LED封装可靠性和寿命分析
LED可靠性分析报告
LED可靠性分析报告LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种半导体发光器件，由于其低功耗、高亮度、灯具寿命长等优点，已广泛应用于照明、显示、通信等领域。
然而，与传统光源相比，LED的可靠性仍然存在一些问题，例如光衰、发光不稳定等。
本文将对LED的可靠性进行分析，并提出改进措施。
首先，LED的光衰是一个重要的可靠性问题。
光衰是指LED在使用一段时间后，亮度会逐渐下降。
这主要是由于LED发光材料的老化、发光膜的褪色以及温度等因素造成的。
LED在高温环境下工作，会加速光衰的过程。
因此，在设计LED照明系统时，需要合理降低LED的工作温度，采用散热措施，如散热器和风扇等，以延长LED的使用寿命。
其次，LED的发光不稳定性也是一个可靠性问题。
发光不稳定性主要是指LED在长时间使用后，亮度不均匀或闪烁。
这可能是由于LED芯片制造过程中的不均匀性导致的。
针对这个问题，可以采用光学补偿技术，通过调整LED的电流和电压等参数，使LED发光更加稳定。
此外，LED的寿命预测也是一个重要的可靠性指标。
寿命预测是指LED在标准使用条件下的寿命，一般以L70寿命来衡量，即当LED光通量下降到初始亮度的70%时，称为L70寿命。
为了准确预测LED的寿命，需要进行长时间的寿命测试，并分析测试数据。
通过寿命测试数据的分析，可以获取LED的寿命特征曲线，并对其寿命进行预测。
为了提高LED的可靠性，可以采取以下措施：1.优化LED的材料和工艺，提高LED的发光效率和稳定性。
2.设计合理的散热结构，降低LED的工作温度。
3.进行严格的寿命测试和性能验证，确保产品的质量和可靠性。
4.加强LED生产过程中的质量控制，提高LED的一致性和可靠性。
5.提供良好的使用环境和维护保养，延长LED的使用寿命。
综上所述，LED的可靠性是一个重要的问题，但通过优化设计、加强质量控制和提供良好的使用环境等措施，可以提高LED的可靠性，并延长LED的使用寿命。
LED可靠性分析报告
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。
透过LED光衰预测LED寿命
一切事物都有发生、发展和消亡的过程，LED也不例外，是有一定寿命的。
早期的LED只是手电筒、台灯这类的礼品，用的时间不长，寿命问题不突出。
但是现在LED已经开始广泛地用于室外和室内的照明之中，尤其是大功率的LED路灯，其功率大、发热高、工作时间长，寿命问题就十分突出。
过去认为LED寿命一定就是10万小时的神话似乎彻底破灭了。
那么到底问题出在哪里呢？假如不考虑电源和驱动的故障，LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越暗，直到最后熄灭。
通常定义衰减30%的时间作为其寿命。
那么LED的寿命能不能预测呢？这个问题无法简单地回答，需要从头讲起。
1、LED的光衰大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。
引起LED光衰的主要原因有两个，一个是蓝光LED本身的光衰，蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED 要快。
还有一个是荧光粉的光衰，荧光粉在高温下的衰减十分严重。
各种品牌的LED它的光衰是不同的。
通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。
例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。
图1：Cree公司的LED的光衰曲线从图中可以看出，LED的光衰是和它的结温有关，所谓结温就是半导体PN结的温度，结温越高越早出现光衰，也就是寿命越短。
从图上可以看出，假如结温为105度，亮度降至70%的寿命只有一万多小时，95度就有2万小时，而结温降低到75度，寿命就有5万小时，65度时更可以延长至9万小时。
所以延长寿命的关键就是要降低结温。
不过这些数据只适合于Cree的LED。
并不适合于其他公司的LED。
例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。
图2：Lumiled 公司的LuxeonK2的光衰曲线当结温从115℃提高到135℃，就会使寿命从50,000小时降低到20,000小时。
其他各家公司的光衰曲线应当可以向原厂索取。
2、如何才能延长LED的寿命由图中可以得出结论，要延长其寿命的关键是要降低其结温。
LED光源的可靠性与寿命分析
LED光源的可靠性与寿命分析第一章：引言LED光源是一种高效能、长寿命、环保的新型光源，被广泛应用于各种照明领域。
与传统的光源相比，LED光源具有更低的能量消耗和更长的使用寿命，能够有效降低能源消耗和减少对环境的影响。
然而，光源的可靠性和寿命是使用LED光源时需要考虑的重要因素。
尽管LED光源具有高可靠性和长寿命，但其寿命和可靠性仍受到多种因素的影响，例如质量控制、使用环境、温度变化等。
因此，深入分析LED光源的可靠性和寿命对于开发出更可靠和稳定的LED光源技术具有重要意义。
本文将对LED光源的可靠性和寿命进行详细分析，包括常见的故障模式、寿命测试方法和寿命预测模型等方面。
第二章：LED光源的故障模式LED光源的故障模式主要包括亮度损失、颜色偏移、耐压降低等。
其中，亮度损失是最常见的故障模式。
亮度损失是由于LED光源的发光衰减或热衰减导致的，其主要原因是LED材料的劣化和温度变化。
LED材料中的诸如缺陷、材料不纯等质量问题都可能导致LED的早期损坏。
而温度变化也是影响LED光源寿命的重要因素，温度过高会导致LED发光效率下降，从而影响LED光源的寿命。
颜色偏移是LED光源中另一个常见的故障模式，其会导致LED发出的光线颜色与预期不一致。
颜色偏移的原因主要是LED材料的质量问题、温度的影响以及光坏境的变化等因素。
耐压降低是指在额定电流下，LED光源的电压会随着时间的推移而增加，甚至达到不能正常工作的电压级别。
其主要原因是结构、材料和工艺等因素的问题，但由于受制于LED光源的内部结构，造成耐压降低的原因比较复杂。
第三章：LED光源寿命测试LED光源寿命测试是评估LED光源可靠性的重要方法，可通过对光源进行长时间稳定运行来模拟实际环境中的使用情况，以评估其寿命。
常见的LED光源寿命测试方法主要包括逐步加速测试、连续运行测试、循环测试等。
逐步加速测试是通过增加环境温度来模拟LED光源在高温环境下的使用情况，以捕获LED光源可能出现的寿命问题。
led封装特点
led封装特点一、引言LED（发光二极管）作为一种新型的照明光源，已经广泛应用于生活的各个方面。
为了提高LED的性能和稳定性，LED封装技术应运而生。
本文将从LED封装的定义、作用以及其特点等方面进行详细介绍，并探讨封装技术的发展趋势。
二、LED封装的定义与作用LED封装是指将LED芯片通过一定的工艺封装在塑料、金属或其他材料中，使其具有良好的光学、电学、热学等性能。
封装的作用主要有以下几点：1.保护LED芯片，防止损坏；2.改善LED的光学性能，提高光效和光衰；3.提高LED的可靠性和稳定性；4.方便LED的安装和应用。
三、LED封装的特点1.材料选择LED封装材料的选择对其性能至关重要。
常见的封装材料有环氧树脂、硅胶、聚氨酯等。
不同材料具有不同的光学、电学、热学等性能，因此需要根据实际需求进行选择。
2.封装形式LED封装形式多样，主要包括表面贴装（SMD）、插件（LED through-hole）等。
封装形式的不同会影响LED的发光角度、光斑、颜色等光学性能。
3.散热性能LED封装的散热性能对其寿命和稳定性有很大影响。
良好的散热性能可以有效降低LED的工作温度，延长其使用寿命。
因此，在封装设计中需要充分考虑散热问题，选择具有良好热传导性能的材料和结构。
4.光效和光衰LED封装对光效和光衰有重要影响。
通过优化封装材料、光学设计和结构设计，可以提高LED的光效，降低光衰，从而提高LED的发光性能。
5.可靠性与稳定性LED封装的可靠性和稳定性是衡量其质量的重要指标。
通过采用高质量的原料、先进的封装工艺和严格的质量控制，可以确保LED封装具有良好的可靠性和稳定性。
四、封装技术的发展趋势1.微型化、集成化随着科技的不断发展，LED封装逐渐向微型化、集成化方向发展。
微型LED具有更高的光效、更小的体积和更好的稳定性，适用于各种高端应用场景。
2.高性能封装为满足市场需求，LED封装技术将朝着更高性能、更高可靠性的方向发展。
LED灯具结构分析报告
ln
TR
（3）中位寿命：指产品的可靠度R（t）将为 50%时的寿命。
T 0.5 ln0.5
• （4）特征寿命：指产品的可靠度R（t）降为 1/e时的寿命。
4.2、 LED寿命
假如不考虑电源和驱动的故障，LED的寿命表现 为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越暗 ，直到最后熄灭。通常定义衰减30%的时间作为 其寿命。
60>Ra≥4 0
40>Ra≥2 0
机械加工、热处理、铸造等 仓库、大件金属库等
5.3、 颜色显色性和照度
光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。 研究表明，在照度和显色指数之间存在一种平衡关系：用 显色指数Ra>90的灯照明办公室，就其外观的满意程度来说， 要比用显色指数低的灯（Ra<60）照明的办公室效果好，照
4.3.2、封装
LED的后工艺封装是否合理也是影响LED灯具寿命的重 要因素之一。目前全球几大公司如cree、lumilends、 日亚等较高水平的LED封装都有专利保护，这些公司的 后工艺封装要求水平都比较高，LED的寿命因而就有所 保证。
目前大多数企业的LED后工艺封装仿制较多，从外形 看还可以，但是工艺结构及工艺质量较差，严重影响 LED的寿命；
通常LED是焊接到铝基板，而铝基板又安装到 散热器上，假如只能测量散热器外壳的温度， 那么要推算结温就必须知道很多热阻的值。包 括Rjc（结到外壳），Rcm（外壳到铝基板，其 实其中还应当包括薄膜印制版的热阻），Rms （铝基板到散热器），Rsa（散热器到空气） ，其中只要有一个数据不准确就会影响测试的 准确度。
4.4.4、电源 灯具使用电源是否合理。LED是电流驱动器件，若电源电流波动较
LED可靠性分析报告
可靠性分析报告品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,事后实验推断以及如何做加速试验及寿命试验做个说明.1. 概论:(1) 何谓可靠性(Reliability)?可靠性系指某种零件或成品在规定条件下,且于指定时间内,能依要求发挥功能的概率,即时间t 时的可靠性R(t)=(例) 假设开始时有100件物品参与试验,500小时后剩80件,则500小时后的可靠性R(t=500)为80/100=0.8简单地说,可靠性可看为残存率.(2) 何谓瞬间故障率(Hazard Rate ，Failure Rate),时间t 时每小时之故障数瞬间故障率h （t ）=时间t 时之残存数上例中，若500小时后剩80件，若当时每小时故障数为两件，则第500小时之瞬间故障为2/80=2.5%换句话说,瞬间故障率系指时间t 时,尚未发生故障的物件,其单位时间内发生故障之概率.时间t 时残存数 开始时试验总数(3)浴缸曲线(Bath Tub Curve)瞬间故障率h(t)h(t)=常数=耗竭期Period periodA．早期故障期：a.设计上的失误（线路稳定度Marginal design）b.零件上的失误（Component selection & reliability）c.制造上的失误（Burn-in testing）d.使用上失误。
一般产品之Burn-in 即要消除早期故障（Infant Mortality）使客户接到手时已经是恒定故障率h（t）=B、恒定故障率期：此时故障为random,为真正有效使用此段时期越长越好。
C、耗竭故障期；零件已开始耗竭，故障率急剧增加，此时维护重置成本为高。
（4）平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）当故障率几乎为恒定时（若0.002/小时）,此时进行10000小时约有0.002/小时*10000小时=20个故障,即平均500小时会发生一次故障,故MTBF 为500小时,为0.002/小时的倒数,即MTBF=1/λ.λ可看成频率(Frequency),MTBF即代表周期(Period)(5)、可靠性R（t）之数学表示根据实验及统计推行，要恒定故障期，R（t=）随着时间的增加而呈指数递减(Exponentially decreasing)当t=0时，因尚无任何故障，故R（t=0）=1t=∞）=0，以数学表示，R（t）-λt即R（t）=e其中λ即为恒定故障期之瞬间故障率t （6）、恒定故障期时MTBF与R（t）的关系，由前，R（t）=e-λtλ=1/MTBF故R（t）=e-t/MFBF当t=MTBF时，R（t）=e-MTBF/MFBF=e-1 ≒0.37即在恒定故障期时,试验至t=MTBF时,其可靠性(即残存比率)为37%,即约有63%故障.2新产品(MTBF Time Between Failure)之事前预估(1) 系统可靠性与组件可靠性之关系一般系统可靠性之计算时有下列假设:A 、 每个组件有独立之λi ，即甲组件故障不影响乙组件。
封装可靠性和寿命分析
输入功率转化为： 白炽灯
可见光辐射能量 红外辐射能量 紫外辐射能量 辐射能量总和 热能 总和
5% 90% 0% 95% 5% 100%
荧光灯
23% 33% 3% 59% 41% 100%
金卤灯
27% 17% 19% 63% 37% 100%
白光LED
白光LED
（120 lm/W) （240 lm/W)
Weibull Distribution
e f（t）=
β
⎛ ⎜
t
β -1
⎞ ⎟
--⎜⎛
t
⎞β ⎟
⎝λ⎠
λ ⎝λ⎠
其中：β是无量纲，修正曲线的形状； λ是失效率； t 是时间。
Lifetime ExtrapolationⅠ（20mA on single chip）
Lifetime ExtrapolationⅡ（40mA on singl )
Tj(K)
L70（hr）
83
356
62000
100
373
27000
113
386
9000
Lifetime Estimation and Analysis
LED灯具的寿命--- 系统概念
LED灯具成为一个系统，其可靠性几率同所有配件和 性能的失效率的加和有关：
R(t)
=
5 Ambient conditions
6 Test time 7 Case Temperature
8 Temperature Measurement 9 Measurement Tolerance &
Instruments Temperature Current Lumen Output Forward Voltage Chromaticity
led封装特点
led封装特点LED封装是指将LED芯片封装在特定的外壳中，以保护芯片并方便其安装和使用。
LED封装的特点主要包括尺寸小、寿命长、耐震动、低能耗、高亮度和耐高温等。
LED封装具有尺寸小的特点。
由于LED芯片本身非常小，因此在封装过程中可以将其放置在非常紧凑的外壳中。
这使得LED封装后的体积非常小，方便在各种应用场景中安装和使用。
无论是室内照明还是汽车前大灯，都可以选择适合的尺寸的LED封装产品。
LED封装具有寿命长的特点。
LED芯片寿命通常可以达到数万小时甚至数十万小时，远远超过传统照明产品。
这是因为LED芯片的发光过程不会产生热量，不会损耗能量，因此寿命非常长。
LED封装后的产品，由于芯片受到了外壳的保护，更加耐用可靠，能够长时间稳定工作。
第三，LED封装具有耐震动的特点。
由于LED芯片不含玻璃等易碎材料，因此具有较强的抗震动能力。
这使得LED封装产品可以在各种恶劣的环境中使用，如高速行驶的汽车、震动较大的机械设备等。
第四，LED封装具有低能耗的特点。
相比传统照明产品，LED封装产品的能耗非常低。
LED芯片通过半导体材料发光，转化效率非常高，能够将电能转化为光能的比例接近100%。
这意味着LED封装产品在提供相同亮度的光照时，能够大大降低能源消耗。
第五，LED封装具有高亮度的特点。
由于LED芯片的高转化效率，LED封装产品通常具有较高的亮度。
这使得LED封装产品在照明领域中广泛应用，可以替代传统的白炽灯、荧光灯等照明产品。
LED封装具有耐高温的特点。
由于LED芯片的材料和结构特点，使得LED封装产品能够在较高的温度下工作。
相比传统照明产品，LED封装产品的发光效率在高温环境下衰减较小，不会因为温度升高而影响其寿命和亮度。
LED封装具有尺寸小、寿命长、耐震动、低能耗、高亮度和耐高温等特点。
这些特点使得LED封装产品成为照明领域的主流产品，也在其他领域得到广泛应用。
随着LED技术的不断发展，LED封装产品的特点也在不断增加，如可调光、可变色等功能的实现，将进一步扩展LED封装产品的应用范围。
LED背光源的寿命与可靠性评估
LED背光源的寿命与可靠性评估LED（Light-Emitting Diode）背光源在现代照明行业中得到了广泛应用，其节能、长寿命和高可靠性等特点使其成为许多照明设备的首选。
然而，为了确保背光源能够持久稳定地工作，需要进行寿命与可靠性评估。
本文将详细介绍LED背光源的寿命与可靠性评估的相关内容。
首先，寿命评估是判断LED背光源能否满足预期使用寿命的关键步骤。
常见的寿命评估方法有三种：开瓶寿命测试、项目化测试和加速寿命测试。
开瓶寿命测试是指对获取到的样品进行实际的使用测试，观察其工作情况，并跟踪记录其寿命时间。
这种方法确保了测试结果与实际使用情况更为接近，但需要耗费较长的时间和资源，并且在数据收集过程中存在较大的误差。
项目化测试是对大批量生产的样品进行寿命测试，并通过统计学方法获得寿命特性曲线。
这种方法可以节省时间和资源，但样本数量和测试时间仍然很大程度上影响了测试结果的准确性。
加速寿命测试是一种通过模拟实际使用条件，加速LED背光源老化过程的方法。
常用的加速寿命测试方法有高温老化测试、温湿循环测试、低温寿命测试等。
通过短时间内对背光源进行加速老化测试，可以推测其长时间使用下的寿命情况。
然而需要注意的是，在进行加速寿命测试时，应选择合适的老化条件，以确保测试结果与实际情况相符。
除了寿命评估，评估LED背光源的可靠性也是非常重要的。
可靠性评估主要包括可靠性测试和可靠性预测两个方面。
可靠性测试指对样品进行一系列的可靠性试验，如高温试验、低温试验、湿热试验、振动试验等，以获取样品在不同环境条件下的工作状态和寿命数据。
这些测试可以帮助了解LED背光源在各种条件下的可靠性，并为后续的可靠性改进提供依据。
可靠性预测通过统计学方法，根据已有的寿命数据，预测出未来LED背光源的可靠性。
常用的预测方法有失效率预测、寿命分布预测等。
这些方法可以为企业制定合理的维修综合管理方案提供支持，提前预知设备可能出现故障的情况，从而进行相应维护和替换。
led封装特点
led封装特点LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，具有发光功能。
在LED的封装中，有几个重要的特点需要了解。
1. 小型化：LED封装具有小体积的特点，通常为方形或圆形的芯片形态。
与传统光源相比，LED的封装非常紧凑，适合在有限空间中使用。
这使得LED可以应用于各种小型电子设备和照明产品中。
2. 耐用性：LED封装具有较强的耐用性，能够承受较大的冲击和振动。
这是因为LED芯片封装使用的材料具有较高的强度和稳定性。
相比之下，传统的光源如白炽灯泡容易受到外界的冲击而破裂。
3. 色彩丰富：LED封装可以实现多种颜色的发光，包括红色、绿色、蓝色等。
这是因为LED芯片可以通过控制电流的方式，激发不同的发光材料，从而实现不同的色彩效果。
这使得LED在彩色显示、室内照明等领域有广泛的应用。
4. 高效节能：LED封装具有高效节能的特点，能够将电能转化为光能的比例较高。
相比传统的光源，如白炽灯泡，LED可以将更多的电能转化为光能，而不是热能。
这使得LED能够在相同的亮度下，消耗更少的电能，达到节能的目的。
5. 长寿命：LED封装具有较长的使用寿命，一般可达到几万小时以上。
这是因为LED芯片封装使用的材料具有较高的稳定性和耐久性。
相比之下，传统的光源如白炽灯泡寿命较短，需要经常更换。
6. 快速响应：LED封装具有快速响应的特点，可以在微秒级的时间内实现开关。
这使得LED可以用于高频闪烁的场景，如LED显示屏、LED指示灯等。
7. 低电压驱动：LED封装可以在低电压下工作，通常在2-4V之间。
相比传统光源，如白炽灯泡需要较高的电压才能点亮。
这使得LED 可以更安全地使用在低电压设备中，如手机、笔记本电脑等。
8. 环保无污染：LED封装不含有汞等有害物质，对环境没有污染。
相比之下，传统的光源如荧光灯含有汞，使用过程中可能会对环境和人体健康造成危害。
这使得LED成为一种环保的照明选择。
总结起来，LED封装具有小型化、耐用性、色彩丰富、高效节能、长寿命、快速响应、低电压驱动和环保无污染等特点。
可靠性-LED加速老化寿命试验方法概论
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。
2024年LED封装行业分析报告
LED封装行业是现代照明产业的重要组成部分，随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，LED封装行业也呈现出快速发展的趋势。
本文将对2024年LED封装行业进行分析，并提出相应的发展建议。
一、行业概况2024年，受新冠疫情的影响，全球经济进入衰退期，LED封装行业也受到一定程度的冲击。
但是，由于疫情期间居民居家隔离、工作学习远程化等原因，家庭照明和在线办公需求大幅增长，为LED封装行业提供了一定的市场机遇。
同时，全球节能减排的需求也促使LED照明技术的普及和发展，进一步推动了LED封装行业的发展。
二、市场竞争态势2024年，全球LED封装行业竞争激烈，主要集中在中国、美国、日本、韩国等国家和地区的企业之间。
其中，中国LED封装企业在全球市场的份额逐步提升，成为全球领先的LED封装生产和出口国家。
三、技术发展趋势1.高亮度LED封装技术：高亮度LED是近年来市场需求增长最快的封装类型，具有较高的亮度和较低的功耗。
随着人们对照明效果要求的提高，高亮度LED封装技术将得到广泛应用。
2.超高亮度LED封装技术：随着室外广告、舞台照明等领域的需求增加，对超高亮度LED的需求也在不断增长。
超高亮度LED封装技术将成为未来发展的方向。
3.小间距LED封装技术：随着显示屏市场的发展，对像素密度和显示效果的要求越来越高。
小间距LED封装技术能够实现更高的像素密度和更细腻的显示效果，具有广阔的市场前景。
四、市场机遇与挑战1.市场机遇：LED照明的市场需求持续增长，尤其是家庭照明、商业照明和户外照明市场。
同时，政府对节能减排的要求也促进了LED照明技术的发展，为LED封装行业提供了良好的市场机遇。
2.市场挑战：尽管LED封装行业发展迅猛，但行业内企业竞争激烈，市场份额集中在少数头部企业手中。
此外，技术创新和产品质量问题也是行业面临的挑战。
五、发展建议1.提升技术研发能力：注重技术创新和研发投入，加强自主知识产权的保护和技术积累，提高LED封装产品的竞争力。
LED高效可靠性及长寿命的关键是驱动器技术
LED高效可靠性及长寿命的关键是驱动器技术在节能减碳的全球趋势下，LED照明备受期待，而随着近年高亮度LED发光效率不断提升，单位成本亦随之下滑，促使高亮度LED应用已不再局限于中小尺寸电子产品，或是笔记型电脑、显示器、电视等较大尺寸背光应用与LED显示看板，目前更已开始取代传统白炽灯等照明产品，LED无疑已成为次世代一般照明的重要光源。
针对LED照明的市场前景，业内人士指出，2012年全球LED照明产值可望成长至110亿美元，2015年增加至192亿美元，四年中年复合成长率近20%。
业内人士分析，消费性电子产品受到景气不佳冲击，加上新型显示技术如AMOLED的替代效应逐渐扩大，使得仰赖消费性电子产品的LED背光市场成长面临瓶颈。
反观LED照明即便成长缓慢，但市场前景确立，五年内可望为LED产业带来新希望。
尤其各国政府禁用白炽灯政策将在2012年开始发酵，全球超过2/3的地区开始禁用白炽灯或高瓦数白炽灯照明。
后白炽灯时期已经来临，LED于照明应用的重要性已被凸显，未来4年为LED布局照明市场的最后关键期。
应用市场部份，将以户外照明优先，商用照明、工业照明、车用照明居次，最后再渗透进家用市场。
高效率、可靠性及长寿命，驱动器为关键在各个LED照明应用市场中，现阶段尤以替代灯管市场最受瞩目，而此一市场的成功要素包括高效率、驱动电源有足够工作可靠性和寿命等，针对这些条件，LED驱动器扮演极为重要的角色。
针对此，IR亚太区销售副总裁潘大伟指出，固态照明产业发展迅速，因此对于低成本驱动器电子元件的需求与日俱增，藉以为高亮度及高功率的LED供应恒流输出。
为满足上述需求，IR日前针对LED灯泡替换、LED灯管照明及其他非隔离式LED驱动器应用，推出全新高电压降压稳压器控制IC——IRS2980。
IRS2980是该公司在高电压LED驱动IC系列的首个产品，额定值为600V，且利用滞环平均电流模式控制，达到精准的电流调节。
怎样通过LED封装设计改善流明寿命
自电力照明被引介之后,在一世纪的期间,仅有两种型态的光源技术──白炽灯和电力放电──曾经共存过.标准的住宅照明灯泡是属于白炽光源的家族,而用于办公室直线式的荧光灯,及在街道上看到之钠灯,则是电力放电式家族的例子.而此刻,第三种型式的光源科技──发光二极管(Light Emitting Diode;LED),正在崭露头角并具有很好的前途.作为第一个固态照明的科技,LED有提供显著的能源节约和长寿命的潜力.这些因素已将一般照明社群吸引到这一个新的科技了.LED做为有效率的光源对大多数的人们,LED这个名词仅与经常在电子设备上所看到的小型指示灯相关,例如:收音机和遥控器.虽然LED是在1960年代后期开发出来的,而研究人员和开发者,却花费了近三十年制造用此一科技的白光.然而在此期间,有颜色的LED之强度显著地增加许多,允许它们被用在很多样的应用上.在1990年代的后半期间,LED开始在交通号帜上取代了白炽灯.在此一应用方面,与其对应的白炽灯比较,LED已显示可节省超过80%以上所用的能源.如此大的能源节约可被实现,是因为传统的彩色的号帜,在白炽灯上须用光学的滤器.这些滤器吸收,并浪费了显著的由光源所产生的一部分的辐射能源.另一方面来说,LED以一个狭窄波段来发光,因而可以有效率地产生彩色的光.当LED在交通号帜上取代白炽灯时,它们不只是以能源效率来展露;事实上,一些制造商宣称他们的LED可维持十万小时.当白光LED技术逐步进化时,产业界专家预期LED将可能使照明工业产生突破性的变革,包括:在照明的领域.听到这个后,一些早期的采用者很快地就创造了一种光源,使用5mm 白光LED数组包装在一个灯壳内.这些「LED灯泡」模仿标准的白炽灯泡,而且他们的制造者宣称,他们是较白炽灯更有能源效率的,而且像他们的彩色对手一样可持续十万小时.这导致许多人相信,白光LED是准备好去取代白炽灯了.白光LED的寿命然而,现实却无法实践初期的宣示.在2000年代初期,研究人员的发表显示,这些5mm 白光LED的光线输出下降地非常迅速.在仅约6000小时内,光线的输出下滑到其初始值的一半以下(Narendran et al. 2000 and 2001a).仅管有这项信息,以及许许多多的文章已显示,5mm的白光LED非常快地衰减,很多制造商仍继续宣称他们将可持续十万小时.另一篇最近的刊物显示,甚至于不同的彩色5mm LED,随着时间变化而不会以同样的方式衰减(Narendran et al. 2001b).这些LED是在一温度控制的房间中测试的,而他们是被装设在如<图一>所示的印刷电路板上.不同色彩之LED的光线输出之劣化,是显示在<图二>.红色LED的光线输出,是以较白光LED慢甚多的速率衰减,而绿光和蓝光LED则以中等的速率衰减.LED是封装在一个与外界隔离的灯具中,在其中周遭的温度是较在温度控制的研究为高一些,而将遭受到更高的衰减速率.所以,所宣称的LED灯具,以包装的数组5 mmLED,白色或彩色的,其有十万小时寿命是骗人的.这些LED的确是可维持十万小时,但是他们的输出可能不够用于灯具的原定之应用了.五千小时之可用的寿命,对于5mm LED灯具来说可能是更为贴切的.图二:20mA下,5mm封装LED衰减情况较新的LED封装标准的5 mm LED封装原是被设计用在指示灯的应用,但是在操作时,他们的设计不允许自LED芯片,有足够之热传导以维持冷却.当芯片的温度升高时,这个装置会更快速地劣化.另一个问题是5mm 的白光LED,会使树脂黄化而减低了光线的输出,并且增加光线输出的劣化速率.然而乐观是有理由的;较新的高功率LED封装已被设计用在照明的应用了.这些高功率LED,每一装置产生十到二十倍更多的光通量,而与5 mm的封装相比更为有效.此外,一份近期之刊物已显示,新高功率白光LED封装之流明的劣化,与5 mm封装相较已降低相当地多了(Narendran et al. 2001b).一些制造商经由适当地吸收热量,并将LED封装在不会随时间劣化的材料,似乎已解决了劣化的问题.即使是传统的光源,例如:白炽灯、卤素灯、荧光灯和金属卤化物灯,均展现出在他们的操作寿命期间之光线输出衰减.<图三>显示不同的白色光源,其光线输出随时间变化的比较.高功率的LED有非常低的光线输出劣化,根据<图三>的初步数据,在装置的架构的进步,光线的吸收和散热已使得高功率LED能有所进展,它提供了改善的发光功效,并提高了照度的维持度.图三:白光光源在不同环境下的比较这些进步已使徥白光LED科技更有用于一般照明的应用的可能性了.假若LED工业能够维持这些进步的趋势,在未来的五至十年间,固态照明将可有明显的市场突破.未来在照明的LED以LED菜单现之改善,固态照明正吸引了更多由照明界来的注意力.一般照明的市场是很巨大的,但是突破那个市场将需要更高价的LED产品.制造商将必须继续致力于更长寿命的白光LED,并有着更高的功效、更高的照明通量和改善的颜色性质.照明研究中心(Lighting Research Center)现正在确认一些参数,其可以被改善以提供为人们可接受之有质量的照明.使用LED的照明,对于建筑学上可能会有重要的冲击.试着想象一位建筑师,他可以自由地设计建筑,将全部的照明系统建于墙壁、天花板、甚致在地板里面.当照明用的LED可达到很长寿命时,换一个灯泡的杂务将被归类为一个博物馆中的展示项目了(注:很久才换一次).新的照明产品变成建筑的一部分,对于这个产业将会需要一全新的方向,而这种改变可能不是容易的.现在由天花板上吊挂的灯具,或在墙壁上的均将会消失,虽然设计师可找到更有审美观取悦的方式来运用LED的科技,而不仅只是将LED隐藏在墙壁里面.制造商以及设计师和建筑师,将需要改变以跟上快速进化的LED. (关于作者:Nadarajah Narendran 和Keith Toomey 是在纽约Troy市的Rensselaer Polytechnic Institute之照明研究中心工作.)LED显示器件发展简史和应用趋势概述新型LED显示器件有功耗低、亮度高、寿命长、尺寸小等优点,本文从LED显示器件的发展简史开始,探讨了表面贴装LED、汽车应用中的LED和照明用LED的发展趋势,对于从事显示器件开发的中国工程师有一定参考价值.全球第一款商用化发光二极管(LED)是在1965年用锗材料作成的,其单价为45美元.随后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP材料制作的商用化LED.这些早期的红色LED 每瓦大约能提供0.1流明(lumens)的输出光通量,比一般的60至100瓦白炽灯的15流明要低上100倍.1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦,并且能够发出红光、橙光和黄色光.到1971,业界又推出了具有相同效率的GaP绿色裸片LED.1972年开始有少量LED显示屏用于钟表和计算器.全球首款采用LED的手表最初还是在昂贵的珠宝商店出售的,其售价竟然高达2,100美元.几乎与此同时,惠普与德州仪器也推出了带7段红色LED显示屏的计算器.到20世纪70年代,由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用,LED的价格直线下跌.事实上,LED是那个时代主打的数字与文字显示技术.然而在许多商用设备中,LED显示屏也逐渐受到了来自其它显示技术的激烈竞争,如液晶、等离子体和真空荧光管显示器.这种竞争性激励LED制造商进一步拓展他们的产品类型,并积极寻求LED具有明显竞争优势的应用领域.此后LED开始应用于文字点阵显示器、背景图案用的灯栅和条线图数组.数字显示屏的尺寸和复杂度在不断增长,从2位数字到3位甚至4位,从7段数字到能够显示复杂的文字与图案组合的14或16段数组.到1980年制造商开始提供智慧化的点阵LED显示屏.80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAs LED,它能以每瓦10流明的发光效率发出红光.这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位安装停止灯(CHMSL)设备.1990年,业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP 技术,这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍.今天,最亮的材料应是透明基底AlInGaP.在1991年至2001年期间,材料技术、裸片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近20倍.对高强度蓝光LED的不断研发产生了好几代亮度越来越高的器件.在1990年左右推出的基于碳化硅(SiC)裸片材料的LED效率大约是0.04流明/瓦,发出的光强度很少有超过15毫堪(millicandel)的.90年代中期的技术突破实现了第一个基于GaN的实用LED.现在还有许多公司在用不同的基底如蓝宝石和SiC生产GaN LED,这些LED能够发出绿光、蓝光或紫罗兰等颜色.高亮蓝色LED的发明使真彩广告显示屏的实现成为可能,这样的显示屏能够显示真彩、全运动的视频图像.蓝光LED的出现使人们还能利用倒行转换的磷光材料将较高能量的蓝光部分地转换成其它颜色.将蓝光与转换磷的黄光整合在一起就能得到白光,而整合适当数量的蓝光与红橙磷(reddish orange phospher)则可以产生略带桃色或紫色的色彩.现在仅用LED光源就能完全覆盖CIE色度曲线中的所有饱和颜色,并且各种颜色LED与磷的有机整合几乎能够毫无限制地产生任何颜色.在可靠性方面,LED的半衰期(即光输出量减少到最初值一半的时间)大概是1万到10万小时.相反,小型指示型白炽灯的半衰期(此处的半衰期指的是有一半数量的灯失效的时间)典型值是10万到数千小时不等,具体时间取决于灯的额定工作电流.表面贴装LED为了利用自动化组装技术降低制造成本,从20世纪80年代开始业界逐渐推广使用表面贴装器件(SMT),90年代这一技术得到了进一步强化.最初的SMT LED作为低功率器件被主要用于指示设备和手机键盘的照明,后来又开发出大功率的SMT器件用于汽车面板照明、刹车灯,并扩展用于专业和一般的照明设备.SMT是蜂窝/PCS电话机的主要技术要求,现在看来这一市场仍具有极大的发展潜力.2001年全球手机的制造量大约有3.8亿部,据预测今年的制造量将上升到4.3亿部,到2005年将达到5.2亿部.一部手机平均要使用10个表贴型LED,也即意味着仅手机市场对LED的需求就达到了40亿个.手机功能的不断升级也进一步刺激了对更高性能LED的需求.确切说,手机设计人员需要多种多样的LED,包括更高亮度的单色LED器件、真彩LCD显示屏(特别是第2.5代和第3代手机的LCD)背景光源用的白色LED以及实现产品差异化所需的蓝色和紫罗兰色等特殊色LED.同时,由于手机的复杂度越来越高,体积也越来越小,有更多的用户对LED提出了更薄更小外形包装的要求.特别是越来越多的人希望高性能LED能提供“芯片LED”的表贴封装,即工业标准的1.6×0.8mm外形尺寸.话机制造商要求对LED的颜色与强度进行分类,以确保背景光源设备能与用户需求取得高度一致.这样做能使LED非常适合用于背景光源设备,即LCD、按键、前面板、符号与键盘背景照明等,因为这些设备上颜色与光强度的和谐统一非常重要.汽车应用中的LED在汽车内外,照明设备中用得最多的还是白炽灯,但设计师与汽车制造商正在逐渐采纳LED,开始时LED可能只用于豪华型汽车,但慢慢会过渡到大多数汽车上.LED的最大卖点之一是具有很长的平均无故障工作时间(MTBF),LED照明器件的使用寿命一般都要超过汽车本身的寿命.有很多种LED产品,其封装和器件适合仪表板、空调、收音机和电子开关等汽车内部照明设备使用.例如那些SMT器件就非常适合汽车仪表板使用.多用途的3mm和5mm注塑灯仍是汽车内部照明设备和外部照明设备的候选产品,目前这些器件已被广泛应用于中央高位安装停止灯(CHMSL)设备中.对内部和外部照明设备来说,LED汽车灯装置与白炽灯装置的热设计有很大不同.这是因为白炽灯会产生相当大的热量,而白炽灯泡能承受这样的高温环境.LED灯数组所产生的热量一般要比白炽灯少,但LED灯的最大内部温度必须保持在推荐的上限范围以内才能保持LED的可靠工作,如果超出LED灯的最高结温,就可能由于环氧材料的膨胀而导致导线粘结剂或被抬高的LED裸片发生突发性故障.在湿度比较高的热循环或加强型热循环环境中,这些故障会显得尤其突出.LED灯的最大内部结温受限于环氧封装材料的热膨胀特性.与汽车白炽信号灯设计相比,由于存在最大结温的限制,LED汽车信号灯设计必须认真考虑热设计问题.用于照明的LED传统LED灯中使用的芯片是0.25×0.25mm大小,而照明用的LED一般都要在1.0×1.0mm以上.专注于结构化裸片成型的设计工作-台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善LED的发光效率,从而使芯片发出更多的光.封装设计方面的革新包括将高传导率的金属块用作基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等,这些方法都能设计出可高功率、低热阻的器件,而且这些器件能比以前的器件照度更大. 目前一个典型的高光通量LED器件能够产生几流明到数十流明的光通量.更新的设计可以在一个器件中集成更多的LED,或者在单个组装件中安装多个器件,从而使输出的流明数相当于小型白炽灯.例如,一个高功率的12芯片单色LED器件能够输出200流明的光能量,所消耗的功率在10到15瓦之间.LED已经被广泛应用于各种照明设备中,如电池供电的闪光灯、微型声控灯、安全照明灯、室内室外道路和楼梯照明灯以及建筑物与标记连续照明灯.本文小结随着时代的发展,我们将开发更多新的芯片级结构,以获得更好的光能提取以及幅性能.磷材料的开发与磷掺杂工艺的改进有望继续提高磷转换式彩色发光二极管的发光效率.在引线框、PCB和注模技术等基底设计方面的更深入研发有望进一步降低封装和材料的成本,从而降低LED器件每个流明的总体成本.。
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TMP的测试示意图
LED器件的寿命评估--- IESNA LM80标准
美国新出台的IESNA LM80-08标准约定6000小时的 老化测试时间。
1 2 3 4 5
Description of LED light source Number of LEDs tested Operating cycle Electric Wiring Ambient conditions
Lifetime ExtrapolationⅡ（40mA on single chip）
L70和Tj的关系
Tj(℃) 83 100 113
Tj(K) 356 373 386
L70（hr） 62000 27000 9000
Lifetime Estimation and Analysis
LED灯具的寿命--- 系统概念
Junction Temperature (Tj) 40 ℃ 53 ℃ 70 ℃ 83 ℃ 100 ℃ 113 ℃
Drive Current on Single Chip (I) 20 m A 40 mA 20 m A 40 mA 20 m A 40 mA
Average Lumen Maintenance at 6000 hrs 101.9% 101.7% 102.3% 96.0% 93.5% 80.2%
10 11
±2℃ ±0.1mA ±3.0% ±0.05V ±0.003 (See test reports) Tj is calculated by Tj = Ts + P*Θ (P: dissipation power; Θ : thermal resistance, ～50K/W)
12
Observation of LED failure
LED的L-寿命同LED-PN 结温有关
温度让材料中的原子互相扩散，破坏了LED PN结界面 的陡性，因此发光效率降低
LED的L-寿命同工作电流有关
工作电流的影响同芯片的结构有关。
电流扩散性影响芯片温度
LED器件寿命--- 同芯片和封装的关 系
1. LED寿命本质上是指芯片的寿命；
2. 在老化测试中，最先1000小时被认为是无效的。
LED的B-寿命的理解
同B-寿命相关的失效机理是Catastrophic Failure（崩溃失效） LED的崩溃失效有： • 开路或短路
•
灭光（或非正常的急剧光衰）
一般来说，如果以上述彻底毁坏的因素来定义LED器件的B-寿命， 则LED器件的寿命非常长，即使B-10都能超过10万小时。事实上， LED器件的B-10寿命必须同L-寿命结合起来考虑。
镍铬比例大则导热差
结温的推算--- 结温计算
1. 如果一个LED器件或LED灯具的从芯片PN结到环境的热阻是已知 的，而且功率是已知的，则结温可以通过上述公式知道。 2. TA代表所测点的温度，不一定是环境温度，可以是任何一个容易 测到而且温度能达到平衡的点。
LED器件寿命的测试--- TMP
TMP = 温度测量点 散热铜柱（Slug）上的温度 贴片LED的引脚上（Soldering Point）的温度 封装底座上的温度（Substrate)上的温度 LED模组上MCPCB（金属基PCB）的温度 电源外壳温度 电源基座温度
15
75 400 400 n/a
70
75 100 110-140 120
35
40 50 50-64 75
5
15 10 20 50
65-88
70-85 70-85 25 80-90
LED（2012）
n/a
150
120
100
90-95
LED照明光源的环保特性
输入功率转化为： 白炽灯 可见光辐射能量 红外辐射能量 紫外辐射能量 辐射能量总和 5% 90% 0% 95% 荧光灯 23% 33% 3% 59% 金卤灯 27% 17% 19% 63% 白光LED （120 lm/W) 33% 0% 0% 33% 白光LED （240 lm/W) 66% 0% 0% 66%
1
铝合金
纯铜
黄铜 纯金 纯银 纯铁 锡 钛
386
119 318 418 72 64 15.6
有机玻璃
PC PS PVC 硅橡胶 环氧树脂 玻璃
0.19
0.19 0.1 0.16 0.19 0.2 0.78
L：代表导热距离
A：代表导热截面积
金刚石
钨 不锈钢
2100
180 12-40
砖头
木头
0.69
0.1-0.15
热能
总和
5%
100%
41%
100%
37%
100%
67%
100%
34%
100%
LED封装结构
DIP LED & Piranha
SMD LED LED Display
High Power LED
如何理解LED照明的寿命？
同LED器件,电源, 以及所有配件的寿命有关 寿命同可靠性有关，或者说同上述所有零部 件的失效有关： R(t) = 1 – P(t)
6 7 8 9
Test time Case Temperature Temperature Measurement Measurement Tolerance & Instruments Temperature Current Lumen Output Forward Voltage Chromaticity Lumen maintenance data Junction Temperature
LED芯片的寿命 LED封装材料对光和热的抵抗性 LED灯具中光学系统和透光材料的透光率稳定性 LED驱动电源的寿命 LED灯具结构在恶劣环境中的寿命
LED灯具的L-寿命等于上述寿命中最短的一个！
延长LED系统寿命--- 降低LED结温
1. 降低LED芯片PN结和灯具外壳或散 热片之间的热阻。 2. 增加外壳或散热器对空气的散热能力， 降低外壳或散热器的温度。
其中：Ea：活化能，单位是电子伏特（eV） k：Boltzman常数（8.617 x 10-5 eV/K) Tj：结温，绝对温度
对于半导体材料来说，历史上Ea活化能定为0.43eV.但是对于AlGaInP和 InGaN这些LED材料来说，0.43eV已不合适，而且不同厂家生产的LED 材料的Ea都不相同。一般来说，Ea越大，则LED在低结温下寿命更长。
影响LED器件可靠性的主要因素
封装材料的光热稳定性和应力：
应力小：热膨胀或收缩系数比较小 玻璃化温度（Tg）影响上述系数 高透光率而且无黄变 耐热耐紫外 无吸湿性
硅胶和环氧树脂的性能比较
硅胶针对不同波长的透光率
耐温实验
紫外稳定性
L-寿命--- 同LED PN结温的关系
L-寿命同LED结温的关系采用Arrhenius模型： Lifetime ∝ exp(Ea/kTj)
LED封装可靠性和 寿命分析
钟群 博士
深圳中景科创光电科技有限公司
白光LED器件发光效率的发展和预测
白光LED同传统照明光源的比较
Lamp Type Power （ W） 15 60 10 50 28 58 5 Luminous Efficacy （lm/W） 10 15 12 18 80 90 50 System L/E （lm/W） 7 10 9 12 48 54 25 Lifetime （k hrs） 2 1 3 2 10 12 8 CRI （%） 98-100 98-100 98-100 98-100 50-90 50-90 65-88
LED器件寿命曲线的模拟和推导
Weibull Distribution
t f（t）
-1
e
t --
其中：β是无量纲，修正曲线的形状； λ是失效率； t 是时间。
Lifetime ExtrapolationⅠ（20mA on single chip）
中景LED器件的MTTF可达108device hrs； 单个器件使用10000小时的可靠性几率：
R(t) = exp{-10000/108} = exp {-10-4} = 99.99%
失效几率 P（t）= 1- R(t） = 0.01% or 100 ppm
传统照明工业的寿命标准
*B-寿命是指多少比例的产品毁坏性失效，比如开路，短路，不亮等
LED灯具成为一个系统，其可靠性几率同所有配件和 性能的失效率的加和有关：
R(t ) exp i t i
从上述公式中可以看出，如果某一因素的寿命特别 短，或者失效率特别高（寿命和失效率成反比）， 则系统可靠性只同这个因素有关。
ncandescent Tungsten-halogen Tungsten-halogen Fluorescent Tube Fluorescent Tube Compact Fluorescent Lamp
Compact Fluorescent Lamp
Metal Halide Metal Halide High Pressure Sodium Vapor LED（2010）
结温的 推算
---热阻 定义
结温的推算 --- 热阻模 型
同电阻计算 完全一致！
结温的推算--- 热阻模型
R
1
L A
单一材料热阻计算
热阻计算公式： 一般材料的导热系数（W/mK）： 纯铝 220 120-180 纯氧化铝 ABS 37 0.25
L R A
其中： σ代表导热系数
No failures occurred during testing