led知识连接，led加速寿命实验有4种方式

加速寿命试验

  目前长时间的寿命试验依然是对 LED 进行可靠性评估的一种有效手段，但考虑到试验成本高、试验周期长、产品更新换代

快的现状，寿命试验逐渐被试验时间恒定在1000h的可靠性加速试验所取代。同时，为了保证不同样本量下进行的加速试验

具有较好的准确性和一致性，还制定了一系列的加速环境应力试验标准，如温湿度试验、温度循环试验、热冲击试验、高低

温试验等。

 为了在较短的时间获得产品的失效数据，在加大的应力条件（如压力、电流、温度等）下进行的寿命试验称为加速寿命试验。

对加速寿命试验数据的统计处理，要求推断正常使用条件下产品的可靠性指标，如可靠度、平均寿命等。

与传统的可靠性试验不同，加速寿命试验的目的是激发故障，即把产品潜在的缺陷激发成可观察的故障。它不是模拟实际使

用环境进行的试验，而是人为施加步进应力，在远大于技术条件规定的极限应力下快速进行试验，找出产品的工作极限和最

终达到的损坏极限。加速寿命试验就是使产品的寿命缩短，其主要机理就是让器件所工作的应力水平比实际正常使用中的应

力要高，从而缩短由特定机理所引起的器件失效的正常时间，再根据外推公式，推算器件在正常使用条件下的寿命。

  瑞典著名的物理化学家 Savante A . Arrhenius 在大量的化学反应数据基础上创建了 Arrhenius 模型，总结了由温度应力决

定的化学反应速度依赖关系的规律性，为加速寿命试验提供了理论依据。美罗姆航展中心1967年首次给出了加速寿命试验的

统一定义：加速寿命试验( ALT ）是在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正

常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换，得到试件在额定应力水平下可靠性特征的可复现的数值

估计的一种试验方法。加速寿命试验采用加速应力进行试件的寿命试验，从而缩短了试验时间，提高了试验效率，降低了试验成本，其研究使高可靠、长寿命产品的可靠性评估成为可能。

  为了快速发现 LED 光源模块的失效点和薄弱点，通常采用加速寿命试验对其进行可靠性研究试验。所谓加速寿命试验，就是在不改变失效机理的前提下，采用提高应力的方法，使器件加速失效，以便在较短的时间内取得加速情况下的失效率、寿命等数据，然后推算出在常状态应力条件下的可靠性特征量。加大应力的情况下能加快 LED 内部物理化学的变化，迅速暴露出器件结构设计和材料的缺陷，为 LED 光源模块结构设计和材料优化提供依据和参考。目前常用的施加应力条件包括温度、湿度、振动与冲击、太阳辐射（紫外辐射）、电磁辐射、气压强度、化学物质（腐蚀气体）、沙尘、电压、电流等。多项研究证明，针对 LED 光源模块比较有效的加速应力主要是温度、湿度、电流和振动， LED 灯具可靠性试验方法的关键在于如何采用应力的组合方式、施加时间和施加方式。按照在试验时施加应力的方式，加速寿命试验可以分为以下几种。

1．恒定应力加速寿命试验

恒定应力加速寿命试验是将样品分为几组，每一组都在一个固定的应力下进行试验，样品在试验期间所承受的应力保持不变，应力水平数不少于3个，试验到规定时间（也称截尾时间）或规定的失效数（也称截尾数）时结束，恒定应力试验曲线如图4-2所示。该试验的试验时间较长，样品数量相对多一些。但与其他两种（步进应力和序进应力加速寿命试验）加速寿命试验相比是最为成熟的试验方法，其试验设备相对简单，试验条件易于控制，试验结果误差也较小，因而得到广泛应用。目前美国能源之星对 LED 灯具寿命的测试就是采用这个方法，必须先测试 LED 芯片在55℃、85℃以及一个厂家指定的温度环境下的6000h光衰数据，然后再测试 LED 芯片在 LED 灯具中的温

2．步进应力加速寿命试验

步进应力加速寿命试验是样品在试验期间所承受的应力按一定的时间间隔阶梯式增加，直至样品产生足够的退化为止，其应力试验曲线如图4-3所示。该试验能够在较短的时间内观察到元器件的失效，而且只需要一组试验样品。但是两组应力之间的时间间隔不容易确定。若时间间隔太短，则变更应力时的过渡效应会对产品的老化结果带来影响；若时间间隔太长，则与

恒定应力加速寿命试验无本质区别。而且以步进应力加速寿命试验来确定产品的寿命与应力关系的话，误差也相对较大。

目前一个研究热点就是利用步进温度应力和恒定高湿度应力对 LED 光源子系统进行加速退化试验，从而预测其寿命。运用

这个方法必须基于以下五个假设：

(1）试验样品经历的性能退化不可逆转，即性能退化过程具有单调性。

(2）在每一个加速应力水平下，试验样品的失效机理与失效模式均保持不变。

(4）试验样品具有"无记忆特性"，其残余寿命与累积的方式无关，仅取决于加载的应力水平和已累积失效部分。

(5）可以通过线性或线性化的表达式来描述产品的性能退化过程。

一般选定三个步进温度应力水平和一个恒定湿度应力水平，首先计算具体温度应力步长时间，然后确定置信度、样品数量等，当试验时间到达终止时间，选取拟合程度较高的退化模型拟合退化数据，计算出样品在恒定高湿应力下不同温度应力

水平的伪失效寿命，最后求出正常应力水平下的光源可靠度分布函数等可靠性特征，并计算出寿命。利用此方法一般测试2000h就可以满足市场需要，但是最终可靠性的研究成果还未通过与实际点燃灯具寿命的比对验证。

3．序进应力加速寿命试验

序进应力加速寿命试验是样品在试验期间所承受的应力按时间等速增加，直至样品产生足够的退化为止，其应力试验曲线

如图4-4所示。该试验的优点是加速效率最高，试验时间最短。但试验的过程中

应力随时间连续增加，为了确定元器件的退化程度与应力一时间的依赖关系，需要在几个不同的应力一时间变化率上重复

做几次试验，因此这就决定了其统计分析非常复杂，而且试验装置比较昂贵，因而较少采用。

4．高加速寿命试验

现在 LED 可靠性强化试验方向是在步进应力加速和序进应力加速的基础上，综合其他应力条件的高加速寿命试验（ HALT )。根据标准GWM8287要求，其试验步骤如下：

第一步，进行步进温度试验。

第二步，进行快速温度变化试验。

第三步，进行步进振动试验。

第四步，进行步进振动和快速温度变化同时作用的试验。

 最后根据实际样品情况在上述四个步骤的基础上进行序进应力加速循环试验，把几种应力条件不断提高，直到产品失效为止。这种方法的主要目的是找到产品的应力极限，不可预测寿命，一般试验时间小于100h。http://www.ledlongtech.com/