led知識連接，led加速壽命實驗有4種方式

加速壽命試驗

  目前長時間的壽命試驗依然是對 LED 進行可靠性評估的一種有效手段，但考慮到試驗成本高、試驗周期長、產(chǎn)品更新?lián)Q代

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

具有較好的準確性和一致性，還制定了一系列的加速環(huán)境應力試驗標準，如溫濕度試驗、溫度循環(huán)試驗、熱沖擊試驗、高低

溫試驗等。

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

對加速壽命試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，要求推斷正常使用條件下產(chǎn)品的可靠性指標，如可靠度、平均壽命等。

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

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

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

力要高，從而縮短由特定機理所引起的器件失效的正常時間，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家 Savante A . Arrhenius 在大量的化學反應數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上創(chuàng)建了 Arrhenius 模型，總結(jié)了由溫度應力決

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

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

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

估計的一種試驗方法。加速壽命試驗采用加速應力進行試件的壽命試驗，從而縮短了試驗時間，提高了試驗效率，降低了試驗成本，其研究使高可靠、長壽命產(chǎn)品的可靠性評估成為可能。

  為了快速發(fā)現(xiàn) LED 光源模塊的失效點和薄弱點，通常采用加速壽命試驗對其進行可靠性研究試驗。所謂加速壽命試驗，就是在不改變失效機理的前提下，采用提高應力的方法，使器件加速失效，以便在較短的時間內(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)應力條件下的可靠性特征量。加大應力的情況下能加快 LED 內(nèi)部物理化學的變化，迅速暴露出器件結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料的缺陷，為 LED 光源模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料優(yōu)化提供依據(jù)和參考。目前常用的施加應力條件包括溫度、濕度、振動與沖擊、太陽輻射（紫外輻射）、電磁輻射、氣壓強度、化學物質(zhì)（腐蝕氣體）、沙塵、電壓、電流等。多項研究證明，針對 LED 光源模塊比較有效的加速應力主要是溫度、濕度、電流和振動， LED 燈具可靠性試驗方法的關(guān)鍵在于如何采用應力的組合方式、施加時間和施加方式。按照在試驗時施加應力的方式，加速壽命試驗可以分為以下幾種。

1．恒定應力加速壽命試驗

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

2．步進應力加速壽命試驗

步進應力加速壽命試驗是樣品在試驗期間所承受的應力按一定的時間間隔階梯式增加，直至樣品產(chǎn)生足夠的退化為止，其應力試驗曲線如圖4-3所示。該試驗能夠在較短的時間內(nèi)觀察到元器件的失效，而且只需要一組試驗樣品。但是兩組應力之間的時間間隔不容易確定。若時間間隔太短，則變更應力時的過渡效應會對產(chǎn)品的老化結(jié)果帶來影響；若時間間隔太長，則與

恒定應力加速壽命試驗無本質(zhì)區(qū)別。而且以步進應力加速壽命試驗來確定產(chǎn)品的壽命與應力關(guān)系的話，誤差也相對較大。

目前一個研究熱點就是利用步進溫度應力和恒定高濕度應力對 LED 光源子系統(tǒng)進行加速退化試驗，從而預測其壽命。運用

這個方法必須基于以下五個假設(shè)：

(1）試驗樣品經(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）在每一個加速應力水平下，試驗樣品的失效機理與失效模式均保持不變。

(4）試驗樣品具有"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式來描述產(chǎn)品的性能退化過程。

一般選定三個步進溫度應力水平和一個恒定濕度應力水平，首先計算具體溫度應力步長時間，然后確定置信度、樣品數(shù)量等，當試驗時間到達終止時間，選取擬合程度較高的退化模型擬合退化數(shù)據(jù)，計算出樣品在恒定高濕應力下不同溫度應力

水平的偽失效壽命，最后求出正常應力水平下的光源可靠度分布函數(shù)等可靠性特征，并計算出壽命。利用此方法一般測試2000h就可以滿足市場需要，但是最終可靠性的研究成果還未通過與實際點燃燈具壽命的比對驗證。

3．序進應力加速壽命試驗

序進應力加速壽命試驗是樣品在試驗期間所承受的應力按時間等速增加，直至樣品產(chǎn)生足夠的退化為止，其應力試驗曲線

如圖4-4所示。該試驗的優(yōu)點是加速效率最高，試驗時間最短。但試驗的過程中

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

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

4．高加速壽命試驗

現(xiàn)在 LED 可靠性強化試驗方向是在步進應力加速和序進應力加速的基礎(chǔ)上，綜合其他應力條件的高加速壽命試驗（ HALT )。根據(jù)標準GWM8287要求，其試驗步驟如下：

第一步，進行步進溫度試驗。

第二步，進行快速溫度變化試驗。

第三步，進行步進振動試驗。

第四步，進行步進振動和快速溫度變化同時作用的試驗。

 最后根據(jù)實際樣品情況在上述四個步驟的基礎(chǔ)上進行序進應力加速循環(huán)試驗，把幾種應力條件不斷提高，直到產(chǎn)品失效為止。這種方法的主要目的是找到產(chǎn)品的應力極限，不可預測壽命，一般試驗時間小于100h。http://www.hnsnh.cn/