硫化导致的灯珠发黑通过仪器检测比较容易判断，进而找到源头进行有效管控。如图四元素分析测试，在发黑区域检测到明显的硫元素存在，而在胶体中没有硫元素存在，同时检测到灯盘的光油上面有硫元素，了解到根本原因及污染源，就比较容易解决问题。
图四 硫化发黑灯珠元素分析
硫化发黑，是因为银和硫元素发生化学反应生成了硫化银，不仅改变了银的特性，也破坏了镀银层规整的物理结构，从外观看到发黑的现象。从硫化发黑的反应机理来看（图五），环境中的硫化氢和银反应的活性最高，通常环境中含有0．2ppb就会导致银层发黑。
同时从硫化氢的反应速率与温度的关系图中可以看到，当灯珠点亮温度超过50°C，随着温度升高，反应速率线性提高。这就指导我们在设计灯具时一定要避免采用会释放硫化氢的材料，同时注意散热，避免灯珠长时间处于较高的温度。
导致发黑的异常元素除了硫之外，卤素也会和银层发生化学反应导致银层发黑（图六）。
图六 卤素导致发黑元素分析
通常含氯有机物在热、光、力、氧等作用下，首先分解放出氯化氢（HCl），若不能及时清除放出的HCl，则会加速其后有机物的热降解，继续生成大量HCl。Ag在电、热以及有氧的条件下，会与HCl发生氧化还原反应：
4Ag＋4HCl＋o2＝4AgCl＋2H2o
同等条件下Ag与Br的反应活性高于Cl，并且生成的AgBr见光分解，也是大部分溴化导致的发黑很难通过元素测试发现溴元素。
此外，因为很多封装厂用合金线替代金线，硫化或者卤素导致的线材发黑的失效也是常有发生，从金属的电势和表面电离能来看，我们可以看到金的活性要比银低的多，不容易发生硫化或者卤化反应：
a． 电势而言：ΦAg＋／Ag＝0．7991V、ΦAu＋／Au＝1．68V。
b． 电离能而言：Ag＝731 、Au＝890。
所以就活泼性而言，Ag要比Au大。这也是合金线比金线更容易被氧化变黑的原因。灯珠中合金线先被卤化或者硫化生成卤化银或者硫化银，会造成以下影响：生成卤化银或者硫化银使得合金线电阻增大，导电性降低，进而影响合金线与芯片焊点及芯片的导电性能，造成芯片发热增大，进而加速了支架镀银层黑化。
所有的检测、分析、原理解释都是为了寻找解决方案，以上内容可以给灯具厂和封装厂在方案设计的时候提供一定的参考。而对于封装材料尤其是胶水和支架材料供应商，为了加强银材发黑的预防，必须弄清楚异常元素侵入灯珠的路径，从图七中可以看到，支架缝隙、封装胶本体以及封装胶与支架的接触面都是异常元素进入灯珠的主要途径，对于支架供应商而言，就要想办法缩小支架塑料材和金属材之间的缝隙，尤其是控制过完回流焊以后的缝隙大小。降低硫或者卤素元素通过胶体渗透的思路基本相似，以下就以硫化改善为例，结合我们设计产品的经验做一些介绍：
① 通过提高胶水固化后的网络密度，降低交联网络网格大小。
图七 异常元素进入灯珠的主要途径
大家普遍采用的方式就是提高胶水固化交联度，这也是最有效最直接的方式，但通过这种途径调整的胶水固化后胶水模量偏高，同等条件下会降低胶水的耐冷热冲击性能，调整到一定程度就会达到极限。而通过有机硅中间体设计，使得配方在固化过程中形成大小球结构，大小球直接通过网络互穿连接，这样堆积密度可以大大提高，同时因为大小球之间的可控滑动，对冷冲的影响几乎可以忽略。从实际测试的数据来看，相同硬度下，该方案有3－5％的抗硫化提升。
② 改善胶水和支架界面的附着力。常规的附着力助剂都是小分子
虽然可提升附着力，但是在高温或高湿下，小分子会发生部分迁移，导致附着力下降。如果选择一些大分子的附着力助剂，就需要解决其和有机硅本体相容性的问题，相容性不好就会导致不同批次胶水之间的差异性。只有在配方基本定型后，设计与主体有机硅中间体结构相近的附着力助剂，才能达到最好的效果。
③ 提高胶水固化过程中对支架缝隙的填充性。
如果用一些小分子或者短链高分子进行填充，会对配方的其他特性造成明显影响，比如挥发份变高、局部脆化等。通过在配方中加入特定结构的超支化有机硅中间体，可以很好地兼顾填充性和机械特性。
当然，以上三个方面只是众多解决方案中的一部分，相信各家胶水供应商都有适用于各自体系的设计理念。而一颗LED灯珠整体抗硫化水平遵循“木桶原理”，除了胶水抗硫特性的提升，也非常依赖于支架的水平，如果支架塑胶料在注塑过程中出现较大的内应力，使用前又没有很好的去除内应力，就会在回流焊过程中带来很大变形，情况严重的时候会造成界面微剥离让胶水的抗硫化特性全部消失殆尽。
