產(chǎn)品世界
從元器件標準推算LED可靠性
2012-04-22 23:07:51
從元器件標準推算LED可靠性
面對激烈的市場競爭，業(yè)內(nèi)人士急盼出臺一套LED可靠性標準，這不僅可用來評估可靠性，還可以用來辨別產(chǎn)品的優(yōu)劣，確保我國的LED產(chǎn)業(yè)健康有序的發(fā)展。殊不知有些電子元器件(含半導體器件)及其應用產(chǎn)品的許多可靠性標準對LED也是適用的。
針對這種情況，有必要向大家概略地介紹幾個可用于LED可靠性評估的電子元器件標準，以便引導大家去學習和掌握，能夠將其運用于LED。這幾個標準公布已久，時間跨度從上個世紀80年代到今已有30年左右時間，作為傳統(tǒng)標準，多年來經(jīng)過了時間和實踐的檢驗。在此介紹的這些標準中，有的完全適用于LED，有的則可以作為制定LED相關標準的參考和依據(jù)。
如今白光LED照明已經(jīng)實用化、產(chǎn)業(yè)化，其光效已超過傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈，充分顯示出節(jié)能、環(huán)保的特色。
隨著LED照明的日益廣泛的應用，其可靠性越來越受到人們的關注。
1.電子元器件的加速壽命試驗總則(GB 2689.1-81簡稱總則)
該標準用來定量地評估電子元器件的可靠性，在制定有可靠性要求指標的產(chǎn)品技術標準時，可為試驗的產(chǎn)品提供統(tǒng)一的方法。電子元器件特別是半導體器件的工作壽命長達幾十萬小時，要獲得壽命數(shù)值一般采用熱加速的方法，這就是所謂的加速壽命試驗。“總則”規(guī)定了熱加速壽命試驗的實施細節(jié)，它包括：抽樣、試驗應力、失效時間的確定、參數(shù)測試、失效分析、失效有效性判斷、數(shù)據(jù)處理、試驗報告等等。這些對LED器件都是完全適用的。
2.電子元器件的壽命估計方法(GB 2689.3-81和GB 2689.4-81)
該標準規(guī)定了電子元器件加速壽命試驗數(shù)據(jù)處理的方法和程序，按抽樣數(shù)量分為簡單線性無偏估計和最好線性無偏估計兩種方法。由于試驗是在器件的磨損失效期，直到達到規(guī)定失效數(shù)試驗方可終止，因此又稱為“定數(shù)截尾”。使用該方法可以求得器件的平均壽命、失效率、激活能等多項可靠性參數(shù)。這是工程上常用的評估電子元器件壽命的方法，對于LED器件同樣適用。
3.半導體器件耐久性的評估方法(GB/T 4589.1-2006)
該標準是國際電工委員會電子元器件質量評定體系的一部分，它規(guī)定了半導體器件質量評定的總程序和總原則，其中有耐久性試驗。按照批允許不合格率抽樣，對于LED器件的耐久性是指LED器件在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在給定的時間內(nèi)，允許的失效數(shù)，若超過允許失效數(shù)則判為不合格(拒收)。由于試驗是在給定的時間內(nèi)進行，時間一到則試驗終止，因此又稱為定時截尾。此法可在較短時間內(nèi)評估器件質量。LED器件的耐久性主要體現(xiàn)在：在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在給定的時間內(nèi)光輸出(光通量、色溫、顯色指數(shù)、色容差等參數(shù))的劣化。
4.LED應用產(chǎn)品壽命的評估方法(GB 5080.4-85)
此方法是用于電子設備可靠性評估的，但可以引用此標準中定時截尾方法求得LED應用產(chǎn)品的平均無故障壽命和失效率，并且能夠得到給定置信度下的壽命下限值。
5.LED器件壽命試驗的圖估法(GB 2689.2-81)
運用威布爾分布的圖估法對于從事LED壽命試驗的技術人員來說則是一項必須掌握的基本功。
該標準主要用于判斷定數(shù)截尾的壽命試驗數(shù)據(jù)是否有異常情況，或者判斷數(shù)據(jù)處理結果是否正確。
該標準用來定量地評估電子元器件的可靠性，在制定有可靠性要求指標的產(chǎn)品技術標準時，可為試驗的產(chǎn)品提供統(tǒng)一的方法。電子元器件特別是半導體器件的工作壽命長達幾十萬小時，要獲得壽命數(shù)值一般采用熱加速的方法，這就是所謂的加速壽命試驗。“總則”規(guī)定了熱加速壽命試驗的實施細節(jié)，它包括：抽樣、試驗應力、失效時間的確定、參數(shù)測試、失效分析、失效有效性判斷、數(shù)據(jù)處理、試驗報告等等。這些對LED器件都是完全適用的。
2.電子元器件的壽命估計方法(GB 2689.3-81和GB 2689.4-81)
該標準規(guī)定了電子元器件加速壽命試驗數(shù)據(jù)處理的方法和程序，按抽樣數(shù)量分為簡單線性無偏估計和最好線性無偏估計兩種方法。由于試驗是在器件的磨損失效期，直到達到規(guī)定失效數(shù)試驗方可終止，因此又稱為“定數(shù)截尾”。使用該方法可以求得器件的平均壽命、失效率、激活能等多項可靠性參數(shù)。這是工程上常用的評估電子元器件壽命的方法，對于LED器件同樣適用。
3.半導體器件耐久性的評估方法(GB/T 4589.1-2006)
該標準是國際電工委員會電子元器件質量評定體系的一部分，它規(guī)定了半導體器件質量評定的總程序和總原則，其中有耐久性試驗。按照批允許不合格率抽樣，對于LED器件的耐久性是指LED器件在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在給定的時間內(nèi)，允許的失效數(shù)，若超過允許失效數(shù)則判為不合格(拒收)。由于試驗是在給定的時間內(nèi)進行，時間一到則試驗終止，因此又稱為定時截尾。此法可在較短時間內(nèi)評估器件質量。LED器件的耐久性主要體現(xiàn)在：在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在給定的時間內(nèi)光輸出(光通量、色溫、顯色指數(shù)、色容差等參數(shù))的劣化。
4.LED應用產(chǎn)品壽命的評估方法(GB 5080.4-85)
此方法是用于電子設備可靠性評估的，但可以引用此標準中定時截尾方法求得LED應用產(chǎn)品的平均無故障壽命和失效率，并且能夠得到給定置信度下的壽命下限值。
5.LED器件壽命試驗的圖估法(GB 2689.2-81)
運用威布爾分布的圖估法對于從事LED壽命試驗的技術人員來說則是一項必須掌握的基本功。
該標準主要用于判斷定數(shù)截尾的壽命試驗數(shù)據(jù)是否有異常情況，或者判斷數(shù)據(jù)處理結果是否正確。
工程常用的是威布爾分布的圖估法，作為判斷試驗是否正確的工具具有較強的普適性，顯然對LED器件也是適用的。
上述5個電子元器件可靠性標準，不僅可為LED可靠性標準的制定發(fā)揮承前啟后、繼往開來的作用，還可與已經(jīng)公布的LED標準一起成為凈化LED市場的法規(guī)。
隨著LED技術的進步與發(fā)展，在傳統(tǒng)標準的基礎上，將會有更多新的LED行標和國標來為LED產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展保駕護航。
多年的實踐表明：上述5個標準從器件到應用產(chǎn)品都是可行的，已經(jīng)成為電子行業(yè)元器件生產(chǎn)廠家制定產(chǎn)品標準和技術規(guī)范的依據(jù)，對LED的可靠性的評估同樣適用。對于急盼LED可靠性標準出臺的人，建議先把這幾個標準弄懂吃透，做到活學活用。
多年的實踐表明：上述5個標準從器件到應用產(chǎn)品都是可行的，已經(jīng)成為電子行業(yè)元器件生產(chǎn)廠家制定產(chǎn)品標準和技術規(guī)范的依據(jù)，對LED的可靠性的評估同樣適用。對于急盼LED可靠性標準出臺的人，建議先把這幾個標準弄懂吃透，做到活學活用。
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