象。因而，LED燈珠出產(chǎn)方在產(chǎn)品規(guī)劃選材和制作時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品各部件所用不同資料相互間的匹配性， 避免因資料的不兼容而導(dǎo)致後續(xù)出現(xiàn)牢靠性問(wèn)題。

LED燈珠熒光粉沈降

   LED燈珠安裝成LED燈具後在庫(kù)房貯存時(shí)，發(fā)作了色溫漂移失效， 失效LED燈珠的封裝膠由橙色變?yōu)闇\黃色，對(duì)其進(jìn)行I-V 特性測(cè)驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)燈珠能夠正常點(diǎn)亮，且I-V 曲線正常，僅僅出亮光度發(fā)作改動(dòng)。取壹些失效燈珠，以機(jī)械開(kāi)封方法取出封裝膠，發(fā)現(xiàn)支架外表均殘留有通明顆粒物，運(yùn)用SEM&EDS 測(cè)驗(yàn)顆粒物成分， 成果顯現(xiàn)其含有高含量的鍶（Sr） 元素。其封裝膠與支架觸摸面也檢出了高含量的鍶（ Sr） 元素和鋇（Ba）元素.

   與之比較，良品LED燈珠開(kāi)封後，支架外表較潔凈，外表主成分為銀（Ag）和少數(shù)的碳（C） 元素，未檢出鍶（Sr）元素，且在其封裝膠與支架的觸摸面上也未檢出鍶（Sr） 和鋇（Ba） 元素。通過(guò)測(cè)驗(yàn)失效品和良品LED燈珠封裝膠的截面成分得知，二者所用的熒光粉的成分相同，均為釔鋁石榴石（ 主要成分為氧（O） 、鋁（Al） 和釔（Y） ）與矽酸鍶鋇（ 主要成分為碳（C）、氧（O）、矽（Si）、鍶（Sr）、鋇（Ba） 和鈣（Ca）） 混合熒光粉。

   LED燈珠的失效原由於所運(yùn)用的矽酸鹽熒光粉沈降到了封裝膠底部及支架表層，致使因光折射規(guī)則不壹致而發(fā)作色散現(xiàn)象，導(dǎo)致色溫漂移，同時(shí)發(fā)作LED燈珠變色現(xiàn)象。