LED灯珠行业小知识

本案例的失效样品为LED灯带，用于室内照明工程，灯带点亮使用1个月后出现灯珠发黑、亮度下降的情况。

分析流程

一、灯珠解封

将发黑灯珠硅胶剥离后，发现灯珠支架镀银层有明显的变色，芯片下方支架镀银层变色较为轻微，硅胶底部同样发现变色现象。

图1 发黑灯珠解封图

将未使用的灯珠硅胶剥离后，灯珠支架镀银层和硅胶底部均无变色现象。

图2 未使用灯珠解封图

二、EDS元素分析

对发黑灯珠支架镀银层和硅胶底部进行EDS元素分析。

图3 发黑灯珠EDS元素分析图

结果显示，对于支架镀银层，变色严重的区域（元素分析区域1）含有大量的Cl（氯）元素，含量为8.42wt%，芯片下方的支架镀银层区域（元素分析区域2）变色较浅，Cl（氯）元素相对较少，含量为2.43 wt%；对于硅胶底部，明显变色区域（元素分析区域3）含有大量的Cl（氯）和Ag（银）元素，两种元素含量分别为7.51 wt%和34.93 wt%，说明硅胶底部变色物质为AgCl（氯化银）粘附在硅胶上面，没有明显变色的区域（元素分析区域4）也含有少量的Cl（氯）元素，但未发现银，也就是说灯珠与支架壁面结合位置的硅胶含有Cl（氯），可以说明Cl（氯）是可以渗透穿过封装硅胶的。

图4 未使用灯珠EDS元素分析图

对未点亮使用的灯珠支架镀银层和硅胶底部进行EDS元素分析，结果显示，灯珠支架镀银层和硅胶底部均未发现异常污染元素。

图5 灯带防水胶EDS元素分析图

从外观可见，失效灯带的防水胶有明显的发黄现象；对灯带的防水胶进行EDS元素分析，结果显示，失效灯带的防水胶和未点亮使用灯带的防水胶均含有大量Cl（氯）元素。

 结论 

本案例的失效现象为LED灯带的灯珠出现发黑。综合以上分析：

1、灯珠发黑是因为灯珠支架镀银层与Cl（氯）元素发生化学反应生成AgCl（氯化银）。

2、发黑灯珠支架镀银层和硅胶底部均检测出Cl（氯）元素，而未使用过的灯珠支架镀银层和硅胶底部均未检测出Cl（氯）或其它异常污染元素，说明Cl（氯）元素是在灯珠使用过后从灯珠外部进入到内部。

3、失效灯带与未点亮使用灯带的防水胶均检测出Cl（氯）元素，说明防水胶具备污染源条件。

4、LED灯带在点亮使用过程中，由于热的作用导致灯带防水胶释放出含Cl（氯）物质，这些含氯物质在灯带封闭的内部空间可渗透穿过灯珠封装硅胶进入灯珠内部，与灯珠支架镀银层发生化学反应生成AgCl（氯化银），会造成灯珠外观变黑，最终导致灯珠亮度下降。