一應用原理

當產品在大氣中使用時，大氣環(huán)境會導致產品金屬表面形成水膜，而大氣中存在的硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、氯氣等有害氣體會溶入金屬表面的水膜中，產生腐蝕性離子加速腐蝕的發(fā)生。近年來，環(huán)境的不斷惡化，使得腐蝕的發(fā)生幾率大大增加，每年電子、電器、通訊、計算機、LED等行業(yè)都因為產品在大氣中被腐蝕而損失慘重。為了減少損失，各行業(yè)積極應對，致力于提高產品的耐腐蝕性能。金鑒實驗室提供專業(yè)的硫化氫測試服務，幫助企業(yè)有效評估和提升產品的抗腐蝕能力，確保產品在惡劣環(huán)境中的可靠性。

二LED器件硫化試驗

LED器件遭受硫化氫的侵襲，主要發(fā)生在鍵合線和支架反光層等含銀元素部位的化學反應。金鑒實驗室具備專業(yè)的測試設備，能夠對LED器件進行精準的硫化氫氣體腐蝕試驗，確?？蛻舻漠a品能夠滿足高標準的抗硫化要求。LED器件發(fā)生硫化的現(xiàn)象一般為短期內較大的光衰以及鍵合線或支架發(fā)黑變色?？赡艿牧蚧瘹湮廴疽话銇碜詿艟叩膶嶋H使用環(huán)境，例如用在石油化工企業(yè)生產現(xiàn)場的高棚燈，以及用于溫室大棚或植物工廠的植物生長燈等。有時也會發(fā)生在燈具的生產制造過程中，例如使用了含有硫化氫的膠水，甚至還有發(fā)生在瓦楞紙箱由于回收紙漂白后為除硫，而含有超標硫化氫，進而污染侵蝕尚處于生產制程中的LED器件。因此，很多場合很難避免與硫化氫接觸。如果燈具的密封等級不高，就需要LED器件自身提升抗硫化能力。有時也不能把燈具氣密性做得太高，有可能會造成燈具點亮后溫度升高，密封的一些化學活躍物質在溫度催化下產生有害氣體，此時不一定是硫化氫，一般稱為揮發(fā)性有機化合物(VOCs，Volatile Organic Compounds)，美國聯(lián)邦環(huán)保署把除了CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，所有能參加大氣光化學反應的碳化合物定義為VOCs。其中有些與LED器件是不兼容的，如果不能及時透過燈具的呼吸系統(tǒng)排放到環(huán)境當中，也會造成燈具較嚴重的光衰。區(qū)別LED器件是受硫化氫污染還是受其他VOCs污染，可以將光衰的LED器件放在85℃烘箱內烘烤8h以上，如果光通量能有所恢復，則說明是非硫化氫污染，因為硫化的結果是生成硫化銀，是不可逆的反應。而大部分VOCs與LED器件的反應是生成不穩(wěn)定的絡合物，在VOCs背景環(huán)境濃度較低的時候，會發(fā)生逆反應。進行LED器件的硫化測試，目前國際上一般是依據(jù)IEC 60068-2-43：2003，國內依據(jù)等效國標GB/T 2423.20—2014，其核心內容是硫化氫氣體要求和測試時長。

三試驗氣體

試驗箱內氣體應滿足以下條件：硫化氫：

10×10-6~15×10-6（體積分數(shù)）

溫度：

（25±2）℃

相對濕度：

75%相對濕度應盡可能維持在75%，在任何情況下都不應超過80%或低于70%。用能保證獲得均勻混合物的方法，在一定量的空氣中混合人硫化氫（任何方便的來源）、水蒸氣得到試驗用氣體（要得到少量硫化氫均勻分布的混合氣體，可能需要分步進行混合）。

四實驗程序

金鑒實驗室在進行硫化氫測試時，嚴格按照國際標準和國內等效國標，確保試驗氣體的準確性和可靠性。我們的專業(yè)團隊會對每一個測試環(huán)節(jié)進行嚴格把控，確保測試結果的科學性。試驗開始前應測量穩(wěn)定條件下硫化氫的濃度、溫度以及相對濕度。在試驗過程中進行定期檢測以確保這些條件能達到要求。1. 注意試驗樣品在擺放時不應相互接觸、覆蓋或遮蔽，以免阻擋試驗氣體。2. 應做好充分的預防措施以確保接觸點在暴露過程中不被干擾。3. 試驗樣品暴露時接觸點應按照相關規(guī)范的規(guī)定斷開和（或）閉合。4. 試驗樣品暴露時應無電氣負載或由相關規(guī)范規(guī)定。5. 根據(jù)相關規(guī)范規(guī)定，試驗樣品應在試驗氣體中連續(xù)暴露4d、10d或21d。6. 由于15ppm硫化氫濃度并不是很高，所以實踐中一般選取標準要求的最長時長，即21天，共計504h。有條件的情況下，應每隔固定時長，例如24h，記錄光通量變化情況。

五硫化改善方案

通過倒裝芯片，底部氣密性結構，外部涂覆防硫化層，鍵合線濺射保護層等技術，可提升LED器件的抗硫化能力。根據(jù)實踐經驗，對于大部分應用場合，一般在IEC 60068-2-43：2003測試標準下，LED器件的光通維持率要在90%以上，才能滿足實際環(huán)境的抗硫化要求。采用如圖3-73所示的抗硫化方案，例如表面濺射，可把LED器件，甚至是可靠性較低的2835器件光通維持率，提升到90%以上。

實戰(zhàn)案例《LED燈珠抗硫化氫氣體腐蝕能力試驗 》

實驗案例一

1. 前處理：將LED燈珠在 85℃烘烤4 小時，再進行低溫（峰值溫度 180℃）回流焊，將樣品焊接到梅花板上。2. 依據(jù)CIE127、SJ/T 11394-2009及客戶要求對燈珠進行光電參數(shù)測量，并記錄數(shù)據(jù)。3. 依據(jù) GB/T 2424.12-2014 及客戶要求進行硫化氫氣體腐蝕實驗。4. 試驗結束后，再進行一次光電參數(shù)測量，并記錄數(shù)據(jù)。

硫化氫氣體腐蝕試驗前后燈珠外觀觀察

硫化氫氣體腐蝕試驗前后燈珠光電性能測試對比

注：

該款燈珠在經過硫化氫氣體腐蝕試驗96H后，燈珠支架功能區(qū)出現(xiàn)發(fā)黑，光通量嚴重下降（超過20%），色溫出現(xiàn)明顯漂移，整個產品的壽命和可靠性將會大大降低。

實驗案例二

依據(jù)AEC-Q-102 H2S測試項目，不同品牌光源的光通量維持率-時間變化趨勢對比測試，依據(jù)測試結果，委托單位選擇合適的光源應用于車用指示燈產品。

相同支架、不同膠水和相同膠水、不同支架搭配后封裝成不同光源，在相同的氣體腐蝕。測試條件下做測試，光通量維持率不一樣，由此可確認光源的防腐蝕性能與支架、膠水均有關聯(lián)，只有同時改善兩種材料才能提高光源的防腐蝕性能。

不同電鍍工藝的鍍金端子硫化測試后，表面腐蝕程度越嚴重，接觸電阻增加越大。