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摘要: 浙江省半导体照明测试系统工程技术研究中心 杭州远方光电信息股份有限公司光电科学研究所 摘要:LED的寿命和可靠性得到了业界的高度重视,但其试验方法极具挑战。目前已有关于LED寿命试验的标准相继出台,然而不同区域的标准要求又有所不同。本文分析了LED可靠性和寿命相关的关键指标,并以北美体系和国际电工委员会(IEC)体系为主线,介绍了LED加速寿命的试验方法。同时还介绍具有我国自主知识产权的LED
3. 数据要求:不采用小于1000h内的测量数据;老化6000h-10000h,至少用5000h的数据;大于10000h,用最后50%的数据。
外推计算:推荐指数模型。
3.2 IEC体系
IEC体系中用Lx Fy 来表征LED产品的寿命,其中,Lx表示光通量维持率,如L70;Fy表示失效率,包括缓变失效率By和瞬变失效率Cy。例如:L70F50为30000h是指:50%的模块在30000h后的光通维持率在70%以下。
对于普通照明用的白光LED产品,IEC并不强调对声称的寿命进行验证,而是对限定时间的流明维持率进行分级。
IEC 中对LED模块和灯具的光通维持率测试如表2所示。特别注意的是IEC体系中,LED模块或灯具的瞬变失效和缓变失效是要在最终的Fy指标上体现出来的。对于一组LED模块,按试验样品20个计算,若声称F50,则至少n-2个模块通过;若声称F10,则n个模块全部通过试验。
老化试验中的温度也特别值得关注。LED模块老化应在外壳指定点为Tp温度下老化,相当于北美体系中的Ts;而灯具则在环境温度Tq下考察其性能,并且应确保在声称的Tq max下, 模块温度Tp不会超过。
4. 加速老化和寿命测试系统
对于加速老化和寿命的测试,无论采用北美体系或IEC体系,其硬件测量装置基本相同,一般主要包括恒温试验箱、多路电源、多路温度巡检仪等。目前国内外对于LED加速老化和寿命测试系统的研制也十分关注。由于LED光源或灯具的光色性能需在室温(25℃±1℃)条件下测量,因此国外典型设备一般需要和积分球光谱仪系统结合起来,在LED老化到一定时间后冷却恒温箱内温度,并将被测LED取出到积分球系统中进行光色测量。该操作过程很繁琐,若测试间隔时间较短,则整个老化测试十分费时费力,而当测试间隔较长是,则不能及时反映LED光色参数的变化过程,被测LED的失效时间的记录误差较大。
在我国863计划课题的支持下,杭州远方光电通过自主创新,开发了即加速老化和光色测试于一体的测试系统,如图1所示为系统照片。系统具备90个功位,可分三温区同时老化测试90个被测LED(30个×3),其结构主要特点是在恒温箱中设置光信号取样装置,并与光色测量设备相连,被测LED的光色参数可在箱内直接而不需要取出测量,可全自动实现老化测试以及数据分析。使得原本漫长而繁复的LED老化、寿命试验和温度试验变得十分的简单与轻松,数据更为精确可靠。设备含有多项远方公司独有的专利技术,整个设备设计整体性好,美观大方,无论是使用者还是评估者,无论是内在还是外观,都会让人信服。
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