LED加速寿命和可靠性试验

1、LED 加速寿命和可靠性试验1、概述随着近年来 LED 光效的不断提升，LED 的寿命和可靠性越来越受到业界的重视，它是LED 产品最重要的性能之一。寿命是可靠性的终极表现，然而 LED 的理论寿命很长，像传统光源采用 2h45min 开、 15min 关的循环测试到寿命终了， 对 LED 产品的测量显然不现实。因此有必要对 LED 产品采用加速老化寿命试验1,同时，也应当测试 LED 的热学特性、环境耐候性、电磁兼容抗扰度等与寿命和可靠性密切相关的性能,以综合分析 LED 的寿命。2、LED 可靠性和寿命相关的关键指标LED 产品制造中的每一个元件和环节都会对其可靠性和寿命产生影响，例如,L

2、ED 结和基板的虚焊、LED 荧光粉的热猝灭和退化、封装材料的退化以及驱动器的失效等，最后退化的可能才是半导体（PN 结）本身。这些因素导致 LED 产品失效（退化）的方式也不尽相同，一般可分为缓变退化（gradualdegradation）和瞬变退化（abruptdegradation）。LED 的缓变退化（失效）指标主要包括：流明维持率下降，即光衰，一般以初始光通量为 100%当 LED 产品的流明维持率下降到初始值的 70%50%寸，认为 LED 失效，流明维持寿命相应记为 L50 或 L70;颜色漂移，受到荧光粉或封装材料的变化，LED 的颜色会在寿命期间内发生漂移，该漂移应在指定范围

3、以内（如uv35000小时。6000h光通维持率！室内灯具；孑91号；户外灯具二上941%5商用灯曷9.1%依据试验标准LM-81-08，TM2111LM-79-09样品数量每个T5和躯动电油H至少20个LED封装，或或10个LED模块修有TM-21)3个完整灯具老化温度高温(与灯具中的实际温度相适应：室温室温现对 LM-80 和 TM-21 两个标准的要求总结如下:适用范围：LED 封装、模块、阵列等;考察对象：只考察光通维持寿命，即缓变失效因素老化温度： 指定点壳温 （Ts） 为 55C,85c 和第三个指定温度， 三个温度覆盖灯具中 LED光源的 Ts 温度。老化时间：6000h,推荐

4、10000h;样本数量要求及其与外推寿命时间的关系：20 个以上样品，外推寿命最高为老化时间的 6 倍；10-19 个，外推寿命最高为老化时间的 5.5 倍；光色参数测试时间：至少每 1000h 测量一次；对突然失效的处理：观察记录，调查确认突然失效是因为光源本身原因；记录颜色衰变：有；数据记录：每个 LED 的光通维持、中间值、标准偏差、最小和最大光通维持率值；曲线拟合：1.以初始值为 1,归一化光通维持率；.在每个测量点，求得测试样品归一值的平均值；.数据要求： 不采用小于 1000h 内的测量数据； 老化 6000h-10000h,至少用 5000h 的数据；大于 10000h,用最后

5、50%勺数据。外推计算：推荐指数模型。.2IEC 体系IEC 体系中用 LxFy 来表征 LED 产品的寿命，其中，Lx 表示光通量维持率，如 L70;Fy表示失效率，包括缓变失效率 By 和瞬变失效率 Cy。例如：L70F50 为 30000h 是指：50%勺模块在 30000h 后的光通维持率在 70%Z 下对于普通照明用的白光 LED 产品，IEC 并不强调对声称的寿命进行验证，而是对限定时间的流明维持率进行分级。IEC 中对 LED 模块和灯具的光通维持率测试如表 2 所示。特别注意的是 IEC 体系中，LED 模块或灯具的瞬变失效和缓变失效是要在最终的 Fy 指标上体现出来的。对于一

6、组 LED 模块，按 t 佥样品 20 个计算，若声称 F50,则至少 n-2 个模块通过；若声称F10,则 n 个模块全部通过试验。老化试验中的温度也特别值得关注。LED 真块老化应在外壳指定点为 Tp 温度下老化，相当于北美体系中的 Ts；而灯具则在环境温度 Tq 下考察其性能，并且应确保在声称的Tqmax 下，模块温度 Tp 不会超过。表 2:IEC 体系对 LED 模块和灯具的光通维持率测试要求测试对象试验模块灯具模块符合ECPAS62717模块不符合IECPAS62717,有模块测试数据模块不符合IECPAS62717,无模块测试数据测试温度血血;LED模块性能温度Tq5灯具的环境温

7、度（应南保在声称的IQmax下，模块蛆不会超过上）样本数量n/20小需要15老化时间25%额定寿命、不超过600011定寿命，不超过2000h25%额定存裔.不超过800Oh测试时间至少号至少号100Oh窗量一波迎1试内容光通维持率、颜色漂移（包括频色坐标和显色指数）4.加速老化和寿命测试系统对于加速老化和寿命的测试，无论采用北美体系或 IEC 体系，具硬件测量装置基本相同，一般主要包括恒温试验箱、多路电源、多路温度巡检仪等。目前国内外对于 LED 加速老化和寿命测试系统的研制也十分关注。 由于 LED 光源或灯具的光色性能需在室温（25CTC）条件下测量，因此国外典型设备一般需要和积分球光谱仪系统结合起来，在 LED 老化到一定时间后冷却包温箱内温度， 并将被测 LED 取出到积分球系统中进行光色测量。该操作过程很繁琐，若测试间隔时间较短，则整个老化测试十分