led知識(shí)連接，led加速壽命實(shí)驗(yàn)有4種方式

加速壽命試驗(yàn)

  目前長時(shí)間的壽命試驗(yàn)依然是對(duì) LED 進(jìn)行可靠性評(píng)估的一種有效手段，但考慮到試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)周期長、產(chǎn)品更新?lián)Q代

快的現(xiàn)狀，壽命試驗(yàn)逐漸被試驗(yàn)時(shí)間恒定在1000h的可靠性加速試驗(yàn)所取代。同時(shí)，為了保證不同樣本量下進(jìn)行的加速試驗(yàn)

具有較好的準(zhǔn)確性和一致性，還制定了一系列的加速環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，如溫濕度試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)、高低

溫試驗(yàn)等。

 為了在較短的時(shí)間獲得產(chǎn)品的失效數(shù)據(jù)，在加大的應(yīng)力條件（如壓力、電流、溫度等）下進(jìn)行的壽命試驗(yàn)稱為加速壽命試驗(yàn)。

對(duì)加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，要求推斷正常使用條件下產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，如可靠度、平均壽命等。

與傳統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)不同，加速壽命試驗(yàn)的目的是激發(fā)故障，即把產(chǎn)品潛在的缺陷激發(fā)成可觀察的故障。它不是模擬實(shí)際使

用環(huán)境進(jìn)行的試驗(yàn)，而是人為施加步進(jìn)應(yīng)力，在遠(yuǎn)大于技術(shù)條件規(guī)定的極限應(yīng)力下快速進(jìn)行試驗(yàn)，找出產(chǎn)品的工作極限和最

終達(dá)到的損壞極限。加速壽命試驗(yàn)就是使產(chǎn)品的壽命縮短，其主要機(jī)理就是讓器件所工作的應(yīng)力水平比實(shí)際正常使用中的應(yīng)

力要高，從而縮短由特定機(jī)理所引起的器件失效的正常時(shí)間，再根據(jù)外推公式，推算器件在正常使用條件下的壽命。

  瑞典著名的物理化學(xué)家 Savante A . Arrhenius 在大量的化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上創(chuàng)建了 Arrhenius 模型，總結(jié)了由溫度應(yīng)力決

定的化學(xué)反應(yīng)速度依賴關(guān)系的規(guī)律性，為加速壽命試驗(yàn)提供了理論依據(jù)。美羅姆航展中心1967年首次給出了加速壽命試驗(yàn)的

統(tǒng)一定義：加速壽命試驗(yàn)( ALT ）是在進(jìn)行合理工程及統(tǒng)計(jì)假設(shè)的基礎(chǔ)上，利用與物理失效規(guī)律相關(guān)的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)在超出正

常應(yīng)力水平的加速環(huán)境下獲得的可靠性信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到試件在額定應(yīng)力水平下可靠性特征的可復(fù)現(xiàn)的數(shù)值

估計(jì)的一種試驗(yàn)方法。加速壽命試驗(yàn)采用加速應(yīng)力進(jìn)行試件的壽命試驗(yàn)，從而縮短了試驗(yàn)時(shí)間，提高了試驗(yàn)效率，降低了試驗(yàn)成本，其研究使高可靠、長壽命產(chǎn)品的可靠性評(píng)估成為可能。

  為了快速發(fā)現(xiàn) LED 光源模塊的失效點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，通常采用加速壽命試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行可靠性研究試驗(yàn)。所謂加速壽命試驗(yàn)，就是在不改變失效機(jī)理的前提下，采用提高應(yīng)力的方法，使器件加速失效，以便在較短的時(shí)間內(nèi)取得加速情況下的失效率、壽命等數(shù)據(jù)，然后推算出在常狀態(tài)應(yīng)力條件下的可靠性特征量。加大應(yīng)力的情況下能加快 LED 內(nèi)部物理化學(xué)的變化，迅速暴露出器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料的缺陷，為 LED 光源模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料優(yōu)化提供依據(jù)和參考。目前常用的施加應(yīng)力條件包括溫度、濕度、振動(dòng)與沖擊、太陽輻射（紫外輻射）、電磁輻射、氣壓強(qiáng)度、化學(xué)物質(zhì)（腐蝕氣體）、沙塵、電壓、電流等。多項(xiàng)研究證明，針對(duì) LED 光源模塊比較有效的加速應(yīng)力主要是溫度、濕度、電流和振動(dòng)， LED 燈具可靠性試驗(yàn)方法的關(guān)鍵在于如何采用應(yīng)力的組合方式、施加時(shí)間和施加方式。按照在試驗(yàn)時(shí)施加應(yīng)力的方式，加速壽命試驗(yàn)可以分為以下幾種。

1．恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)

恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)是將樣品分為幾組，每一組都在一個(gè)固定的應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)，樣品在試驗(yàn)期間所承受的應(yīng)力保持不變，應(yīng)力水平數(shù)不少于3個(gè)，試驗(yàn)到規(guī)定時(shí)間（也稱截尾時(shí)間）或規(guī)定的失效數(shù)（也稱截尾數(shù)）時(shí)結(jié)束，恒定應(yīng)力試驗(yàn)曲線如圖4-2所示。該試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間較長，樣品數(shù)量相對(duì)多一些。但與其他兩種（步進(jìn)應(yīng)力和序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)）加速壽命試驗(yàn)相比是最為成熟的試驗(yàn)方法，其試驗(yàn)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)條件易于控制，試驗(yàn)結(jié)果誤差也較小，因而得到廣泛應(yīng)用。目前美國能源之星對(duì) LED 燈具壽命的測(cè)試就是采用這個(gè)方法，必須先測(cè)試 LED 芯片在55℃、85℃以及一個(gè)廠家指定的溫度環(huán)境下的6000h光衰數(shù)據(jù)，然后再測(cè)試 LED 芯片在 LED 燈具中的溫

2．步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)

步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)是樣品在試驗(yàn)期間所承受的應(yīng)力按一定的時(shí)間間隔階梯式增加，直至樣品產(chǎn)生足夠的退化為止，其應(yīng)力試驗(yàn)曲線如圖4-3所示。該試驗(yàn)?zāi)軌蛟谳^短的時(shí)間內(nèi)觀察到元器件的失效，而且只需要一組試驗(yàn)樣品。但是兩組應(yīng)力之間的時(shí)間間隔不容易確定。若時(shí)間間隔太短，則變更應(yīng)力時(shí)的過渡效應(yīng)會(huì)對(duì)產(chǎn)品的老化結(jié)果帶來影響；若時(shí)間間隔太長，則與

恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)無本質(zhì)區(qū)別。而且以步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)來確定產(chǎn)品的壽命與應(yīng)力關(guān)系的話，誤差也相對(duì)較大。

目前一個(gè)研究熱點(diǎn)就是利用步進(jìn)溫度應(yīng)力和恒定高濕度應(yīng)力對(duì) LED 光源子系統(tǒng)進(jìn)行加速退化試驗(yàn)，從而預(yù)測(cè)其壽命。運(yùn)用

這個(gè)方法必須基于以下五個(gè)假設(shè)：

(1）試驗(yàn)樣品經(jīng)歷的性能退化不可逆轉(zhuǎn)，即性能退化過程具有單調(diào)性。

(2）在每一個(gè)加速應(yīng)力水平下，試驗(yàn)樣品的失效機(jī)理與失效模式均保持不變。

(4）試驗(yàn)樣品具有"無記憶特性"，其殘余壽命與累積的方式無關(guān)，僅取決于加載的應(yīng)力水平和已累積失效部分。

(5）可以通過線性或線性化的表達(dá)式來描述產(chǎn)品的性能退化過程。

一般選定三個(gè)步進(jìn)溫度應(yīng)力水平和一個(gè)恒定濕度應(yīng)力水平，首先計(jì)算具體溫度應(yīng)力步長時(shí)間，然后確定置信度、樣品數(shù)量等，當(dāng)試驗(yàn)時(shí)間到達(dá)終止時(shí)間，選取擬合程度較高的退化模型擬合退化數(shù)據(jù)，計(jì)算出樣品在恒定高濕應(yīng)力下不同溫度應(yīng)力

水平的偽失效壽命，最后求出正常應(yīng)力水平下的光源可靠度分布函數(shù)等可靠性特征，并計(jì)算出壽命。利用此方法一般測(cè)試2000h就可以滿足市場(chǎng)需要，但是最終可靠性的研究成果還未通過與實(shí)際點(diǎn)燃燈具壽命的比對(duì)驗(yàn)證。

3．序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)

序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)是樣品在試驗(yàn)期間所承受的應(yīng)力按時(shí)間等速增加，直至樣品產(chǎn)生足夠的退化為止，其應(yīng)力試驗(yàn)曲線

如圖4-4所示。該試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是加速效率最高，試驗(yàn)時(shí)間最短。但試驗(yàn)的過程中

應(yīng)力隨時(shí)間連續(xù)增加，為了確定元器件的退化程度與應(yīng)力一時(shí)間的依賴關(guān)系，需要在幾個(gè)不同的應(yīng)力一時(shí)間變化率上重復(fù)

做幾次試驗(yàn)，因此這就決定了其統(tǒng)計(jì)分析非常復(fù)雜，而且試驗(yàn)裝置比較昂貴，因而較少采用。

4．高加速壽命試驗(yàn)

現(xiàn)在 LED 可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)方向是在步進(jìn)應(yīng)力加速和序進(jìn)應(yīng)力加速的基礎(chǔ)上，綜合其他應(yīng)力條件的高加速壽命試驗(yàn)（ HALT )。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GWM8287要求，其試驗(yàn)步驟如下：

第一步，進(jìn)行步進(jìn)溫度試驗(yàn)。

第二步，進(jìn)行快速溫度變化試驗(yàn)。

第三步，進(jìn)行步進(jìn)振動(dòng)試驗(yàn)。

第四步，進(jìn)行步進(jìn)振動(dòng)和快速溫度變化同時(shí)作用的試驗(yàn)。

 最后根據(jù)實(shí)際樣品情況在上述四個(gè)步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行序進(jìn)應(yīng)力加速循環(huán)試驗(yàn)，把幾種應(yīng)力條件不斷提高，直到產(chǎn)品失效為止。這種方法的主要目的是找到產(chǎn)品的應(yīng)力極限，不可預(yù)測(cè)壽命，一般試驗(yàn)時(shí)間小于100h。http://yijusz.com/