LED加速寿命和可靠性试验

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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，LED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（abrupt degradation）。

　　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%或50%时，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以内（如△u’v’≤0.007），超过范围则视为LED失效；

　　电性能变化，电性能变化能更为直观地监测；

　　开关次数，开关可能会对驱动等电路产生一定影响；

　　热阻变化和其它热特性参数曲线，热特性与寿命息息相关，对热特性的测量和分析有助于找出LED可靠性的薄弱环节；

　　LED的瞬变退化（失效）即LED的光输出突然降为0，其主要退化包括：抗电磁干扰能力：静电放电、雷击浪涌、快速群脉冲、周波跌落；高低温冲击耐受性特性；盐雾、耐湿、振动等。

　　3. 相关标准要求

　　针对LED的主要缓变退化，国际上已有相关标准相继发布，以是北美体系和国际照明委员会（IEC）体系最为典型，我国标准则基本融合了这两个体系。

　　ENERGY STAR® Program Requirements Product Specification Eligibility Criteria；

　　IES LM-80-08 Approved Method for Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources；

　　IES TM-21-11 Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Packages；

　　IEC/PAS 62717 LED modules for general lighting – Performance requirements；

　　EC/PAS 62722-2-1 Luminaire Performance –Part 2-1： Particular requirements for LED luminaires；

　　我国的GB/T 24824、GB/T24823、QB/T4057等；

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