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LED照明灯具可靠性的内容

编辑:Admin 点击数:551 时间:2012/6/5 9:34:05

LED照明灯具涉及LED芯片、封装器件、驱动电源模块、散热和灯具的可靠性等技术问题。LED照明灯具所涉及技术问题很多、很复杂,其中LED照明灯具的可靠性问题是LED照明灯具所涉及的诸多技术问题的重中之重。了解LED照明灯具可靠性的内容对于进一步探讨LED照明灯具很重要,以下将对LED照明灯具可靠性的内容进行分析:

  LED照明灯具可靠性的内容一:本质失效、从属失效

  LED器件失效一般分为二种:本质失效和从属失效。本质失效指的是LED芯片引起的失效,又分为电漂移和离子热扩散失效。从属失效一般由封装结构材料、工艺引起,即封装结构和用的环氧、硅胶、导电胶、荧光粉、焊接、引线、工艺、温度等因素引起的。

  LED照明灯具可靠性的内容二:十度法则

  某些电子器件在一定温度范围内,温度每升高10℃,其主要技术指标下降一半(或下降1/4)。实践证明,LED器件热沉温度在50℃至80℃时,LED寿命值基本符合十度法则。最近也有媒体报道:LED器件温度每上升2℃,其寿命下降10%,当温度从63℃上升至74℃时,平均寿命下降3/4。因为器件封装工艺不同,完全可能出现这种现象。

  LED照明灯具可靠性的内容三:寿命的含义

  LED寿命是指在规定工作条件下,光输出功率或光通量衰减到初始值的70%的工作时间,同时色度变化保持在0.007内。

  LED平均寿命的意义是LED产品失效前的工作时间的平均值,用MTTF来表示,它是电子器件最常用的可靠性参数。

  可靠性试验内容包括可靠性筛选、环境试验、寿命试验(长期或短期)。大家这里所讨论的只是寿命试验,其他项目暂不考虑。

  LED照明灯具可靠性的内容四:长期寿命试验

  为了确认LED灯具寿命是否达到3.5万小时,需要进行长期寿命试验,目前的做法基本上形成如下共识:因GaN基的LED器件开始的输出光功率不稳定,所以按美国ASSIST联盟规定,需要电老化1000小时后,测得的光功率或光通量为初始值。之后加额定电流3000小时,测量光通量(或光功率)衰减要小于4%,再加电流3000小时,光通量衰减要小于8%,再通电4000小时,共1万小时,测得光通量衰减要小于14%,即光通量达到初始值的86%以上。此时才可证明确保LED寿命达到3.5万小时。

  LED照明灯具可靠性的内容五:加速(短期)寿命试验

  电子器件加速寿命试验可以在加大应力(电功率或温度)下进行试验,这里要讨论的是采用温度应力的办法,测量计算出来的寿命是LED平均寿命,即失效前的平均工作时间。采用此方法将会大大地缩短LED寿命的测试时间,有利于及时改进、提高LED可靠性。加温度应力的寿命试验方法在文章[2]中已详细论述,主要是引用“亚玛卡西”(yamakoshi)的发光管光功率缓慢退化公式,通过退化系数得到不同加速应力温度下LED的寿命试验数据,再用“阿伦尼斯”(Arrhenius)方程的数值解析法得到正常应力(室温)下的LED的平均寿命,简称“退化系数解析法”,该方法采用三个不同应力温度即165℃、175℃和185℃下,测量的数据计算出室温下平均寿命的一致性。该试验方法是可靠的,目前已在这个研究成果上,起草制定“半导体发光二极管寿命的试验方法”标准,国内一些企业也同时研制加速寿命试验的设备仪器。

 

  
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