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高亮度LED的可靠性試驗(yàn)以及失效模態(tài)
點(diǎn)擊次數(shù):2536 更新時(shí)間:2015-01-04

      LED模組和燈具的典型失效模式包含了不同層次的失效模式,涉及到LED封裝結(jié)構(gòu)以及工藝過程(如表1)。LED在實(shí)際使用中,由于復(fù)雜的環(huán)境以及封裝工藝局限性從而使封裝材料退化、熒光粉退化、金屬電遷移、局部溫度過高產(chǎn)生的熱應(yīng)力所引起的芯片和硅膠的分層或金線斷裂等等,從而影響LED發(fā)光甚至導(dǎo)致整個(gè)LED的失效。而且LED產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致芯片的發(fā)光效率降低,光衰加快、色移等嚴(yán)重后果。

  表1 LED照明系統(tǒng)中的典型失效模態(tài)


等級(jí)

失效模式

芯片

LED芯片失效
光衰

封裝

封裝

斷線,脫焊
光型變化
靜電擊穿
膠材黃化

 

照明系統(tǒng)

光型變化
驅(qū)動(dòng)失效
靜電擊穿
濕氣侵入

  由于LED壽命長,通常采取加速環(huán)境試驗(yàn)的方法進(jìn)行可靠性測(cè)試與評(píng)估。加速度測(cè)試將會(huì)模仿燈具的應(yīng)用條件或用戶要求,這樣可以更有效地研究各種破壞機(jī)理,提供大量數(shù)據(jù)去研究LED的結(jié)構(gòu)、材料、工藝從而更好完善LED產(chǎn)品。一些典型的加速可靠性試驗(yàn)(如表2)。

  表2 應(yīng)用于LED照明系統(tǒng)的典型加速可靠性實(shí)驗(yàn)


測(cè)試項(xiàng)目

條件

冷熱循環(huán)

-40℃~125℃200循環(huán)

高溫高濕

85℃/85%,1000小時(shí)

關(guān)機(jī)測(cè)試

1小時(shí)開/1小時(shí)關(guān)

震動(dòng)測(cè)試

隨機(jī)振動(dòng)

以上設(shè)備,請(qǐng)采購東莞市勤卓品牌LED的恒溫恒濕試驗(yàn)箱,高低溫試驗(yàn)箱,冷熱沖擊試驗(yàn)箱,模擬運(yùn)輸振動(dòng)臺(tái)等測(cè)試設(shè)備。   

 

然而,加速老化試驗(yàn)只是研究問題的一個(gè)方面,對(duì)LED壽命的預(yù)測(cè)機(jī)理和方法的研究仍是有待研究的難題。現(xiàn)在的LED技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。企業(yè)的目標(biāo)主要是保證產(chǎn)品長期的可靠性,例如,根據(jù)產(chǎn)品不同,LED應(yīng)用的范圍壽命從7000小時(shí)到50000~100000小時(shí)不等。這對(duì)于一個(gè)電子企業(yè)是有相當(dāng)挑戰(zhàn)性的,因?yàn)樗麄兊碾娮赢a(chǎn)品現(xiàn)在只有2-3年壽命。對(duì)于50000~100000小時(shí)的SSL系統(tǒng)(包括電源驅(qū)動(dòng)),有必要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì),以符合產(chǎn)品的高要求。

  目前,如何通過加速老化試驗(yàn)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)LED產(chǎn)品的可靠性還是相當(dāng)有挑戰(zhàn)性的。對(duì)于LED產(chǎn)品的長期可靠性,應(yīng)當(dāng)關(guān)注如何建立用加速試驗(yàn)來反映產(chǎn)品中出現(xiàn)的問題。對(duì)于了解和預(yù)測(cè)宏觀系統(tǒng)的可靠性,可測(cè)性非常具有挑戰(zhàn)性,主要是因?yàn)榭煽啃允且粋€(gè)多學(xué)科的問題,并且涉及到材料、設(shè)計(jì)、制造工藝、試驗(yàn)和應(yīng)用條件。因此,有必要開發(fā)LED燈和燈具的加速試驗(yàn)以及戶外照明燈具性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),從而可以有效地研究關(guān)于LED的各種破壞機(jī)理。

  據(jù)悉,飛利浦公司目前致力于研究可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),從而深入了解LED以及電源驅(qū)動(dòng)的失效機(jī)理。有理由相信,在不遠(yuǎn)的將來將會(huì)有快速的、可靠的、適合于長壽命的LED照明系統(tǒng)的可靠性測(cè)試實(shí)驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)。(