半導體照明產(chǎn)品可靠性及失效機理分析報告人:錢誠半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點實驗室2015.5.24半導體照明產(chǎn)品可靠性及失效機理分析報告人:錢誠可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基礎目的需求測試與評價環(huán)境試驗壽命試驗可靠性設計壽命預測產(chǎn)品良率失效模式光衰色漂災難性失效失效機理芯片老化高分子材料老化焊點疲勞電解液揮發(fā)靜電釋放……2可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基礎目的需求測試與評價3主要內(nèi)容1.失效模式與失效機理分析

1.1光通量衰減1.2顏色漂移

1.3災難性失效2.可靠性測試與評價2.1環(huán)境試驗

2.2壽命試驗

2.3加速衰減試驗3.可靠性設計方法3.1系統(tǒng)可靠性模型3.2故障診斷與健康管理4.小結3主要內(nèi)容1.失效模式與失效機理分析失效模式與失效機理分析4失效模式與失效機理分析45流明衰減光通量計算公式：例如，對于1W的光源,555nm=683lm470nm=683lm×0.1=68.3lm光衰臨界值（L70）：LED照明產(chǎn)品光通量降至初始值的70%。根據(jù)美國半導體照明系統(tǒng)和技術聯(lián)盟（ASSIST）的調(diào)查，LED照明產(chǎn)品的光通量在初始值70%以上時，人眼不會有明顯察覺。70%80%90%100%5流明衰減光通量計算公式：例如，對于1W的光源,光衰臨界值6流明衰減輻射型復合和非輻射型復合N-JunctionP-Junction-+PhotonElectronHoleN-JunctionP-Junction-+HeatElectronHolePhotonLatticevibrations

L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008溫度的影響電流的影響6流明衰減輻射型復合和非輻射型復合N-JunctionP7流明衰減芯片斷裂和界面分層熱應力集中點將發(fā)生界面分層L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE20087流明衰減芯片斷裂和界面分層熱應力集中點將發(fā)生界面分層L.8流明衰減L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008熒光膠老化不同驅(qū)動電流下LED發(fā)光照片(a)低電流(b)高電流（上部：老化前，下部：老化后）8流明衰減L.Trevisanello,Accelera9顏色漂移顏色坐標Fail三刺激值：

CIE1976色坐標：9顏色漂移顏色坐標Fail三刺激值：

CIE1976色坐10顏色漂移色漂臨界值：EnergyStar：du′v′≤0.007ANSI：依據(jù)表格規(guī)定10顏色漂移色漂臨界值：11顏色漂移光譜變化藍光芯片熒光粉激發(fā)白光芯片透鏡透光率燈具基板反射率激發(fā)效率降低激發(fā)光譜偏移老化、硫化藍光光譜偏移基板老化、黃化、硫化透鏡老化、黃化、硫化11顏色漂移光譜變化藍光芯片熒光粉激發(fā)白光芯片透鏡透光率燈具12災難性失效焊點失效金屬間化合物（IMC）增長焊點疲勞金屬間化合物（IMC）增長12災難性失效焊點失效金屬間化合物（IMC）增長焊點疲勞金屬13災難性失效其他失效模式失效位置失效模式失效機理可能引起失效的原因及影響

芯片級別顯著光衰直至開路引起滅燈芯片開裂熱循環(huán)/沖擊，強電流誘發(fā)局部焦耳熱或工藝缺陷等產(chǎn)生的局部熱機械應力等短路引起滅燈電遷移強電流密度

封裝級別開路引起滅燈電應力過大引起的鍵合線斷裂強電流密度短路引起滅燈電接觸合金擴散高溫，強電流以及濕氣等開路引起滅燈靜電放電強電壓

系統(tǒng)級別滅燈電源及驅(qū)動的電子元器件失效高環(huán)境溫度，濕氣滲透，強電流/電壓引起電子元器件（包括電容，電阻，電感等）損壞13災難性失效其他失效模式失效位置失效模式失效機理可能引起失可靠性測試與評價14可靠性測試與評價1415不同照明燈具性能與預期壽命燈具類型光效[lm/W]顯色指數(shù)Ra預期壽命[hrs]白熾燈8～18～100750～2,000鹵素燈12～24～1003,000～4,000節(jié)能燈45～6050～808,000～10,000熒光燈管46～8750～808,000～10,000高壓鈉燈80～14070～80～20000金屬鹵化物燈80～12070～957,500～20,000大功率LED照明產(chǎn)品>11080-9515,000～50,00015Before1879煤氣燈1879白熾燈1930s熒光燈1950s鈉燈1990sLED照明產(chǎn)品15不同照明燈具性能與預期壽命燈具類型光效[lm/W]顯色16可靠性測試與評價可靠性試驗分類A.環(huán)境試驗環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境（振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等）條件下的適應能力，是評價產(chǎn)品可靠性的重要試驗方法之一。B.壽命試驗壽命試驗是將產(chǎn)品放在特定的試驗條件下考察其失效（損壞）隨時間變化規(guī)律。C.篩選試驗篩選試驗是一種對產(chǎn)品進行全數(shù)檢驗的非破壞性試驗。主要用于消除早期失效和減少不合格產(chǎn)品數(shù)目。D.現(xiàn)場使用試驗現(xiàn)場使用試驗在使用現(xiàn)場進行，能真實地反映產(chǎn)品的可靠性問題。E.鑒定試驗鑒定試驗是對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價時而做的試驗。它是根據(jù)抽樣理論制定出來的抽樣方案。在保證生產(chǎn)者不致使質(zhì)量符合標準的產(chǎn)品被拒收的條件下進行鑒定試驗?！?6可靠性測試與評價可靠性試驗分類A.環(huán)境試驗17可靠性測試與評價點燈試驗（OperatingTest）不點燈試驗（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)環(huán)境試驗17可靠性測試與評價點燈試驗（OperatingTest）18可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha室溫試驗（RTOL）AmbientTemperature45℃55℃25℃25℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum700mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs高溫試驗（HTOL）AmbientTemperature85℃85℃85℃100℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum300mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs低溫試驗（LTOL）AmbientTemperature-40℃-55℃N.A.-40℃ForwardCurrentMaximumMaximum350mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs18可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLampK219可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha高溫高濕試驗（WHTOL）AmbientTemperature85℃121℃85℃60℃ForwardCurrentMaximumN.A.5mA/10mA600mAHumidity85%RH60%RH85%RH90%RHTestPeriod1008hrs120hrs1008hrs500hrs溫度沖擊（TS）TemperatureRange-40~125℃-40~110℃-40~100℃-40~100℃DwellTime15min15min15min30minTransferTime<20sec<20secN.A.N.A.Cycles200cycles1000cycles300/500/1000cycles100cycles機械沖擊（MS）Shock1500G1500GN.A.N.A.PulseWidth0.5ms0.5msDirection5each;6axis5each;6axis鹽霧腐蝕試驗（CT）AmbientTemperature35℃35℃N.A.N.A.SaultDeposit30g/m2/dayN.A.TestPeriod48hrs48hrs19可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLampK220可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣稱L70壽命試驗時間光通量臨界值試驗時間光通量臨界值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可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro21可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣稱L70壽命試驗時間光通量臨界值15,000300093.1%20,000300094.8%25,000300095.8%臨時的認證（EarlyInterimCertification）需要：光源LM-80測試報告；Ts溫度；驅(qū)動電流。21可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro22可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1燈具類型環(huán)境溫度DecorativelampsOmnidirectionallamps<10watts20℃~35℃Directionallamps≤20wattsOmnidirectionallamps≥10watts45℃±5℃Directionallamps>20watts55℃±5℃22可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro23壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-21-11ProjectingLongTermLumenMaintenanceofLEDLightSources焊點溫度55℃55℃用戶自定義每1000小時一個數(shù)據(jù)點23壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-21-11Pro24壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires6000小時法每1000小時一個數(shù)據(jù)點24壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14Pro25壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires3000小時法3需要：光源LM-80測試報告；Ts溫度；每500小時一個數(shù)據(jù)點25壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14Pro26可靠性測試與評價加速衰減試驗No.應力水平模型1溫度2溫度+濕度3溫度+電壓4溫度+頻率Source:X.J.Fan,Overview,Roadmap&ProjectUpdate--SystemReliabilityofSolidStateLighting(SSL),PresentationatSKLSSL,2013;線性加速假設被測樣品在加速試驗條件下和常規(guī)使用條件下的失效機理相同.不同負載條件下的加速時間與被測樣品的使用壽命呈線性關系，并可用加速因子描述.AccelerationFactorAF:

ArrheniusmodelPeckmodelNorris-Landzbergmodel26可靠性測試與評價加速衰減試驗No.應力水平模型1溫度2溫27可靠性測試與評價定義光衰臨界邊界曲線，并假設該臨界曲線具有下列特性:e指數(shù)衰減:ArrheniusEquation:Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafetyL95Time(Hrs)

L91.8

①②③④27可靠性測試與評價定義光衰臨界邊界曲線，并假設該臨界曲線具28可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety參數(shù)提?。篢use=25℃+80℃=105℃行業(yè)共識Tstress=Tacc+80℃;Tacc=55℃Ea

=0.396eV不引入新的失效機理28可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.29可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety測試時間測試時間[hours]光衰臨界值[%]90095120095150095*加速試驗之前需進行55℃下500小時的老煉.t=1500hrLt=0.95；β=1Ea=0.396；Tuse=25；Tstress=5529可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.30可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（封裝級別數(shù)據(jù)）總共60個樣品中，有56個在25℃和55℃下的壽命評價結果一致。30可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.31可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（燈具級別數(shù)據(jù)）對于所有被測樣品，除13RT-14外，能源之星性能規(guī)范與加速試驗方法給出一致的壽命評價結果。31可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.32可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（燈具級別數(shù)據(jù)）對于所有被測樣品，能源之星性能規(guī)范與加速試驗方法給出一致的壽命評價結果。32可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.可靠性設計方法33可靠性設計方法3334系統(tǒng)可靠性模型系統(tǒng)可靠性模型性能概率燈具光源電源透鏡/反光器其他失效模式3性能概率性能概率性能概率隨著燈具使用時間的增加失效幾率分布變寬并升高性能性能性能概率概率概率失效機率隨時間變化測試前一段時間以后34系統(tǒng)可靠性模型系統(tǒng)可靠性模型性能概率燈具光源電源透鏡/反35系統(tǒng)可靠性模型

預測LED照明產(chǎn)品整體的壽命分布；采用機器學習方法確定影響燈具失效的關鍵失效模式；

可在LED照明產(chǎn)品設計階段預測其使用壽命分布。35系統(tǒng)可靠性模型含3顆封裝的LED球泡燈系統(tǒng)可靠性模型：36LED封裝災難性失效基板焊點災難性失效驅(qū)動災難性失效LED封裝光衰失效系統(tǒng)可靠性模型含3顆封裝的LED球泡燈系統(tǒng)可靠性模型：36LED封裝災難性37系統(tǒng)可靠性模型ab光源災難性失效15091.48焊點失效1103.44驅(qū)動失效9651.00災難性失效、焊點失效和驅(qū)動失效采用Weibull分布表征光源光衰失效采用Beta分布B(a,b)表征系統(tǒng)可靠性模型37系ab光源災難性失效15091.48焊點失效1103.438含3顆封裝的LED球泡燈系統(tǒng)可靠性模型：含18顆封裝的LED球泡燈系統(tǒng)可靠性模型：系統(tǒng)可靠性模型38含3顆封裝的LED球泡燈系統(tǒng)可靠性模型：含18顆封裝的L39系統(tǒng)可靠性模型單顆LED封裝光通量分布39系統(tǒng)可靠性模型單顆LED封裝光通量分布40SystemSolderDEPDriverSolder1Solder2Solder3……………………18LEDsDEPdistribution6solders6solders6soldersSystemSolderDEPDriverSolder1Solder2Solder3……3LEDsDEPdistribution系統(tǒng)可靠性模型3顆LED封裝18顆LED封裝40SystemSolderDEPDriverSolder141系統(tǒng)可靠性模型ab光源災難性失效15091.48焊點失效1103.44驅(qū)動失效9651.00災難性失效、焊點失效和驅(qū)動失效采用Weibull分布表征光源光衰失效采用Beta分布B(a,b)表征系統(tǒng)可靠性模型41系ab光源災難性失效15091.48焊點失效1103.4PHM主要用于診斷系統(tǒng)故障及預測系統(tǒng)剩余有效壽命等。PHM通常還包括系統(tǒng)失效機理分析和系統(tǒng)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基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的PHM失效模式，機理及影響分析;破壞模型建立;壽命預測特征提取;特征分類;異常診斷;剩余有效壽命預測具體方法:經(jīng)驗疲勞模型;計算機輔助模擬等

具體方法:統(tǒng)計方法;機器學習方法等故障診斷與健康管理（PHM）PHM主要用于診斷系統(tǒng)故障及預測系統(tǒng)剩余有效壽命等。融合型P

在故障出現(xiàn)前提供早期故障預警

；

提供有效的產(chǎn)品評價和篩選方法；提供延長有效壽命的方法；提供系統(tǒng)維護策略；SorenKrohn,etal.,2009,TheEconomicsofWindEnergy:AreportbytheEuropeanWindEnergyAssociation①設計開發(fā)成本49%③運營成本16%④維護成本19%②安裝成本16%風力發(fā)電系統(tǒng)生命周期成本%系統(tǒng)生命①②③④生命周期成本故障診斷與健康管理（PHM）SorenKrohn,etal.,2009,The44Φt異常報警測量結束70%L70壽命預測故障診斷與健康管理（PHM）44Φt異常報警測量結束70%L70壽命預測故障診斷與健康管小結45小結4546小結1.失效模式與失效機理分析介紹了導致LED光衰、色漂和災難性失效的主要失效機理。2.可靠性測試與評價介紹了LED燈具可靠性測試中的環(huán)境試驗、壽命試驗和加速衰減試驗。3.可靠性設計方法介紹了用于整體預測LED燈具實際使用壽命的“系統(tǒng)可靠性模型”方法和用于檢測LED燈具使用狀況的“故障診斷與健康管理”方法。46小結1.失效模式與失效機理分析47我的報告到此結束，謝謝！47我的報告到此結束，謝謝！演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！半導體照明產(chǎn)品可靠性及失效機理分析報告人:錢誠半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點實驗室2015.5.24半導體照明產(chǎn)品可靠性及失效機理分析報告人:錢誠可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基礎目的需求測試與評價環(huán)境試驗壽命試驗可靠性設計壽命預測產(chǎn)品良率失效模式光衰色漂災難性失效失效機理芯片老化高分子材料老化焊點疲勞電解液揮發(fā)靜電釋放……50可靠性vs.失效分析可靠性失效分析前提基礎目的需求測試與評價51主要內(nèi)容1.失效模式與失效機理分析

1.1光通量衰減1.2顏色漂移

1.3災難性失效2.可靠性測試與評價2.1環(huán)境試驗

2.2壽命試驗

2.3加速衰減試驗3.可靠性設計方法3.1系統(tǒng)可靠性模型3.2故障診斷與健康管理4.小結3主要內(nèi)容1.失效模式與失效機理分析失效模式與失效機理分析52失效模式與失效機理分析453流明衰減光通量計算公式：例如，對于1W的光源,555nm=683lm470nm=683lm×0.1=68.3lm光衰臨界值（L70）：LED照明產(chǎn)品光通量降至初始值的70%。根據(jù)美國半導體照明系統(tǒng)和技術聯(lián)盟（ASSIST）的調(diào)查，LED照明產(chǎn)品的光通量在初始值70%以上時，人眼不會有明顯察覺。70%80%90%100%5流明衰減光通量計算公式：例如，對于1W的光源,光衰臨界值54流明衰減輻射型復合和非輻射型復合N-JunctionP-Junction-+PhotonElectronHoleN-JunctionP-Junction-+HeatElectronHolePhotonLatticevibrations

L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008溫度的影響電流的影響6流明衰減輻射型復合和非輻射型復合N-JunctionP55流明衰減芯片斷裂和界面分層熱應力集中點將發(fā)生界面分層L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE20087流明衰減芯片斷裂和界面分層熱應力集中點將發(fā)生界面分層L.56流明衰減L.Trevisanello,AcceleratedLifeTestofHighBrightnessLightEmittingDiodes,IEEETRANSACTIONSONDEVICEANDMATERIALSRELIABILITY,VOL.8,NO.2,JUNE2008熒光膠老化不同驅(qū)動電流下LED發(fā)光照片(a)低電流(b)高電流（上部：老化前，下部：老化后）8流明衰減L.Trevisanello,Accelera57顏色漂移顏色坐標Fail三刺激值：

CIE1976色坐標：9顏色漂移顏色坐標Fail三刺激值：

CIE1976色坐58顏色漂移色漂臨界值：EnergyStar：du′v′≤0.007ANSI：依據(jù)表格規(guī)定10顏色漂移色漂臨界值：59顏色漂移光譜變化藍光芯片熒光粉激發(fā)白光芯片透鏡透光率燈具基板反射率激發(fā)效率降低激發(fā)光譜偏移老化、硫化藍光光譜偏移基板老化、黃化、硫化透鏡老化、黃化、硫化11顏色漂移光譜變化藍光芯片熒光粉激發(fā)白光芯片透鏡透光率燈具60災難性失效焊點失效金屬間化合物（IMC）增長焊點疲勞金屬間化合物（IMC）增長12災難性失效焊點失效金屬間化合物（IMC）增長焊點疲勞金屬61災難性失效其他失效模式失效位置失效模式失效機理可能引起失效的原因及影響

芯片級別顯著光衰直至開路引起滅燈芯片開裂熱循環(huán)/沖擊，強電流誘發(fā)局部焦耳熱或工藝缺陷等產(chǎn)生的局部熱機械應力等短路引起滅燈電遷移強電流密度

封裝級別開路引起滅燈電應力過大引起的鍵合線斷裂強電流密度短路引起滅燈電接觸合金擴散高溫，強電流以及濕氣等開路引起滅燈靜電放電強電壓

系統(tǒng)級別滅燈電源及驅(qū)動的電子元器件失效高環(huán)境溫度，濕氣滲透，強電流/電壓引起電子元器件（包括電容，電阻，電感等）損壞13災難性失效其他失效模式失效位置失效模式失效機理可能引起失可靠性測試與評價62可靠性測試與評價1463不同照明燈具性能與預期壽命燈具類型光效[lm/W]顯色指數(shù)Ra預期壽命[hrs]白熾燈8～18～100750～2,000鹵素燈12～24～1003,000～4,000節(jié)能燈45～6050～808,000～10,000熒光燈管46～8750～808,000～10,000高壓鈉燈80～14070～80～20000金屬鹵化物燈80～12070～957,500～20,000大功率LED照明產(chǎn)品>11080-9515,000～50,00063Before1879煤氣燈1879白熾燈1930s熒光燈1950s鈉燈1990sLED照明產(chǎn)品15不同照明燈具性能與預期壽命燈具類型光效[lm/W]顯色64可靠性測試與評價可靠性試驗分類A.環(huán)境試驗環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境（振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等）條件下的適應能力，是評價產(chǎn)品可靠性的重要試驗方法之一。B.壽命試驗壽命試驗是將產(chǎn)品放在特定的試驗條件下考察其失效（損壞）隨時間變化規(guī)律。C.篩選試驗篩選試驗是一種對產(chǎn)品進行全數(shù)檢驗的非破壞性試驗。主要用于消除早期失效和減少不合格產(chǎn)品數(shù)目。D.現(xiàn)場使用試驗現(xiàn)場使用試驗在使用現(xiàn)場進行，能真實地反映產(chǎn)品的可靠性問題。E.鑒定試驗鑒定試驗是對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價時而做的試驗。它是根據(jù)抽樣理論制定出來的抽樣方案。在保證生產(chǎn)者不致使質(zhì)量符合標準的產(chǎn)品被拒收的條件下進行鑒定試驗?！?6可靠性測試與評價可靠性試驗分類A.環(huán)境試驗65可靠性測試與評價點燈試驗（OperatingTest）不點燈試驗（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)環(huán)境試驗17可靠性測試與評價點燈試驗（OperatingTest）66可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha室溫試驗（RTOL）AmbientTemperature45℃55℃25℃25℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum700mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs高溫試驗（HTOL）AmbientTemperature85℃85℃85℃100℃ForwardCurrentMaximumMaximumMaximum300mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs1000hrs低溫試驗（LTOL）AmbientTemperature-40℃-55℃N.A.-40℃ForwardCurrentMaximumMaximum350mATestPeriod1008hrs1000hrs1000hrs18可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLampK267可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLamp@CreeK2@LUXEONOS@OSRAMNCSW119T-H3@Nicha高溫高濕試驗（WHTOL）AmbientTemperature85℃121℃85℃60℃ForwardCurrentMaximumN.A.5mA/10mA600mAHumidity85%RH60%RH85%RH90%RHTestPeriod1008hrs120hrs1008hrs500hrs溫度沖擊（TS）TemperatureRange-40~125℃-40~110℃-40~100℃-40~100℃DwellTime15min15min15min30minTransferTime<20sec<20secN.A.N.A.Cycles200cycles1000cycles300/500/1000cycles100cycles機械沖擊（MS）Shock1500G1500GN.A.N.A.PulseWidth0.5ms0.5msDirection5each;6axis5each;6axis鹽霧腐蝕試驗（CT）AmbientTemperature35℃35℃N.A.N.A.SaultDeposit30g/m2/dayN.A.TestPeriod48hrs48hrs19可靠性測試與評價試驗方法環(huán)境測試的測試條件XLampK268可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣稱L70壽命試驗時間光通量臨界值試驗時間光通量臨界值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可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro69可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1最大宣稱L70壽命試驗時間光通量臨界值15,000300093.1%20,000300094.8%25,000300095.8%臨時的認證（EarlyInterimCertification）需要：光源LM-80測試報告；Ts溫度；驅(qū)動電流。21可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro70可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?ProgramRequirementsforLamps(LightBulbs)V1.1燈具類型環(huán)境溫度DecorativelampsOmnidirectionallamps<10watts20℃~35℃Directionallamps≤20wattsOmnidirectionallamps≥10watts45℃±5℃Directionallamps>20watts55℃±5℃22可靠性測試與評價壽命試驗ENERGYSTAR?Pro71壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-21-11ProjectingLongTermLumenMaintenanceofLEDLightSources焊點溫度55℃55℃用戶自定義每1000小時一個數(shù)據(jù)點23壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-21-11Pro72壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires6000小時法每1000小時一個數(shù)據(jù)點24壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14Pro73壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14ProjectingLongTermLuminousFluxMaintenanceofLEDLampsandLuminaires3000小時法3需要：光源LM-80測試報告；Ts溫度；每500小時一個數(shù)據(jù)點25壽命試驗可靠性測試與評價IESTM-28-14Pro74可靠性測試與評價加速衰減試驗No.應力水平模型1溫度2溫度+濕度3溫度+電壓4溫度+頻率Source:X.J.Fan,Overview,Roadmap&ProjectUpdate--SystemReliabilityofSolidStateLighting(SSL),PresentationatSKLSSL,2013;線性加速假設被測樣品在加速試驗條件下和常規(guī)使用條件下的失效機理相同.不同負載條件下的加速時間與被測樣品的使用壽命呈線性關系，并可用加速因子描述.AccelerationFactorAF:

ArrheniusmodelPeckmodelNorris-Landzbergmodel26可靠性測試與評價加速衰減試驗No.應力水平模型1溫度2溫75可靠性測試與評價定義光衰臨界邊界曲線，并假設該臨界曲線具有下列特性:e指數(shù)衰減:ArrheniusEquation:Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafetyL95Time(Hrs)

L91.8

①②③④27可靠性測試與評價定義光衰臨界邊界曲線，并假設該臨界曲線具76可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety參數(shù)提取：Tuse=25℃+80℃=105℃行業(yè)共識Tstress=Tacc+80℃;Tacc=55℃Ea

=0.396eV不引入新的失效機理28可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.77可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety測試時間測試時間[hours]光衰臨界值[%]90095120095150095*加速試驗之前需進行55℃下500小時的老煉.t=1500hrLt=0.95；β=1Ea=0.396；Tuse=25；Tstress=5529可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.78可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（封裝級別數(shù)據(jù)）總共60個樣品中，有56個在25℃和55℃下的壽命評價結果一致。30可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.79可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（燈具級別數(shù)據(jù)）對于所有被測樣品，除13RT-14外，能源之星性能規(guī)范與加速試驗方法給出一致的壽命評價結果。31可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.80可靠性測試與評價Source:C.Qian,J.J.Fanetal,AnAcceleratedLuminousFluxDepreciationTestMethodforLEDLuminaires,submittedtoReliabilityEngineering&SystemSafety加速試驗方法的驗證（燈具級別數(shù)據(jù)）對于所有被測樣品，能源之星