发光二极管可靠性和寿命评价试验方法_图文(精)

第29卷第4期应用光学 V01.29No.4 2008年7月 Journal of Applied 0ptics JuI.2008文章编号:1002—2082(200804一0533一04大功率发光二极管可靠性和寿命评价试验方法贺卫利,郭伟玲,高伟,史辰,陈曦,吴娟,陈建新(北京工业大学电控学院光电子技术实验室,北京100022摘要:介绍了发光二极管(LED的发展简史。

提出可能影响LED可靠性的几种因素,主要有封装中的散热问题和LED本身材料缺陷。

对于LED可靠性,主要方法是通过测试其寿命来分析其可靠性,一般采取加速实验的方法来测试推导LED寿命。

介绍了根据加速应力(主要分为单一加速应力和复合加速应力2种评价LED寿命的测试方法。

在不同加速试验应力条件下测试了大功率LED可靠性,并建立了LED寿命的几种数学模型。

最后根据具体实例,通过选择加速应力和试验方法,给出具体推导LED寿命的数学公式。

关键词:发光二极管;寿命评价试验方法;加速应力;数学模型中图分类号:TN384文献标志码:ATest method of life—time and reliability eValuation for high—power LEDHE Wei—li, GUO Wei—ling,GA0 (0ptoelectronic Technology Lab, Wei,SHI Chen,CHEN Xi,Beijing University of Technology,WU Juan,CHEN Jian—xin Beijing 100022,ChinaAbstract:The development history of the light—emitting diode(LEDis introduced. SeVeral factors influencing LED reliability are put forward,among which the materialdefectiVeness of LED and the heat dissipation during packaging are the main factors.The reliability eValuation of LED is analyzed by testing the LED lifetime,which is usually derived from the accelerated test. The testing methods to evaluate LED lifetime according to the accelerated stress(single and composite accelerated stressesare listed and introduced. The reliability of high—power LEDs was tested and several mathematical models of the LED lifetime were derived under different accelerated stresses. The mathematical formula for deriving the LED lifetime is given based on some examples.Key words:light—emitting diode (LED; testing method of lifetimeeValuation;accelerated stress;mathematical model引言自1968年利用氮掺杂工艺使GaAsP红色发光二极管(LED的发光效率达到1lm/w以来,LED 的研究得到迅速发展。

发光二极管失效分析蔡伟智(厦门三安电子有限公司 , 福建厦门 361009摘要 :基于发光二极管 (LE D 所具有的特点 , 系统地总结出一套发光二极管失效分析方法 , 并给出了几个典型失效分析案例 , 简要阐述了失效分析过程中的注意事项。

通过失效分析 , 进一步优化和改善了 LE D 的制造技术 , 达到提高质量和可靠性的目的。

该方法在失效分析过程中具有一定的指导意义。

关键词 :发光二极管 ; 失效分析 ; 解剖 ; 金相学中图分类号 :T N312+18文献标识码 :A 文章编号 :10032353X (2007 032255204F ailure Analysis for Light Emitting DiodeCAI Wei 2zhi(Xiamen Sanan Electronics Co 1, Ltd 1, Xiamen 361009, ChinaAbstract :Based on the properties of light , was summarized , and several kinds of exam ples for , regulation analysis were explained. the further optimized and im proved for raising the of to the method of failure analysis for LE D 1 K ey LE ; analysis ; dissect ; metallography1引言和半导体器件一样 , 发光二极管 (LE D 早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分 , 是提高 LE D 可靠性的积极主动的方法。

LE D 失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验 , 再做半破坏性、不可重复的试验 , 最后进行破坏性试验的原则。

采用合适的分析方法 , 最大限度地防止把被分析器件(DUA 的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素 , 以期得到客观的分析结论。

一、可靠性理论基础1.可靠度：如果有N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，当N足够大时，产品在t时刻的可靠度可近似表示为：随时间的不断增长，将不断下降。

它是介于1与0之间的数，即。

2.累积失效概率：表示发光二极管在规定条件下工作到t这段时间内的失效概率，用F(t)表示，又称为失效分布函数。

如果N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，则当N足够大时，产品在该时刻的累积失效概率可近似表示为：3.失效分布密度：表示规定条件下工作的发光二极管在t时刻的失效概率。

失效分布函数的导函数称为失效分布密度，其表达式如下：•早期失效期；•偶然失效期(或稳定使用期) ；•耗损失效期。

二、寿命老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。

器件老化程度与外加恒流源的大小有关，可描述为：B t为t时间后的亮度，B0为初始亮度。

通常把亮度降到B t=0.5B0所经历的时间t称为二极管的寿命。

1. 平均寿命如果已知总体的失效分布密度f（t），则可得到总体平均寿命的表达式如下：2. 可靠寿命可靠寿命T R是指一批LED产品的可靠度下降到r时，所经历的工作时间。

T R可由R（T R）=r求解，假如该产品的失效分布属指数分布规律，则：即可求得T R如下:3. 中位寿命中位寿命T0.5指产品的可靠度R(t)降为50%时的可靠寿命，即：对于指数分布情况，可得：二、LED寿命测试方法LED寿命加速试验的目的概括起来有：•在较短时间内用较少的LED估计高可靠LED的可靠性水平•运用外推的方法快速预测LED在正常条件下的可靠度；•在较短时间内提供试验结果，检验工艺；•在较短时间内暴露LED的失效类型及形式，便于对失效机理进行研究，找出失效原因；•淘汰早期失效产品，测定元LED的极限使用条件1. 温度加速寿命测试法由于通常LED寿命达到10万小时左右，因此要测得其常温下的寿命时间太长，因此采用加速寿命的方法。

基于LED各个应用领域的实际需求，LED的测试需要包含多方面的内容，包括：电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等。

1、电特性LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管，它是半导体PN结二极管中的一种，其电压-电流之间的关系称为伏安特性。

由图1可知，LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。

通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流，此外也可以测定LED的最佳工作电功率。

图 1 LED伏安特性曲线LED电特性的测试一般利用相应的恒流恒压源供电下利用电压电流表进行测试。

2、光特性类似于其它光源，LED光特性的测试主要包括光通量和发光效率、辐射通量和辐射效率、光强和光强分布特性和光谱参数等。

（1）光通量和光效有两种方法可以用于光通量的测试，积分球法和变角光度计法。

变角光度计法是测试光通量的最精确的方法，但是由于其耗时较长，所以一般采用积分球法测试光通量。

如图2所示，现有的积分球法测LED光通量中有两种测试结构，一种是将被测LED放置在球心，另外一种是放在球壁。

_h:^E8(_ d图 2 积分球法测LED光通量此外，由于积分球法测试光通量时光源对光的自吸收会对测试结果造成影响，因此，往往引入辅助灯，如图3所示。

图3 辅助灯法消除自吸收影响在测得光通量之后，配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。

而辐射通量和辐射效率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试。

（2）光强和光强分布特性图4 LED光强测试中的问题如图4所示，点光源光强在空间各方向均匀分布，在不同距离处用不同接收孔径的探测器接收得到的测试结果都不会改变，但是LED由于其光强分布的不一致使得测试结果随测试距离和探测器孔径变化。

因此，CIE-127提出了两种推荐测试条件使得各个LED在同一条件下进行光强测试与评价，目前CIE-127条件已经被各LED制造商和检测机构引用。

《半导体光电》2005年4月第26卷第2期郑代顺等:大功率发光二极管的寿命试验及其失效分析光电器件大功率发光二极管的寿命试验及其失效分析郑代顺1, 钱可元1, 罗毅1,2(1. 清华大学深圳研究生院半导体照明实验室, 广东深圳518055; 2. 清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室, 北京100084摘要:以GaN 基蓝光L ED ED 的方法制备了白光L ED 。

析。

结果表明, 大功率L ED , 缺陷的生长和无辐射复合中心的形成, , , 以及封装体中各成分之间热膨胀系数L ED 的失效。

; L ED ; 白光L ED ; 寿命试验; 失效机理:TN312. 8文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2005 02-0087-05Life T est and F ailure Mechanism Analyses for High 2pow er L EDZH EN G Dai 2shun 1, Q IAN Ke 2yuan 1, L UO Y i 1,2(1. Laboratory on Semiconductor Lighting , G radu ate School at Shenzhen , Tsinghu a U niversity ,Shenzhen 518055,CHN; 2. State K ey Laboratory on I ntegrated Optoelectronics ,C ollege of E lectronic E ngineering , T singhu a U niversity, B eijing 100084,CHNAbstract :High 2power blue light 2emitting diodes were fabricated wit h t he blue L ED chip s as primary light source ,and high 2power white L EDs were fabricated by p hosp hor conversion. Life of high 2power blue and white L EDs was measured , and t he failure mechanism was investigated. Result s show t hat t he light outp ut of L EDs degrades exponentially wit h t he time ,t he growt h of defect s and formation of nonradiative recombinatio n centers , quant um efficiency reduction of p ho sp hor , t he dest roy of static electricity , breakage of metallization layer and solder instability for flip 2chip , and mechanical st ress wit hin t he L ED package caused by t he variations in ambient temperat ure and self 2heating ,and so on ,will result in t he failure for high2power L EDs.K ey w ords :high 2power ; blue L ED ; white L ED ; life test ; failure mechanism1引言自1968年利用氮掺杂工艺使GaAsP 红色发光二极管(L ED 的发光效率达到1lm/W 以来,L ED 的研究得到迅速发展。

推荐两种LED灯具寿命测试实验方法2010/12/17/8:45来源:半导体照明网[慧聪灯饰网]LED光源的最大特点就是寿命长,可达到50000~100000小时,长时间的监测其光衰情况是不实际的,因此,本标准将通过一种加速寿命试验的方法来预测LED灯具的寿命。

适用范围本标准适用于各类LED灯具的寿命测试,不包含灯具的电源部分的测试。

技术要求把LED灯具的光输出为初始光输出的70%作为寿命判断失效的指标。

试验方法一结温是影响LED光衰减的重要原因。

结温的升高会使LED光衰很快。

LED在高电流下工作会产生更多得热量,从而加速老化。

本试验方法采用不同的驱动电流,选取5只LED灯具,在25℃环境温度下,用不同电流进行加速寿命试验,得出光输出衰减的数学模型。

数学模型y=exp(-αtα=m×exp(nI其中y表示相对光输出,α表示衰减常数,t为点灯时间,m、n为常数,I 为测试电流。

根据不同电流下的得到的关于y和t的测试数据,最终得出关于不同灯具的衰减系数α,从而得出光通维持率在70%的寿命值t70%试验方法二采用温度作为恒定的加速应力,推算出在25℃下LED灯具失效判据70%时的期望寿命。

选取5个相同规格的LED灯具,调节烘箱的温度,分别在50℃、80℃、100℃、120℃、150℃条件下,在额定电流、恒流条件作为恒定加速的条件。

记录5组LED试验过程的所有参数:光输出(照度或光强或光通量、试验时间、电流、功率、结温等。

采用阿仑尼斯数学模型P=P0exp(-βtβ=β0IFexp(-Ea/kTj其中P0为初始光输出,P为加温加电t时间后的光输出,β为某一温度下的衰减系数,t为某一温度下的加电工作时间,β0为常数,Ea为激活能,k为波尔兹曼常数,IF为工作电流,Tj为结温。

经过公式变换和试验数据得出Ea=[K×In(t2/t1]/(1/Tj2-1/Tj1t2=t1×exp[Ea/K(1/Tj2-1/Tj1从而得出25℃下失效判断为70%的预期寿命。

LED可靠性分析报告一、引言随着科技的不断发展，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）作为一种新型的照明光源，被广泛应用于室内照明、户外LED显示屏、汽车照明等领域。

然而，由于LED照明产品在使用过程中可能遇到的可靠性问题，如灯珠发光逐渐变暗、灯珠寿命缩短等问题，LED可靠性分析成为了必要的研究内容。

二、LED可靠性评估指标1.发光亮度衰减率发光亮度衰减率反映了LED灯珠在使用过程中发光效率的变化情况。

通过长时间的实验和监测，可以计算发光亮度在一定时间内的衰减率，评估LED灯珠的可靠性。

2.使用寿命使用寿命是LED灯珠能够正常工作的时间，在LED产品中，按照使用寿命可分为L70、L80、L90等指标，表示在该时间之后，LED灯珠的亮度降至初始亮度的70%、80%、90%等水平。

3.热设计LED灯珠在工作过程中会产生大量的热量，如果不能有效地散热，会导致LED灯珠温度过高，影响寿命和可靠性。

因此，合理的热设计是保证LED灯珠可靠性的重要因素之一三、LED可靠性分析方法1.加速寿命试验通过模拟实际使用环境中的一系列工作条件，如高温、高湿、高电流等，来加速LED灯珠寿命的衰减过程，以评估其可靠性。

2.寿命预测模型通过建立LED灯珠工作寿命与工作条件之间的关系模型，预测LED灯珠在特定工作条件下的使用寿命。

3.故障分析当LED灯珠出现故障时，通过对其进行分析，找出故障原因，从而改进设计和制造工艺，提高产品的可靠性。

四、LED可靠性改进措施1.热管理采用合理的热设计，包括散热器、热传导材料等，提高LED灯珠的散热效果，降低温度，延长使用寿命。

2.电路保护合理的电路保护设计，包括过流保护、过压保护等，能够减少电路损坏的风险，提高产品的可靠性。

3.优质材料采用高质量的LED芯片、封装材料等，能够提高产品的可靠性和稳定性。

4.严格的质量控制建立完善的质量控制体系，严格控制产品的制造工艺和质量，确保产品出厂前的可靠性测试。

LED的寿命试验方法LED（发光二极管）是一种半导体器件，可以将电能转化为可见光能量。

相比传统的光源，LED具有更长的寿命，更低的能耗和更高的亮度。

但是，为了确保其质量和可靠性，需要进行寿命试验。

下面将介绍一种常见的LED寿命试验方法。

一、理论背景LED的寿命测试是通过长时间的运行来模拟使用条件，以观察LED光衰和颜色偏移。

寿命测试主要以光通量衰减和光色变化为指标进行评估。

光通量衰减是指LED发出的光强度随时间的增加而减少，光色变化是指LED的光谱分布在寿命期间发生变化。

二、测试方法1.设定运行条件：根据实际应用情况，设置LED的工作电流、工作温度和工作时间。

2.制作测试样品：根据所需测试的LED型号和数量，制作测试样品。

3.安装测试样品：将测试样品安装在测试装置中，确保良好的散热条件以保证测试结果的精确性。

4.运行测试样品：将测试样品通电运行，记录初始的光通量和光色参数。

5.定期测试：每隔一定时间，如1000小时、2000小时等，对测试样品进行测试。

测试项目包括光通量衰减和光色变化。

6.测试数据分析：将每次测试的数据记录下来，根据光通量衰减和光色变化的情况进行分析，得出寿命测试结果。

7.统计处理：根据测试结果，计算出平均寿命和故障率等指标。

三、注意事项1.温度控制：在进行寿命测试时，需要严格控制测试样品的工作温度，因为温度是影响LED寿命的关键因素之一2.典型样品选择：在进行寿命测试时，应选择具有代表性的典型样品进行测试，以保证测试结果的准确性和可靠性。

3.测试记录：对每次测试的数据进行详细的记录，包括测试时间、光通量、光色参数等，以便进行后续的数据分析和处理。

4.测试环境：为确保测试结果的可靠性，需要在恒温、湿度和尘埃等影响因素较小的环境中进行测试。

5.寿命评估：通过光通量衰减的情况可以评估LED的寿命，一般认为光通量衰减到初始值的70%时为LED的寿命。

综上所述，LED寿命试验方法包括设定运行条件、制作测试样品、安装测试样品、运行测试样品、定期测试、数据分析和统计处理等步骤。

发光二极管的主要参数及测量方法(共6页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-发光二极管参数的测量一发光二极管的结构和基本原理1 发光二极管的结构发光二极管（light emission diode LED）图1显示了LED的结构截面图。

要使LED发光，有源层的半导体材料必须是直接带隙材料，越过带隙的电子和空穴能够直接复合发射出光子。

为了使器件有好的光和载流子限制，大多采用双异质结（DH）结构。

2 LED的基本工作原理LED 是一种直接注入电流的发光器件，是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时，发射出光子的结果，这就是通常所说的自发发射跃迁。

当LED的PN结加上正向偏压，注入的少数载流子和多数载流子（电子和空穴）复合而发光。

值得注意的是，对于大量处于高能级的粒子各自分别自发发射一列/h的光波，但各列光波之间没有固定的相位关系，可以有一列角频率为ν＝Eg不同的偏振方向，并且每个粒子所发射的光沿所有可能的方向传播，这个过程称为自发发射。

其发射波长可用下式来表示：(eV)λ(μm)＝Eg二发光二极管的特性及测试方法1 LED的光谱特性及测试方法由于LED没有光学谐振腔选择波长，所以它的光谱是以自发发射为主的光谱，图2显示出了LED的典型光谱曲线。

发光光谱曲线上发光强度最大时所对应的波长称为发光峰值波长，光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差称为谱线宽度（简称线宽），其典型值在30－40nm 之间。

峰值波长和谱线宽度的测试方法如图3所示，当被测器件的正向工作电流达到规定值时，旋转单色仪波鼓，使指示器达到最大值，读出波长峰值，此即为该器件的发光峰值波长。

在旋转单色仪波鼓（朝相反方向各转一次），使指示器读数为最大值的一半时，读出两个等于最大值一半的数值，两者之差即为光谱谱线宽度。

由图2可以看出，当器件温度升高时，光谱曲线随之向右移动，从峰值波长的变化可以求出LED 的波长温度系数。

2 LED的伏安特性及测试方式LED 通常都具有图4所示的较好的伏安特性。

大功率发光二极管可靠性和寿命评价试验方法摘要：大功率LED的可靠性研究尤其是寿命评价测试具有重要的意义。

基于此，本文论述了大功率发光二极管可靠性和寿命评价试验方法。

关键词：发光二极管；可靠性；寿命评价试验方法发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种固体冷光源，具有无污染、寿命长、耐振动和抗冲击的特点，特别是在全球能源极度短缺的背景下，大功率发光二极管在照明市场的应用前景备受瞩目，必将成为新一代光源。

此外，由于应用领域越来越广，发光管的可靠性研究显得日趋重要。

1 发光二极管概述发光二极管简称为LED，由含镓、砷、磷、氮等的化合物制成。

当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可用来制成发光二极管。

在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示。

它是半导体二极管的一种，可把电能转化成光能。

2 影响LED可靠性的因素2.1 封装中的散热问题。

封装过程中的散热是必须解决的一个重要问题。

早期的GaN基LED可靠性研究观察到光输出迅速降低的一个重要原因是由于蓝光与紫外线辐射的温度升高，导致封装材料的透明度下降。

长时间接受紫外线的辐射会降低许多聚合物的光学透明度，而GaN带间辐射复合会产生紫外线，所以紫外辐射引起封装料退化是合理的。

对封装材料的热退化，有试验研究表明：塑料在150℃左右会因单纯的热效应使LED的光输出减弱，尽管在寿命试验中没有发现塑料封装的外观呈褐色。

但与LED接触的部分可能发生了变化。

进一步研究发现，环境温度为95℃，驱动电流≥40mA时，结温超过145℃，接近塑料变色的温度；当驱动电流小于30mA时，结温小于135℃，与之对应的LED退化率也小，所以引起塑料封装材料变化，对LED寿命有重要影响的温度范围是135℃～145℃；另外，在大电流条件下，封装材料甚至会碳化，在器件表面生成不透明物质，或碳化物质在表面形成电导通道，导致器件失效。

由于小功率GaN基LED的正常工作电流是20mA，远小于试验电流，封装材料碳化这种较极端的失效方式只可能出现在加速寿命试验中，在正常工作时，封装材料应是缓慢退化。

半导体发光二极管测试方法发光二极管（LED）是一种半导体器件，能够将电能转化为光能，具有高效、节能、长寿命等特点，被广泛应用于照明、数码显示、通信等领域。

为保证LED的质量和可靠性，测试方法至关重要。

本文将介绍LED的测试方法，包括性能测试和可靠性测试。

性能测试是指对LED的电学和光学性能进行测试。

首先是电性能测试，包括正向电压-VF测试、正向电流-IF测试和反向漏电流-IR测试。

其中，VF测试可以通过直流电流源和万用表测试。

将LED正向引线连接到电流源的正极，负向引线连接到万用表的电压测量端，设置电流源输出电流为LED标称电流IF，读取万用表上的电压值即为VF。

同样的方法可以测试IF和IR。

为了减小测试误差，可以将测试过程自动化。

接下来是光学性能测试，主要包括光通量测试、光强测试和色温测试。

光通量测试用于测量LED的总辐射功率，可以使用光通量集成球进行测试。

将LED安装在光通量集成球的中心位置，并通过光电二极管将光通量收集起来，然后利用功率计进行测量。

光强测试用于测量LED发出的光的强度，可以使用光强计进行测试。

色温测试用于测量LED发出的光的颜色温度，可以使用光谱仪进行测试。

可靠性测试是指在一定的环境条件下，对LED的长期稳定性进行测试。

首先是热老化测试，通过将LED置于高温环境下，并施加一定的电流，观察LED的光亮度变化和色温变化，以评估其在高温环境下的稳定性。

其次是湿热老化测试，通过将LED置于高温高湿环境下，并施加一定的电流，观察LED的性能变化，以评估其在高温高湿环境下的稳定性。

最后是机械冲击测试，通过将LED置于冲击装置中，进行机械冲击，观察LED的性能变化，以评估其在振动环境下的稳定性。

在测试过程中，需要严格控制测试条件，如温度、湿度、电流等。

同时，需要进行数据记录和分析，以便评估LED的性能和可靠性。

测试结果应符合相关的标准和规范，如国家标准、行业标准等。

同时，测试设备和仪器应保持良好的校准状态，以确保测试结果的准确性和可靠性。

發光二極體測詴方法摘要系統地介紹了與發光二極體測詴有關的術語和定義,在此基礎上,詳細介紹了測詴方法和測詴裝置的要求。

1 前言半導體發光二極體是一種重要的光電子器件,它在科學研究和工農業生産中均有非常廣泛的應用.發光二極體雖小,但要準確測量它的各項光和輻射參數並非一件易事.目前在世界範圍內的測詴比對還有較大的差異.鑒於此,CIE(國際照明委員會)TC2-34小組對此進行了研究,所提出的技術報告形成了CIE127-1997文件.中國光學光電子行業協會光電器件專業分會根據國內及行業內部的實際情況,初步制定了行業標準"發光二極體測詴方法",2002年起在行業內部詴行.本文敍述了與發光二極體測詴有關的術語和定義,在此基礎上,詳細介紹了測詴方法和測詴裝置的要求,以期收到抛磚引玉之效果.本文涉及的測詴方法適用於紫外/可見光/紅外發光二極體及其元件,其晶片測詴可以參照進行。

2 術語和定義2.1發光二極體LED除半導體雷射器外，當電流激勵時能發射光學輻射的半導體二極體。

嚴格地講，術語LED應該僅應用於發射可見光的二極體；發射近紅外輻射的二極體叫紅外發光二極體（IRED,Infrared Emitting Diode）；發射峰值波長在可見光短波限附近，由部份紫外輻射的二極體稱爲紫外發光二極體；但是習慣上把上述三種半導體二極體統稱爲發光二極體。

2.2光軸Optical axis最大發光（或輻射）強度方向中心線。

2.3正向電壓V F Forward voltage通過發光二極體的正向電流爲確定值時，在兩極間産生的電壓降。

2.4反向電流I R Reverse current加在發光二極體兩端的反向電壓爲確定值時，流過發光二極體的電流。

2.5反向電壓V R Reverse voltage被測LED器件通過的反向電流爲確定值時，在兩極間所産生的電壓降。

2.6總電容C Capacitance在規定正向偏壓和規定頻率下，發光二極體兩端的電容。

二极管可靠性试验方法老化筛选的原理及作用是给电子元器件施加热的、电的、机械的或者多种结合的外部应力，模拟恶劣的工作环境，使它们内部的潜在故障加速暴露出来，然后进行电气参数测量，筛选剔除那些失效或变值的元器件，尽可能把早期失效消灭在正常使用之前。

老化筛选的指导思想是，经过老化筛选，有缺陷的元器件会失效，而优质品能够通过。

这里必须注意实验方法正确和外加应力适当，否则，可能对参加筛选的元器件造成不必要的损伤。

目前我司使用的老化筛选项目有高温储存老化、高低温循环老化、高低温冲击老化和高温功率老化等。

下面把各个试验方法作一简要介绍：（1）、高温储存老化：把器件置于150℃的恒温箱内放置168小时，考虑到我司实际情况，目前放置时间为48小时。

（2）、高低温循环老化：把器件置于-55℃的低温中15分钟，然后置于25℃的环境中5分钟，再置于150℃的环境中15分钟，如此循环10次。

（3）、高低温冲击老化：把器件置于0℃的环境中5分钟，然后取出马上置于100℃的环境中5分钟，接着取出马上置于0℃的环境中5分钟，如此循环10次。

（4）、高温功率老化：对于普通整流管、开关管等施加80％的VR额定电压，然后置于125℃的环境中168小时，考虑到我司实际情况，目前是置于105℃的环境中48小时；对稳压管我司目前是施加66％的功率置于70℃的环境中48小时。

二极管的加速寿命试验加速寿命试验是指采用加大应力的方法促使样品在短期内失效，以预测在正常工作条件或储存条件下的可靠性，但不改变受试样品的失效分布。

通过加速寿命试验可达到以下目的：（1）、在较短时间里，对高可靠元器件的可靠性水平进行评估，可用外推法快速预测在规定条件下的失效率；（2）、在较短时间内，对元器件可靠性设计、工艺改进和可靠性增长的效果进行评估；（3）、在较短时间内，加速暴露元器件失效模式和机理，从而可正确地制定失效判据和筛选条件。

必须指出，元器件的电气规格参数指标与其性能稳定可靠是不同的概念，两者之间并没有直接的联系。

LED灯寿命可靠性检测方法探讨摘要】本文提出LED灯寿命可靠性可通过光输出饱和度、电流温度色差、结温和热阻来预测，并通过阿伦纽斯（Arrhenius）公式推算LED灯的寿命时间。

【关键词】LED灯；寿命；光通维持率；颜色漂移；光输出饱和度；电流温度引言LED灯因其高效节能、寿命长、尺寸小受到社会各界的热捧，也受到政府部门的高度重视，2010年国家发改委、住建部、交通运输部联合提出“半导体照明产品应用示范工程项目”以加快LED产品的推广。

由于LED灯寿命长，通常为25000小时以上，如果正常连续燃点需要费时近3年时间，如何能快速的预测灯的寿命，是各LED设计制造企业都非常关心的一个话题。

经过阳光实验室团队的大量实验和参考国内外研究成果，本文提出通过光输出饱和度、电流温度色差、结温和热阻来预测LED灯的寿命。

并提出建立LED灯检测手段需要配置的测量仪器设备。

一、LED典型的特性曲线与寿命可靠性关系LED灯寿命失效一般采用光衰（光通维持率）和色差（颜色漂移）2个指标低于相应的标准值来评判。

1、光输出饱和度与LED光衰可靠性关系1.1、LED光输出与注入电流呈线性关系，由于电流增大带来温度升高，光输出呈现饱和趋势：1.2、光输出饱和度越严重，LED光衰越大，寿命越短：1.3、本关系图的意义在于：一方面可指导我们的研发人员设定合理的工作电流，另一方面也可同条件下选取特征电流点通过比较不同供应商的LED光输出饱和度，来评判质量优劣。

光输出饱和度越严重的说明寿命试验后LED光衰越大，寿命越短。

2、电流温度色差与LED寿命可靠性关系2.1、白光LED色品坐标随结温和电流的增大而减小，如下图：2.2、白光LED的电流温度色差越大，老炼后颜色退化量越大，寿命越短:可同条件下比较不同供应商的LED电流温度色差，电流温度色差越大的说明寿命试验后颜色退化量越大，寿命越短，以比较产品质量优劣。

3、结温和热阻与LED可靠性关系LED的热阻以及使用环境温度对于LED的可靠性起着非常关键的作用，LED设计与应用中要解决的最关键的问题就是散热问题。

发光二极管室内照明光品质-图文(精)・8・发光二极管室内照明光品质陈列上海市照明灯具研究所（上海201209）摘要从色温偏离度（±光色色温偏离度是照明光色考核优劣的唯一指标：用±uv 超标太大在作怪。

色度图中有根黑体辐射轨迹线，只要光色点靠近轨迹线，就是不同色温照明光色。

靠近程度或者讲重合度就用±uv 是CIE 1976色度图中等温线上偏离黑体辐射轨迹线距离。

上偏用+uv 。

标准色温白光以6530K 为中心点，普通人眼感觉最白。

色温向高：光色逐渐由白-〉浅蓝-〉蓝之间变化，色温向低：光色逐渐由白->淡黄->黄->橙->橙红->红之间变化；一般上偏感觉光色发绿，色温从低到高：橙绿-〉黄绿-〉绿-〉蓝绿之间变化；下偏感觉光色发紫色，色温从低到高：橙紫-〉黄紫-〉紫-〉蓝紫之间变化。

美国ANSI 有关固态照明产品的色度规范ANSI C78.377-2008，对固态照明SSL 产品提出了最低要求（见表3）。

要求±uv =57700×(1/ +0.0085±uv0.003就非常好，而大于±uv 0.02的比比皆是，而与此对立面的传统节能灯、荧光灯则非常罕见大于±uv 这个数值，但是对光色不舒适还是有感觉的，难怪有人要对LED 保留看法，其中光色是个非常重要因素，应该引起足够重视。

好在评价照明光色的标准简单易懂，只要从积分球或色彩照度表等仪表获取uv 功能，而有些仪表又存在ｕｖ等，分光成一堆堆bin （小格子），然后随意强加给你，使得LED 灯具制造厂很难产出光色一致性较好的产品。

好在最近CREE 公司首推‘简易分bin ’（EasyWhite Bins ）方案，一定程度解决了光色一致性问题。

LED 光色在空间方向也存在一致性问题，为此空间各方向之间色差不得大于ｕｖ・9・a 来评介。

显色指数看看达到70、80，好像还不错，怎么看被照物的色彩就感觉莫名其妙地不真实，就其缘由是LED 严重缺红色光。

红外发光二极管加速寿命试验某红外发光二极管广泛应用于武器、航空、航天及通讯领域。

国外对类似器件已经进行了可靠性研究，开展了加速寿命试验。

这些研究有的是以温度作为加速应力，有的是以电流作为加速应力取得了一些成果。

根据现场使用的结果以及国外研究经验，该红外发光二极管的失效主要是光功率的衰退。

红外发光二极管是电流驱动器件，影响其光功率衰退的应力主要是电流及温度。

由于近年来工艺大为改进，器件所能承受的温度也得到提高。

如用温度作为加速应力，要得到较大的加速效果，则需要较高的温度应力，这样试验条件就难于保障（主要是夹具的耐温性不够），由于电流也有较大的加速效果，因此选择电流应力作为加速应力。

1.试验方案的设计1.1 试验样品试验样品必须从同一批经过ESS的合格产品中随机抽取。

1.2 失效判据当样品试验后光功率的退化达试验前初测值的30%或正向压降V F>1.3V或反向漏电流I R>100μA时，样品判为失效。

1.3 方案设计为摸清试验样品所能承受的最高电流应力，用10个样品做电流步进的摸底试验，试验应力的施加模式如图1所示。

图1 应力剖面当一种电流应力施加了24小时后，将试样取出，恢复1小时后，进行测试。

步进应力摸底试验的样品失效情况如表1所示。

表1 步进应力摸底试验的样品失效情况由于红外发光二极管在现场使用中的失效模式不可能为击穿，由此推断出该红外发光二极管所能承受的最高电流为350～400mA。

为达到最大的加速效果，又不改变其失效机理，制定出加速寿命试验方案为：共做三组恒定应力加速寿命试验，应力水平分别为370、300、220mA。

由于该器件较昂贵，三组试验样品分别取15、15、10个。

测试周期为，试验开始时周期较短，以后逐渐加长。

2．试验结果2.1 失效时间370mA、300mA恒定应力试验样品的失效时间如表2所示。

220mA恒定应力试验在做了1462h后，只有1个样品失效，便将这组试验改为步进应力试验，应力施加模式如图2示。