大功率白光LED的應用及其可靠性研究

　　3.2 基于可靠性工程學的可靠性預測

　　大功率白光LED器件具有高達10萬小時的壽命，按照目前半導體材料和器件發展的速度，即使采取加速壽命試驗，仍然很費時費力，基于可靠性工程學的可靠性預測機制，就是嘗試一種在無需長期壽命試驗條件下實現對LED可靠性量化預測的方法，它可以大大減少試驗時間，節約壽命試驗成本。

　　通過管子初期性能指標的測試，分析出與后期失效相關的特征值，從而達到預測器件性能的目的。同時，可以根據試驗初始值，利用計算機仿真技術進行后期模擬，具有重要的實用價值。與大功率LED可靠性相關的特性曲線分為：

　　（1）電壓-電流伏安曲線。

　　（2）電導數特性曲線。

　　（3）光輸出特性曲線。

　　（4）光譜特性曲線。

　　（5）熱特性曲線。

　　4 大功率白光LED燈具的可靠性

　　大功率白光LED已經進入照明燈具的應用，那么產品可靠性同樣需要引起重視，因為粗制濫造的LED僅求瞬時的亮度，缺少合理的燈具散熱設計和光學設計，不能保證LED光源優勢的充分發揮，從而導致LED產業不能良性快速發展。燈具的可靠性屬于系統可靠性范疇，對它的研究主要從以下幾方面來考慮：

　　（1）由于燈具結構設計不合理，散熱不良，而引起LED的光衰，甚至失效。

　　（2）由于安裝不合理，使LED與燈具的接觸部分電阻過大，使LED芯片溫度過高而引起的光衰甚至失效。

　　（3）驅動電流過大，使LED工作溫度過高，引起光衰甚至失效，或驅動電源的失效引起燈具的失效。

　　（4）光路設計方面，燈具要根據需要選擇出光角度不同的LED，滿足光學要求的燈具結構，可能會造成散熱不良，從而引起光衰甚至失效。

　　5 總結

　　（1）不同類型的LED器件具有不同的失效機理，對白光LED器件的可靠性研究可采用對同一批次的藍光芯片和白光芯片進行對比試驗。通過對比實驗，可以分析出白光LED的失效是由于藍光芯片的失效起主要作用，還是外敷的熒光粉的失效起主要作用。

　　（2）對LED器件做加速壽命試驗的時候，應考慮器件性能的一致性，不僅要選擇同一廠家同一批次的產品，還可以考慮按照其初始的一些參數，如開啟電壓，來進行分類。因為即使同一批次的器件，性能也會有很大差別，而對LED的可靠性研究就是要從細微之處入手。

　　（3）提高對LED應用產品可靠性的重視，發揮LED器件的優勢，促使產業良性發展。目前，大功率白光LED應用在照明上還不是很成熟，應用產品還沒有真正的投入市場，要從根本上提高品質，需要加大對可靠性的研究。