一應用原理

當產品在大氣中使用時，大氣環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生。近年來，環境的不斷惡化，使得腐蝕的發生幾率大大增加，每年電子、電器、通訊、計算機、LED等行業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的硫化氫測試服務，幫助企業有效評估和提升產品的抗腐蝕能力，確保產品在惡劣環境中的可靠性。

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，確保客戶的產品能夠滿足高標準的抗硫化要求。LED器件發生硫化的現象一般為短期內較大的光衰以及鍵合線或支架發黑變色。可能的硫化氫污染一般來自燈具的實際使用環境，例如用在石油化工企業生產現場的高棚燈，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，一般稱為揮發性有機化合物(VOCs，Volatile Organic Compounds)，美國聯邦環保署把除了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排放到環境當中，也會造成燈具較嚴重的光衰。區別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定的絡合物，在VOCs背景環境濃度較低的時候，會發生逆反應。進行LED器件的硫化測試，目前國際上一般是依據IEC 60068-2-43：2003，國內依據等效國標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）

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。我們的專業團隊會對每一個測試環節進行嚴格把控，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范的規定斷開和（或）閉合。4. 試驗樣品暴露時應無電氣負載或由相關規范規定。5. 根據相關規范規定，試驗樣品應在試驗氣體中連續暴露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CIE127、SJ/T 11394-2009及客戶要求對燈珠進行光電參數測量，并記錄數據。3. 依據 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測量，并記錄數據。

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，燈珠支架功能區出現發黑，光通量嚴重下降（超過20%），色溫出現明顯漂移，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，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。