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LED灯珠失效变色的原因

一、封装胶原因

（1）封装胶中残留外来异物

失效灯珠的外观呈现局部变色发黑。因此，LED灯珠的失效原因为所使用的硅酸盐荧光粉沉降到了封装胶底部及支架表层，致使因光折射规律不一致而发生色散现象，导致色温漂移，同时发生灯珠变色现象。揭开封装胶， 发现有一个黑色异物夹杂在封装胶内， 用扫描电镜及能谱仪（SEM&EDS） 对异物进行成分分析［5-6］， 确认其主成分为铝（Al）、碳（C）、氧（O） 元素， 还含有少量的杂质元素。结合用户反馈的失效背景可知， 该异物是在封装过程中引入的。

（2）封装胶受化学物质侵蚀发生胶体变色

失效品为玻璃光管灯， 内部的LED 灯带使用单组份室温固化硅橡胶粘结固定在玻璃管上， 固胶部位灯带上的LED灯珠出现发黄变暗现象。氙i气闪光灯由氙i气灯泡、变压安定器和绝缘导线组成，利用特殊氙i气体在超高电压状态下击发放电。失效灯珠封装胶的材质为硅橡胶， 使用SEM&EDS 测试封装胶的元素成分， 发现其比正常灯珠封装胶成分多检出了硫（S） 元素。

二、荧光粉沉降

灯珠装配成LED 灯具后在仓库储存时， 发生了色温漂移失效， 失效LED灯珠的封装胶由橙色变为浅黄色， 对其进行I-V 特性测试， 发现灯珠可以正常点亮， 且I-V 曲线正常， 只是出光亮度发生改变。脉冲宽度调整的方法，根本的是改变决定其宽度的电阻与电容值的数值。取一些失效灯珠， 以机械开封方式取出封装胶， 发现支架表面均残留有透明颗粒物， 使用SEM&EDS 测试颗粒物成分， 结果显示其含有高含量的锶（Sr） 元素。

与之相比， 良品灯珠开封后， 支架表面较干净， 表面主成分为银（Ag）和少量的碳（C） 元素， 未检出锶（Sr） 元素， 且在其封装胶与支架的接触面上也未检出锶（Sr） 和钡（Ba） 元素。如果手机在设计时就将LED的驱动电流超出额定电流来使用的话，LED寿命会大大缩短至几千甚至几百小时。通过测试失效品和良品灯珠封装胶的截面成分得知， 二者所用的荧光粉的成分相同， 均为钇铝石榴石（ 主要成分为氧（O） 、铝（Al） 和钇（Y） ） 与硅酸锶钡（ 主要成分为碳（C）、氧（O）、硅（Si）、锶（Sr）、钡（Ba） 和钙（Ca）） 混合荧