半導體光源質量與可靠性要有標準(圖)
上傳人:伍永安 上傳時間: 2008-03-26 瀏覽次數: 298 |
半導體光源(發光二極管, LED )是新型高效固體光源,具有節能、環保和壽命長等顯著優點。半導體照明同樣亮度下耗電僅為普通白熾燈的 1/10 ,節能燈的 1/2 ,使用壽命卻可能延長 100 倍。自 2003 年以來,在“國家半導體照明工程”的組織實施過程中,國內的相關企業、研發機構和大學圍繞寬禁帶半導體材料、大功率 LED 器件、封裝、配套原材料、重大裝備等方面開展研發,攻克了一系列半導體照明的關鍵技術,取得了顯著進展。但半導體白光照明技術還遠不成熟,還有一系列的科學、技術問題有待解決, 特別是在產品的質量穩定性和可靠性上,還有待提高。
許多公司宣稱其半導體光源連續使用壽命為 10 萬小時,但市場上的 LED 光源顯然良有不齊, 產品實際可用壽命最短的不到 100 小時,許多不到 5000 小時,亟大的影響了整個 LED 產業在市場上的信譽。另一方面,半導體光源的用戶也缺少對 LED 產品的質量穩定性和可靠性的有效檢測手段,以至于無法選購到可靠的產品,直到客戶使用失敗后退貨遭受巨額損失。我們業界必須有一個相對統一的產品質量與可靠性的規范和測試標準,以便為產業的進一步高速發展奠定基礎。
鑒于 LED 產業的迅猛發展,國際上 CIE 等相關機構還未能制定一個統一的規范,多由各公司自行規定及測試,一般包括低溫,常溫,高溫老化實驗,冷熱沖擊實驗,高溫高濕老化實驗,機械撞擊,震動實驗,靜電放電實驗,鹽舞實驗,焊接實驗等或其中若干項。國內好的公司則有做 1000 小時室溫老化實驗。國內 LED 光源用戶一般也是用該室溫老化實驗來驗證供應商的產品質量和可靠性。圖一是我公司(樂百利特)所做的 2000 小時室溫老化實驗,產品光通量變化在設備測量誤差范圍內( 3% ),未見任何光衰。

圖一:樂百利特公司常溫老化實驗光通量維持不變
由于 LED 光源的使用壽命要求是 1 萬至 10 萬小時(約 1 年至 11 年),用戶很難有時間用常溫老化法求證。由于 LED 光源的壽命 t 和溫度呈指數關系,
t=t 0 *exp(- D E/kT)
高溫下 LED 光源的壽命會大大縮短, 因此高溫加速老化實驗是更嚴格快速的可靠性測試方法。 85 度下 LED 光源壽命比常溫將會縮短約 20 倍。圖二是我公司(樂百利特)所做的 2000 小時 85 度高溫加速老化實驗,產品光衰在 5% 以內。而國內許多廠家的劣質產品則在 24 至 100 小時內迅速老化, 該實驗成為檢驗產品質量的一個快速試金石。

圖二:樂百利特公司高溫加速老化實驗光通量維持在 95% 以上
國半導體照明產業已經具備了一定技術和產業基礎,正在進入快速發展時期。我們建議行業加速速建立起一套統一的產品質量與可靠性的規范和測試標準。同時我們也建議業者及 LED 產業使用商先把高溫加速老化實驗引進到產品的開發及供應商的考核上來, 以正 LED 光源的質量之名,同時大大減少不良 LED 產品對 LED 產業用戶的損失。
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