Wenn Sie LED-Baugruppen, SMD-Bauteile oder versilberte Steckverbinder herstellen und feststellen, dass sich w\u00e4hrend der Lagerung oder des Transports dunkelbraune oder schwarze Verf\u00e4rbungen an den Halterungen bilden, liegt die Ursache mit ziemlicher Sicherheit in dem von Ihnen verwendeten Verpackungspapier \u2013 es handelt sich weder um einen Prozessfehler noch um einen Beschichtungsfehler und auch nicht um ein Feuchtigkeitsproblem.<\/p>\n\n\n\n
In diesem Beitrag wird die genaue chemische Zusammensetzung von Silberanlauf<\/a> im Bereich der Elektronikverpackung, warum normales Papier die Hauptursache des Problems ist und welche Spezifikationen erforderlich sind, um es dauerhaft zu beseitigen.<\/p>\n\n\n\n Silberanlauf ist Silbersulfid (Ag\u2082S) \u2013 eine dunkelbraune bis schwarze Verbindung, die entsteht, wenn metallisches Silber mit Schwefelwasserstoffgas (H\u2082S) reagiert. Die Reaktion lautet:<\/p>\n\n\n\n 2Ag + H\u2082S \u2192 Ag\u2082S + H\u2082<\/strong><\/p>\n\n\n\n Diese Reaktion findet bei Raumtemperatur statt, selbst in Gegenwart von H\u2082S-Spurenkonzentrationen im Bereich von Teilen pro Milliarde (ppb). Silber reagiert st\u00e4rker mit H\u2082S als fast jedes andere g\u00e4ngige Metall \u2013 es l\u00e4uft bei gleicher Sulfidbelastung schneller an als Kupfer, Gold oder Zinn.<\/p>\n\n\n\n Bei SMD-Halterungen \u2013 den versilberten Metallrahmen, die LED-Chips halten und dazu dienen, das Licht vom LED-Chip in die Optik zu reflektieren \u2013 verringern selbst d\u00fcnne Ag\u2082S-Anlaufschichten die optische Reflektivit\u00e4t drastisch. Eine angelaufene Halterung reflektiert 20\u201340% weniger Licht als eine saubere Silberoberfl\u00e4che, was die Lichtausbeute der LED direkt verringert. Bei Steckverbindern und Anschl\u00fcssen erh\u00f6ht Ag\u2082S den Kontaktwiderstand und mindert so die elektrische Leistungsf\u00e4higkeit.<\/p>\n\n\n\n Die meisten Elektronikhersteller gehen zun\u00e4chst davon aus, dass H\u2082S-Anlauff\u00e4rbungen auf Schwefelbelastungen in der Luft, Gummidichtungen oder Klebstoffe in der Verpackung zur\u00fcckzuf\u00fchren sind. Dies sind zwar tats\u00e4chliche Ursachen \u2013 doch in kontrollierten Fabrik- und Lagerumgebungen ist die Hauptursache f\u00fcr die H\u2082S-Belastung von Silberkomponenten fast immer das Verpackungspapier selbst.<\/p>\n\n\n\n Und zwar aus folgendem Grund: Kraftpapier \u2013 die Standardverpackung<\/a> Das weltweit f\u00fcr industrielle Verpackungen, Zwischenlagen, Tissuepapier und F\u00fcllmaterial verwendete Material wird im Kraft- (Sulfat-)Zellstoffverfahren hergestellt. Bei diesem Verfahren wird Natriumsulfid (Na\u2082S) als Kochchemikalie eingesetzt, um Lignin aus den Holzfasern auszul\u00f6sen. Trotz Wasch- und R\u00fcckgewinnungsschritten im Zellstoffherstellungsprozess verbleiben Restschwefelverbindungen im fertigen Papier \u2013 typischerweise in Konzentrationen von 20\u2013200 ppm Gesamtschwefel in Standard-Kraft- und Zeitungsdruckpapiersorten.<\/p>\n\n\n\n Bei diesen Schwefelkonzentrationen setzt das Papier bei Raumtemperatur und normaler Luftfeuchtigkeit kontinuierlich H\u2082S frei. Wenn versilberte Bauteile zusammen mit oder in der N\u00e4he von Standardpapier verpackt werden \u2013 darin eingewickelt, dazwischen eingelegt oder in damit ausgekleideten Kartons gelagert \u2013, sammelt sich das vom Papier freigesetzte H\u2082S im Kopfraum der Verpackung an und reagiert mit den Silberoberfl\u00e4chen.<\/p>\n\n\n\nWas ist Silberanlauf und warum bildet er sich auf SMD-Halterungen?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Die Quelle, \u00fcber die niemand spricht: Schwefelwasserstoff aus Verpackungspapier<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n