美國能源部發(fā)布一項(xiàng)新的報(bào)告，這份報(bào)告中對(duì)固態(tài)照明產(chǎn)品的壽命和可靠性進(jìn)行了檢測，并清楚地表明，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不足以提供定義系統(tǒng)壽命的適用方法。

  LED器件失效一般分為二種：本質(zhì)失效和從屬失效。本質(zhì)失效指的是LED芯片引起的失效，又分為電漂移和離子熱擴(kuò)散失效。從屬失效一般由封裝結(jié)構(gòu)材料、工藝引起，即封裝結(jié)構(gòu)和用的環(huán)氧、硅膠、導(dǎo)電膠、熒光粉、焊接、引線、工藝、溫度等因素引起的。

 在建立測試和評(píng)級(jí)LED元件及LED照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的道路上，固態(tài)照明行業(yè)已經(jīng)走過了很長的路，雖然正如美國能源部指出的那樣，目前還沒有明確的方法來評(píng)級(jí)照明系統(tǒng)的預(yù)期壽命。現(xiàn)在，有改良過的方法來測試和反應(yīng)光通維持率，但其他性能，包括電源壽命和系統(tǒng)級(jí)別顏色維護(hù)仍很難量化。

  美國能源部發(fā)布的題為“壽命和可靠性”的報(bào)告，試圖定義所有存在的標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)測方法，存在的缺點(diǎn)從系統(tǒng)層面充分定義了固態(tài)照明產(chǎn)品的特點(diǎn)。存在的主要問題包括，現(xiàn)有的方法主要集中在被認(rèn)為是唯一失效機(jī)理的光衰，沒有標(biāo)準(zhǔn)化的方法來評(píng)級(jí)固態(tài)照明系統(tǒng)中光源以外的組件。

 IES LM-80標(biāo)準(zhǔn)，提供了確切的白光LED組件的測試方法。LM-80還定義組件的顏色維護(hù)和色偏。IES TM-21標(biāo)準(zhǔn)增加了一種方法來預(yù)測壽命超過LM-80標(biāo)準(zhǔn)測試要求的6000小時(shí)。

 目前還沒有辦法從系統(tǒng)級(jí)層面來測試或預(yù)估顏色維護(hù)。美國能源部聲稱，色偏已經(jīng)不再是一個(gè)問題，因?yàn)樗嗟氖遣槐�，而不是一個(gè)安全問題，然而光輸出下降可能是一個(gè)安全問題。盡管如此，照明設(shè)計(jì)師會(huì)考慮將不可接受的色偏當(dāng)作產(chǎn)品故障。

 IES LM-84標(biāo)準(zhǔn)將定義燈泡及燈具級(jí)別的光通量和顏色維持率測試方法。此外，TM-28將規(guī)定如何應(yīng)用LM-84測試數(shù)據(jù)來反映燈泡壽命，且IES或許在晚些時(shí)候?qū)艟邏勖从撤椒ㄒ蔡砑又罷M-28。

 說明書中沒有提及的是使用混合有色LED的、或者遠(yuǎn)程熒光粉的產(chǎn)品壽命及可靠性該如何反映�，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)如LM-80只定義了熒光轉(zhuǎn)換型白光LED的測試方法，但其他系統(tǒng)結(jié)構(gòu)正在某些應(yīng)用領(lǐng)域逐漸流行。

  LED壽命是指在規(guī)定工作條件下，光輸出功率或光通量衰減到初始值的70%的工作時(shí)間，同時(shí)色度變化保持在0.007內(nèi)。LED平均壽命的意義是LED產(chǎn)品失效前的工作時(shí)間的平均值，用MTTF來表示，它是電子器件最常用的可靠性參數(shù)。

  影響外延芯片性能及質(zhì)量的，主要是與外延層特別是P-n結(jié)部分的位錯(cuò)和缺陷的數(shù)目和分布情況，金屬與半導(dǎo)體接觸層質(zhì)量，以及外延層及芯片表面和周邊沾污引起離子數(shù)目及狀況有關(guān)。芯片在加熱加電條件下，會(huì)逐步引起位錯(cuò)、缺陷、表面和周邊產(chǎn)生電漂移及離子熱擴(kuò)散，使芯片失效，正是上面所說的本質(zhì)失效。要提高外延芯片可靠性指標(biāo)，從根本上要降低外延生長過程中產(chǎn)生的位錯(cuò)和缺陷以及外延層表面和周邊的沾污，提高金屬與半導(dǎo)體接觸質(zhì)量，從而提高工作壽命的時(shí)間。