源磊科技为您科普如何做好led防硫化

2016-09-08

硫化，是一种工艺。以前橡胶固化，需要用到硫磺，现代生产，可以不用硫磺，但仍然沿用了“硫化”这个词。这种沿用旧名称，还有像“陶瓷”这个词。陶器和瓷器原本是两种东西，但它们的主要成份都是高岭土，产品生产工艺类同，后来合称陶瓷。现代很多陶瓷已经不是用高岭土了。但由于生产工艺方法和物性上有类同，所以对这类物品也称陶瓷。对“陶瓷”这个词，现代已有科学的重新定义。但“硫化工艺”还没有。但仍然把这种固化过程叫做“硫化”。

例如：固化条件：

80℃/1h(一次硫化) +150℃/2.5h（二次硫化）

这个问题确实很奇怪，LED是怕S的，所以此处的硫不是我们常规理解的S，“知之为知之，不只百度知”。

一. LED镀银支架与相关元素反应机理说明

二. 重新定义，所以会引起误解。像有些硅胶的固化，是利用空气中的水份进行交联反应而固化，并没有硫元素的参与

1.银与相关元素反应机理说明

单质银因其化学性质，容易与多种元素发生反应，生成银的化合物。常见反应有：

易与银反应元素	生成的银的化合物名称	化合物物理性状	反应化学方程式	备注
硫（S）	硫化银（Ag₂S）	黑色颗粒	2Ag + S→ Ag₂S	/
氟（F）	氟化银（AgF）	白色固体或黄棕色固体	2Ag + F₂→2AgF	白色固体或黄棕色固体
氯（Cl）	氯化银（AgCl）	白色粉末	2Ag + Cl₂→2AgCl	见光变紫色并逐渐变黑
溴（Br）	溴化银（AgBr）	浅黄色粉末或颗粒	2Ag + Br₂ →2AgBr	见光色变深
碘（I）	碘化银（AgI）	亮黄色无臭微晶形粉末	2Ag + I₂ → 2AgI	见光渐变为带绿色的灰黑色

硫化银、卤化银图片如下：

3.LED支架镀银层与硫、卤素反应后的现象说明

前面我们讲到LED支架采用表面电镀银的工艺，且TOP白光LED为了达到散热、降低光衰效果，封装胶水普遍采用硅胶，这就出现了当 TOP LED与含硫、含卤物质接触时，硫、卤族元素极易渗入 LED支架功能区，从而发生镀银层被硫化、卤化的现象。硫化银、卤化银带有一定的颜色，使镀银层失去反光作用的同时，会吸收部分光，造成LED光通量下降、色温变化、最严重情况出现死灯。

LED发黑图片

因为LED容易被硫化、卤化，所以我们在LED应用时，必须做好防硫、防卤工作。

三. 防硫、防卤建议：

4.1硫、卤素基本特性及应用：

LED

风险元素

基本特性

主要应用范围

LED应用中

可能存在的来源

参考限定标准

S（硫）

硫是一种非金属化学元素，化学符号S，原子序数16。

制造硫酸、亚硫酸盐、杀虫剂、塑料、搪瓷、合成染料；用于橡胶硫化、漂白、药物、油漆；硫及硫的化合物广泛应用于轻工系统的自行车、皮革行业；纺织系统的粘胶、纤维、维尼纶等产品；冶金系统的钢材酸洗、氟盐生产部门；石油系统的原油加工、石油催化剂、添加剂以及医药工业等

PCB板、铝基板等原材料在生产工艺流程中用到硫的相关溶液，橡胶类产品、丝印油墨等油漆中也会含有硫。

硫不是有害物质，属于LED镀银层敏感物质。目前无参考标准，我们的建议标准为：

S≤500PPM。

且原材料表面不能有含硫溶液残留。

卤素

氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘（I）、砹（At）在工业中属于有害物质。

卤素广泛应用于阻燃剂，制冷剂，溶剂，有机化工原料，农药杀虫剂，漂白剂，羊毛脱脂等。

卤素可作为阻燃剂添加在塑料中，另铝基板等原材料生产工艺中可能用到含卤清洗剂。

Cl≤900PPM，

Br≤900PPM，

Cl+Br≤1500PPM

（参考IEC、IPC标准）

且原材料表面不能有含卤溶液残留。

4.2防硫、防卤管制建议

LED

风险元素

源头管制

使用中管制

检测/鉴别

S、卤素

1、建立无硫、无卤管控体系：无硫、无卤作为所有原材料、辅料、包材、劳保用品的准入条件。物料承认时必须要求供应商提供硫、卤素、RoHS检测报告，并每年更新。

2、与供应商签订无硫、无卤环保协议。

1.PCB、铝基板是含硫、含卤的重点怀疑对象，如客户条件具备，建议在使用前先过一遍回流焊后清洗，让硫、卤素尽量挥发。

2.LED灯具内的原材料及灯具安装，采用玻璃胶类似粘接剂，必须先确认硫、卤含量是否超标。

3.LED老化过程，尽量在装好灯罩、封泡前完成，可在一定程度上让硫、卤素挥发。

4.LED灯珠及灯板半成品，必须密闭存放和运输。并避免与含硫物质存放于同一空间环境。

5.如原材料在生产工艺中用到含硫、卤溶液，必须清洁干净。原材料表面有硫、卤残留，LED将非常容易被硫、卤化。

6.LED灯珠应密闭在灯具中，避免敏感物质侵入。

1.用EDS、化学方法测试元素，如发黑位置扫描到硫、卤素元素，代表LED已经被硫、卤化。

2.或将未使用的LED用锡箔纸密封后100℃/24H烘烤，也可直接用老化板常温老化24H，未见发黑则代表LED在应用过程中被硫化、卤化。

3.验证灯具其他原材料是否含硫、卤：将验证材料和灯珠用锡箔纸密封100℃/24H烘烤，灯珠不变色代表合格。

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