性能退化量分布LED可靠性評估

徐歡 劉桂雄 余榮斌

摘 要：針對LED可靠性評估的方法大部分均基于樣品偽壽命這一現象，提出基于退化量分布的LED可靠性評估方法。先依據指數模型預測后續時刻的退化量，再通過β分布統示法求出各時刻的累積失效概率，然后根據加速模型確定常應力下LED的可靠度函數。以國內某型LED燈具為實驗對象，求出該型燈具壽命估計值為77 100 h，驗證方法的實用性、有效性。

關鍵詞：LED；可靠性；β分布；加速方程

文獻標志碼：A 文章編號：1674-5124（2016）09-0126-04

0 引 言

LED作為第四代照明光源，將是人類未來照明的發展趨勢，但目前LED照明技術還有一些瓶頸，比如LED的壽命預估與可靠度分析問題，它們屬于長壽命產品（據報道，有的壽命要求20年），如何進行LED的壽命預估與可靠度分析是個難題。目前對LED的壽命預估代表性方法主要有：1）基于美國IES TM21標準關于LED光通量維持率推算方法，該法主要思想是以0 h光通量為基準，通過指數模型擬合光通量維持率曲線，以產品光通量維持率衰減到70%對應時間作為LED偽壽命[1]；2）基于IEC國際標準開發過程，提出以溫度為加速應力，通過指數模型擬合光通量維持率曲線，以產品光通量維持率衰減到70%對應時間作為LED偽壽命，再依據加速方程計算出常應力下LED偽壽命[2]。這些方法都是基于偽壽命對LED進行可靠性評估，偽壽命只是退化失效最終現象，產品失效內在原因是產品可靠度逐漸降低的過程。本文提出依據β分布來擬合退化量分布對LED可靠性進行研究，選定LED光通量作為性能指標，并設定失效閾值，通過定時結尾加速試驗，得到各加速應力下可靠性模型，最后依靠加速方程得到常應力下可靠性模型。

3 結束語

針對LED可靠性評估大都基于偽壽命狀況，提出一種基于LED性能退化量分布的可靠性評估方法，該方法更關注失效過程本身，有助于增強評估結果可信度，為LED可靠性評估提供一種新的思路。但本文還是僅以光通量作為性能退化量，在一些特殊場合，色參數改變會影響其使用效果，故評估結果與產品實際中還存在差距，為更好地體現LED燈使用壽命，后續研究將考慮把LED燈管多個主要性能參數作為性能指標。

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（編輯：李剛）