性能退化量分布LED可靠性评估

徐欢 刘桂雄 余荣斌

摘 要：针对LED可靠性评估的方法大部分均基于样品伪寿命这一现象，提出基于退化量分布的LED可靠性评估方法。先依据指数模型预测后续时刻的退化量，再通过β分布统示法求出各时刻的累积失效概率，然后根据加速模型确定常应力下LED的可靠度函数。以国内某型LED灯具为实验对象，求出该型灯具寿命估计值为77 100 h，验证方法的实用性、有效性。

关键词：LED；可靠性；β分布；加速方程

文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）09-0126-04

0 引 言

LED作为第四代照明光源，将是人类未来照明的发展趋势，但目前LED照明技术还有一些瓶颈，比如LED的寿命预估与可靠度分析问题，它们属于长寿命产品（据报道，有的寿命要求20年），如何进行LED的寿命预估与可靠度分析是个难题。目前对LED的寿命预估代表性方法主要有：1）基于美国IES TM21标准关于LED光通量维持率推算方法，该法主要思想是以0 h光通量为基准，通过指数模型拟合光通量维持率曲线，以产品光通量维持率衰减到70%对应时间作为LED伪寿命[1]；2）基于IEC国际标准开发过程，提出以温度为加速应力，通过指数模型拟合光通量维持率曲线，以产品光通量维持率衰减到70%对应时间作为LED伪寿命，再依据加速方程计算出常应力下LED伪寿命[2]。这些方法都是基于伪寿命对LED进行可靠性评估，伪寿命只是退化失效最终现象，产品失效内在原因是产品可靠度逐渐降低的过程。本文提出依据β分布来拟合退化量分布对LED可靠性进行研究，选定LED光通量作为性能指标，并设定失效阈值，通过定时结尾加速试验，得到各加速应力下可靠性模型，最后依靠加速方程得到常应力下可靠性模型。

3 结束语

针对LED可靠性评估大都基于伪寿命状况，提出一种基于LED性能退化量分布的可靠性评估方法，该方法更关注失效过程本身，有助于增强评估结果可信度，为LED可靠性评估提供一种新的思路。但本文还是仅以光通量作为性能退化量，在一些特殊场合，色参数改变会影响其使用效果，故评估结果与产品实际中还存在差距，为更好地体现LED灯使用寿命，后续研究将考虑把LED灯管多个主要性能参数作为性能指标。

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（编辑：李刚）