半导体照明产品可靠性及失效机理分析-钱诚课件

半导体照明产品可靠性及失效机理分析报告人:钱诚半导体照明联合创新国家重点实验室2015.5.24半导体照明产品可靠性及失效机理分析报告人:钱诚可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基础目的需求测试与评价环境试验寿命试验可靠性设计寿命预测产品良率失效模式光衰色漂灾难性失效失效机理芯片老化高分子材料老化焊点疲劳电解液挥发静电释放……2可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基础目的需求测试与评价3主要内容1.失效模式与失效机理分析

1.1光通量衰减1.2颜色漂移

1.3灾难性失效2.可靠性测试与评价2.1环境试验

2.2寿命试验

2.3加速衰减试验3.可靠性设计方法3.1系统可靠性模型3.2故障诊断与健康管理4.小结3主要内容1.失效模式与失效机理分析失效模式与失效机理分析4失效模式与失效机理分析45流明衰减光通量计算公式：例如，对于1W的光源,555nm=683lm470nm=683lm×0.1=68.3lm光衰临界值（L70）：LED照明产品光通量降至初始值的70%。根据美国半导体照明系统和技术联盟（ASSIST）的调查，LED照明产品的光通量在初始值70%以上时，人眼不会有明显察觉。70%80%90%100%5流明衰减光通量计算公式：例如，对于1W的光源,光衰临界值6流明衰减辐射型复合和非辐射型复合N-JunctionP-Junction-+PhotonElectronHoleN-JunctionP-Junction-+HeatElectronHolePhotonLatticevibrations

L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008温度的影响电流的影响6流明衰减辐射型复合和非辐射型复合N-JunctionP7流明衰减芯片断裂和界面分层热应力集中点将发生界面分层L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE20087流明衰减芯片断裂和界面分层热应力集中点将发生界面分层L.8流明衰减L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008荧光胶老化不同驱动电流下LED发光照片(a)低电流(b)高电流（上部：老化前，下部：老化后）8流明衰减L.Trevisanello,Accelera9颜色漂移颜色坐标Fail三刺激值：

CIE1976色坐标：9颜色漂移颜色坐标Fail三刺激值：

CIE1976色坐10颜色漂移色漂临界值：EnergyStar：du′v′≤0.007ANSI：依据表格规定10颜色漂移色漂临界值：11颜色漂移光谱变化蓝光芯片荧光粉激发白光芯片透镜透光率灯具基板反射率激发效率降低激发光谱偏移老化、硫化蓝光光谱偏移基板老化、黄化、硫化透镜老化、黄化、硫化11颜色漂移光谱变化蓝光芯片荧光粉激发白光芯片透镜透光率灯具12灾难性失效焊点失效金属间化合物（IMC）增长焊点疲劳金属间化合物（IMC）增长12灾难性失效焊点失效金属间化合物（IMC）增长焊点疲劳金属13灾难性失效其他失效模式失效位置失效模式失效机理可能引起失效的原因及影响

芯片级别显著光衰直至开路引起灭灯芯片开裂热循环/冲击，强电流诱发局部焦耳热或工艺缺陷等产生的局部热机械应力等短路引起灭灯电迁移强电流密度

封装级别开路引起灭灯电应力过大引起的键合线断裂强电流密度短路引起灭灯电接触合金扩散高温，强电流以及湿气等开路引起灭灯静电放电强电压

系统级别灭灯电源及驱动的电子元器件失效高环境温度，湿气渗透，强电流/电压引起电子元器件（包括电容，电阻，电感等）损坏13灾难性失效其他失效模式失效位置失效模式失效机理可能引起失可靠性测试与评价14可靠性测试与评价1415不同照明灯具性能与预期寿命灯具类型光效[lm/W]显色指数Ra预期寿命[hrs]白炽灯8～18～100750～2,000卤素灯12～24～1003,000～4,000节能灯45～6050～808,000～10,000荧光灯管46～8750～808,000～10,000高压钠灯80～14070～80～20000金属卤化物灯80～12070～957,500～20,000大功率LED照明产品>11080-9515,000～50,00015Before1879煤气灯1879白炽灯1930s荧光灯1950s钠灯1990sLED照明产品15不同照明灯具性能与预期寿命灯具类型光效[lm/W]显色16可靠性测试与评价可靠性试验分类A.环境试验环境试验是考核产品在各种环境（振动、冲击、离心、温度、热冲击、潮热、盐雾、低气压等）条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要试验方法之一。B.寿命试验寿命试验是将产品放在特定的试验条件下考察其失效（损坏）随时间变化规律。C.筛选试验筛选试验是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验。主要用于消除早期失效和减少不合格产品数目。D.现场使用试验现场使用试验在使用现场进行，能真实地反映产品的可靠性问题。E.鉴定试验鉴定试验是对产品的可靠性水平进行评价时而做的试验。它是根据抽样理论制定出来的抽样方案。在保证生产者不致使质量符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴定试验。……16可靠性测试与评价可靠性试验分类A.环境试验17可靠性测试与评价点灯试验（OperatingTest）不点灯试验（Non-operatingTest）RoomTemperatureOperatingLifeTest(RTOL)High/LowTemperatureStorageTest(H/LTS)LowTemperatureOperatingLifeTest(LTOL)SolderHeatResistanceTest(SHR)HighTemperatureOperatingLifeTest(HTOL)ThermalShock(TS)WetHighTemperatureOperatingLifeTest(WHYOL)MechanicalShock(MS)PoweredTemperatureCycleTest(PTC)VibrationTest(VT)PulseLifeTest(PL)CorrosionTest(SaltAtmosphere)(CT)DustTest(DT)ElectrostaticDischarge(ESD)环境试验17可靠性测试与评价点灯试验（OperatingTest）18可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha室温试验（RTOL）AmbientTemperature45℃55℃25℃25℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum700mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs高温试验（HTOL）AmbientTemperature85℃85℃85℃100℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum300mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs低温试验（LTOL）AmbientTemperature-40℃-55℃N.A.-40℃ForwardCurrentMaximumMaximum350mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs18可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLampK219可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha高温高湿试验（WHTOL）AmbientTemperature85℃121℃85℃60℃ForwardCurrentMaximumN.A.5mA/10mA600mAHumidity85%RH60%RH85%RH90%RHTestPeriod1008hrs120hrs1008hrs500hrs温度冲击（TS）TemperatureRange-40~125℃-40~110℃-40~100℃-40~100℃DwellTime15min15min15min30minTransferTime<20sec<20secN.A.N.A.Cycles200cycles1000cycles300/500/1000cycles100cycles机械冲击（MS）Shock1500G1500GN.A.N.A.PulseWidth0.5ms0.5msDirection5each;6axis5each;6axis盐雾腐蚀试验（CT）AmbientTemperature35℃35℃N.A.N.A.SaultDeposit30g/m2/dayN.A.TestPeriod48hrs48hrs19可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLampK220可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣称L70寿命试验时间光通量临界值试验时间光通量临界值15,000600086.7%--20,000600089.9%--25,000600091.8%--30,000600093.1%7,50091.5%35,000600094.1%8,75091.5%40,000600094.8%10,00091.5%45,000600095.4%11,25091.5%50,000600095.8%12,50091.5%20可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro21可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣称L70寿命试验时间光通量临界值15,000300093.1%20,000300094.8%25,000300095.8%临时的认证（EarlyInterimCertification）需要：光源LM-80测试报告；Ts温度；驱动电流。21可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro22可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1灯具类型环境温度DecorativelampsOmnidirectionallamps<10watts20℃~35℃Directionallamps≤20wattsOmnidirectionallamps≥10watts45℃±5℃Directionallamps>20watts55℃±5℃22可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro23寿命试验可靠性测试与评价IESTM-21-11ProjectingLongTermLumenMaintenanceofLEDLightSources焊点温度55℃55℃用户自定义每1000小时一个数据点23寿命试验可靠性测试与评价IESTM-21-11Pro24寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires6000小时法每1000小时一个数据点24寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14Pro25寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires3000小时法3需要：光源LM-80测试报告；Ts温度；每500小时一个数据点25寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14Pro26可靠性测试与评价加速衰减试验No.应力水平模型1温度2温度+湿度3温度+电压4温度+频率Source:X.J.Fan,Overview,Roadmap&ProjectUpdate--SystemReliabilityofSolidStateLighting(SSL),PresentationatSKLSSL,2013;线性加速假设被测样品在加速试验条件下和常规使用条件下的失效机理相同.不同负载条件下的加速时间与被测样品的使用寿命呈线性关系，并可用加速因子描述.AccelerationFactorAF:

ArrheniusmodelPeckmodelNorris-Landzbergmodel26可靠性测试与评价加速衰减试验No.应力水平模型1温度2温27可靠性测试与评价定义光衰临界边界曲线，并假设该临界曲线具有下列特性:e指数衰减:ArrheniusEquation:Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafetyL95Time(Hrs)

L91.8

①②③④27可靠性测试与评价定义光衰临界边界曲线，并假设该临界曲线具28可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety参数提取：Tuse=25℃+80℃=105℃行业共识Tstress=Tacc+80℃;Tacc=55℃Ea

=0.396eV不引入新的失效机理28可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.29可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety测试时间测试时间[hours]光衰临界值[%]90095120095150095*加速试验之前需进行55℃下500小时的老炼.t=1500hrLt=0.95；β=1Ea=0.396；Tuse=25；Tstress=5529可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.30可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（封装级别数据）总共60个样品中，有56个在25℃和55℃下的寿命评价结果一致。30可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.31可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（灯具级别数据）对于所有被测样品，除13RT-14外，能源之星性能规范与加速试验方法给出一致的寿命评价结果。31可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.32可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（灯具级别数据）对于所有被测样品，能源之星性能规范与加速试验方法给出一致的寿命评价结果。32可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.可靠性设计方法33可靠性设计方法3334系统可靠性模型系统可靠性模型性能概率灯具光源电源透镜/反光器其他失效模式3性能概率性能概率性能概率随着灯具使用时间的增加失效几率分布变宽并升高性能性能性能概率概率概率失效机率随时间变化测试前一段时间以后34系统可靠性模型系统可靠性模型性能概率灯具光源电源透镜/反35系统可靠性模型

预测LED照明产品整体的寿命分布；采用机器学习方法确定影响灯具失效的关键失效模式；

可在LED照明产品设计阶段预测其使用寿命分布。35系统可靠性模型含3颗封装的LED球泡灯系统可靠性模型：36LED封装灾难性失效基板焊点灾难性失效驱动灾难性失效LED封装光衰失效系统可靠性模型含3颗封装的LED球泡灯系统可靠性模型：36LED封装灾难性37系统可靠性模型ab光源灾难性失效15091.48焊点失效1103.44驱动失效9651.00灾难性失效、焊点失效和驱动失效采用Weibull分布表征光源光衰失效采用Beta分布B(a,b)表征系统可靠性模型37系ab光源灾难性失效15091.48焊点失效1103.438含3颗封装的LED球泡灯系统可靠性模型：含18颗封装的LED球泡灯系统可靠性模型：系统可靠性模型38含3颗封装的LED球泡灯系统可靠性模型：含18颗封装的L39系统可靠性模型单颗LED封装光通量分布39系统可靠性模型单颗LED封装光通量分布40SystemSolderDEPDriverSolder1Solder2Solder3……………………18LEDsDEPdistribution6solders6solders6soldersSystemSolderDEPDriverSolder1Solder2Solder3……3LEDsDEPdistribution系统可靠性模型3颗LED封装18颗LED封装40SystemSolderDEPDriverSolder141系统可靠性模型ab光源灾难性失效15091.48焊点失效1103.44驱动失效9651.00灾难性失效、焊点失效和驱动失效采用Weibull分布表征光源光衰失效采用Beta分布B(a,b)表征系统可靠性模型41系ab光源灾难性失效15091.48焊点失效1103.4PHM主要用于诊断系统故障及预测系统剩余有效寿命等。PHM通常还包括系统失效机理分析和系统生命周期管理等。

PHM的主要手段和方法包括：融合型PHM基于物理失效的PHM基于数据驱动的PHM失效模式，机理及影响分析;破坏模型建立;寿命预测特征提取;特征分类;异常诊断;剩余有效寿命预测具体方法:经验疲劳模型;计算机辅助模拟等

具体方法:统计方法;机器学习方法等故障诊断与健康管理（PHM）PHM主要用于诊断系统故障及预测系统剩余有效寿命等。融合型P

在故障出现前提供早期故障预警

；

提供有效的产品评价和筛选方法；提供延长有效寿命的方法；提供系统维护策略；SorenKrohn,etal.,2009,TheEconomicsofWindEnergy:AreportbytheEuropeanWindEnergyAssociation①设计开发成本49%③运营成本16%④维护成本19%②安装成本16%风力发电系统生命周期成本%系统生命①②③④生命周期成本故障诊断与健康管理（PHM）SorenKrohn,etal.,2009,The44Φt异常报警测量结束70%L70寿命预测故障诊断与健康管理（PHM）44Φt异常报警测量结束70%L70寿命预测故障诊断与健康管小结45小结4546小结1.失效模式与失效机理分析介绍了导致LED光衰、色漂和灾难性失效的主要失效机理。2.可靠性测试与评价介绍了LED灯具可靠性测试中的环境试验、寿命试验和加速衰减试验。3.可靠性设计方法介绍了用于整体预测LED灯具实际使用寿命的“系统可靠性模型”方法和用于检测LED灯具使用状况的“故障诊断与健康管理”方法。46小结1.失效模式与失效机理分析47我的报告到此结束，谢谢！47我的报告到此结束，谢谢！演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！半导体照明产品可靠性及失效机理分析报告人:钱诚半导体照明联合创新国家重点实验室2015.5.24半导体照明产品可靠性及失效机理分析报告人:钱诚可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基础目的需求测试与评价环境试验寿命试验可靠性设计寿命预测产品良率失效模式光衰色漂灾难性失效失效机理芯片老化高分子材料老化焊点疲劳电解液挥发静电释放……50可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基础目的需求测试与评价51主要内容1.失效模式与失效机理分析

1.1光通量衰减1.2颜色漂移

1.3灾难性失效2.可靠性测试与评价2.1环境试验

2.2寿命试验

2.3加速衰减试验3.可靠性设计方法3.1系统可靠性模型3.2故障诊断与健康管理4.小结3主要内容1.失效模式与失效机理分析失效模式与失效机理分析52失效模式与失效机理分析453流明衰减光通量计算公式：例如，对于1W的光源,555nm=683lm470nm=683lm×0.1=68.3lm光衰临界值（L70）：LED照明产品光通量降至初始值的70%。根据美国半导体照明系统和技术联盟（ASSIST）的调查，LED照明产品的光通量在初始值70%以上时，人眼不会有明显察觉。70%80%90%100%5流明衰减光通量计算公式：例如，对于1W的光源,光衰临界值54流明衰减辐射型复合和非辐射型复合N-JunctionP-Junction-+PhotonElectronHoleN-JunctionP-Junction-+HeatElectronHolePhotonLatticevibrations

L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008温度的影响电流的影响6流明衰减辐射型复合和非辐射型复合N-JunctionP55流明衰减芯片断裂和界面分层热应力集中点将发生界面分层L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE20087流明衰减芯片断裂和界面分层热应力集中点将发生界面分层L.56流明衰减L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008荧光胶老化不同驱动电流下LED发光照片(a)低电流(b)高电流（上部：老化前，下部：老化后）8流明衰减L.Trevisanello,Accelera57颜色漂移颜色坐标Fail三刺激值：

CIE1976色坐标：9颜色漂移颜色坐标Fail三刺激值：

CIE1976色坐58颜色漂移色漂临界值：EnergyStar：du′v′≤0.007ANSI：依据表格规定10颜色漂移色漂临界值：59颜色漂移光谱变化蓝光芯片荧光粉激发白光芯片透镜透光率灯具基板反射率激发效率降低激发光谱偏移老化、硫化蓝光光谱偏移基板老化、黄化、硫化透镜老化、黄化、硫化11颜色漂移光谱变化蓝光芯片荧光粉激发白光芯片透镜透光率灯具60灾难性失效焊点失效金属间化合物（IMC）增长焊点疲劳金属间化合物（IMC）增长12灾难性失效焊点失效金属间化合物（IMC）增长焊点疲劳金属61灾难性失效其他失效模式失效位置失效模式失效机理可能引起失效的原因及影响

芯片级别显著光衰直至开路引起灭灯芯片开裂热循环/冲击，强电流诱发局部焦耳热或工艺缺陷等产生的局部热机械应力等短路引起灭灯电迁移强电流密度

封装级别开路引起灭灯电应力过大引起的键合线断裂强电流密度短路引起灭灯电接触合金扩散高温，强电流以及湿气等开路引起灭灯静电放电强电压

系统级别灭灯电源及驱动的电子元器件失效高环境温度，湿气渗透，强电流/电压引起电子元器件（包括电容，电阻，电感等）损坏13灾难性失效其他失效模式失效位置失效模式失效机理可能引起失可靠性测试与评价62可靠性测试与评价1463不同照明灯具性能与预期寿命灯具类型光效[lm/W]显色指数Ra预期寿命[hrs]白炽灯8～18～100750～2,000卤素灯12～24～1003,000～4,000节能灯45～6050～808,000～10,000荧光灯管46～8750～808,000～10,000高压钠灯80～14070～80～20000金属卤化物灯80～12070～957,500～20,000大功率LED照明产品>11080-9515,000～50,00063Before1879煤气灯1879白炽灯1930s荧光灯1950s钠灯1990sLED照明产品15不同照明灯具性能与预期寿命灯具类型光效[lm/W]显色64可靠性测试与评价可靠性试验分类A.环境试验环境试验是考核产品在各种环境（振动、冲击、离心、温度、热冲击、潮热、盐雾、低气压等）条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要试验方法之一。B.寿命试验寿命试验是将产品放在特定的试验条件下考察其失效（损坏）随时间变化规律。C.筛选试验筛选试验是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验。主要用于消除早期失效和减少不合格产品数目。D.现场使用试验现场使用试验在使用现场进行，能真实地反映产品的可靠性问题。E.鉴定试验鉴定试验是对产品的可靠性水平进行评价时而做的试验。它是根据抽样理论制定出来的抽样方案。在保证生产者不致使质量符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴定试验。……16可靠性测试与评价可靠性试验分类A.环境试验65可靠性测试与评价点灯试验（OperatingTest）不点灯试验（Non-operatingTest）RoomTemperatureOperatingLifeTest(RTOL)High/LowTemperatureStorageTest(H/LTS)LowTemperatureOperatingLifeTest(LTOL)SolderHeatResistanceTest(SHR)HighTemperatureOperatingLifeTest(HTOL)ThermalShock(TS)WetHighTemperatureOperatingLifeTest(WHYOL)MechanicalShock(MS)PoweredTemperatureCycleTest(PTC)VibrationTest(VT)PulseLifeTest(PL)CorrosionTest(SaltAtmosphere)(CT)DustTest(DT)ElectrostaticDischarge(ESD)环境试验17可靠性测试与评价点灯试验（OperatingTest）66可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha室温试验（RTOL）AmbientTemperature45℃55℃25℃25℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum700mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs高温试验（HTOL）AmbientTemperature85℃85℃85℃100℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum300mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs低温试验（LTOL）AmbientTemperature-40℃-55℃N.A.-40℃ForwardCurrentMaximumMaximum350mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs18可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLampK267可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha高温高湿试验（WHTOL）AmbientTemperature85℃121℃85℃60℃ForwardCurrentMaximumN.A.5mA/10mA600mAHumidity85%RH60%RH85%RH90%RHTestPeriod1008hrs120hrs1008hrs500hrs温度冲击（TS）TemperatureRange-40~125℃-40~110℃-40~100℃-40~100℃DwellTime15min15min15min30minTransferTime<20sec<20secN.A.N.A.Cycles200cycles1000cycles300/500/1000cycles100cycles机械冲击（MS）Shock1500G1500GN.A.N.A.PulseWidth0.5ms0.5msDirection5each;6axis5each;6axis盐雾腐蚀试验（CT）AmbientTemperature35℃35℃N.A.N.A.SaultDeposit30g/m2/dayN.A.TestPeriod48hrs48hrs19可靠性测试与评价试验方法环境测试的测试条件XLampK268可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣称L70寿命试验时间光通量临界值试验时间光通量临界值15,000600086.7%--20,000600089.9%--25,000600091.8%--30,000600093.1%7,50091.5%35,000600094.1%8,75091.5%40,000600094.8%10,00091.5%45,000600095.4%11,25091.5%50,000600095.8%12,50091.5%20可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro69可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣称L70寿命试验时间光通量临界值15,000300093.1%20,000300094.8%25,000300095.8%临时的认证（EarlyInterimCertification）需要：光源LM-80测试报告；Ts温度；驱动电流。21可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro70可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1灯具类型环境温度DecorativelampsOmnidirectionallamps<10watts20℃~35℃Directionallamps≤20wattsOmnidirectionallamps≥10watts45℃±5℃Directionallamps>20watts55℃±5℃22可靠性测试与评价寿命试验ENERGYSTAR®Pro71寿命试验可靠性测试与评价IESTM-21-11ProjectingLongTermLumenMaintenanceofLEDLightSources焊点温度55℃55℃用户自定义每1000小时一个数据点23寿命试验可靠性测试与评价IESTM-21-11Pro72寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires6000小时法每1000小时一个数据点24寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14Pro73寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires3000小时法3需要：光源LM-80测试报告；Ts温度；每500小时一个数据点25寿命试验可靠性测试与评价IESTM-28-14Pro74可靠性测试与评价加速衰减试验No.应力水平模型1温度2温度+湿度3温度+电压4温度+频率Source:X.J.Fan,Overview,Roadmap&ProjectUpdate--SystemReliabilityofSolidStateLighting(SSL),PresentationatSKLSSL,2013;线性加速假设被测样品在加速试验条件下和常规使用条件下的失效机理相同.不同负载条件下的加速时间与被测样品的使用寿命呈线性关系，并可用加速因子描述.AccelerationFactorAF:

ArrheniusmodelPeckmodelNorris-Landzbergmodel26可靠性测试与评价加速衰减试验No.应力水平模型1温度2温75可靠性测试与评价定义光衰临界边界曲线，并假设该临界曲线具有下列特性:e指数衰减:ArrheniusEquation:Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafetyL95Time(Hrs)

L91.8

①②③④27可靠性测试与评价定义光衰临界边界曲线，并假设该临界曲线具76可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety参数提取：Tuse=25℃+80℃=105℃行业共识Tstress=Tacc+80℃;Tacc=55℃Ea

=0.396eV不引入新的失效机理28可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.77可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety测试时间测试时间[hours]光衰临界值[%]90095120095150095*加速试验之前需进行55℃下500小时的老炼.t=1500hrLt=0.95；β=1Ea=0.396；Tuse=25；Tstress=5529可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.78可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（封装级别数据）总共60个样品中，有56个在25℃和55℃下的寿命评价结果一致。30可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.79可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（灯具级别数据）对于所有被测样品，除13RT-14外，能源之星性能规范与加速试验方法给出一致的寿命评价结果。31可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.80可靠性测试与评价Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速试验方法的验证（灯具级别数据）对于所有被测样品，能源之星