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基于加速性能退化的LED灯具可靠性评估 总被引:2,自引:2,他引:0
提出了一种基于加速性能退化的LED灯具可靠性快速评估方法。以LED灯具的使用寿命评估为目标,设计了温度和电应力的恒定应力加速退化试验及其加速模型,给出了基于性能退化的LED灯具可靠性评估一般流程。以国内某型LED灯管为试验对象,对其可靠性进行了评价:在正常应力水平下,该型LED灯管的寿命评估值为31 571 h。结果表明该方法能够快速、有效地评估LED灯管的可靠性。该方法不仅节省实验时间,而且对LED灯具的可靠性评估及产品质量管理有一定的参考价值。 相似文献
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李超 《工程物理研究院科技年报》2003,(1):146-147
对长寿命(相对于工作时间)、高可靠性和小子样机械产品,提出了采用加速随机振动试验将产品置于较为严酷条件下来进行可靠性试验。阐述了加速试验应遵循的基本原则,即:(1)无论是对元件、部件、系统或产品,过载系数一般是针对其危险部位的应力响应而言;(2)加速试验的程度通过过载系数大小控制;(3)进行过载试验前必须进行低量级或正常工作条件下的预试验,获得产品的传递特性;(4)产品不改变失效机理的条件—对寿命服从两参威布尔分布,其形状参数保持不变;对寿命服从对数正态分布,其对数标准差保持不变;(5)认为产品是经受循环应力导致损伤积累而破坏,不考虑加载顺序的影响;(6)最大过载系数上限应保证在过载试验下产品危险部位的局部应力不超过材料屈服极限的80%;(7)对额定试验下产品危险部位的应力较大或设计裕度较小的产品,不适合采用较大的过载系数。在确信所进行的加速试验不改变产品的失效机理和产品在预定的振动试验时间内未失效时,可以不遵循基本原则(3)项。根据产品的传递特性、局部危险部位的应力应变响应、工程设计经验以及材料循环本构关系,提出了控制产品承受最大应力的措施,以保证在加速试验下产品的失效机理不发生变化。 相似文献
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针对具有高可靠、长寿命特点的智能电能表,应用加速退化试验方法进行可靠性评估是一种有效的方法。开展加速退化试验过程中,在高加速应力激发下,一方面可观测到智能电能表的性能退化,也可能出现智能电能表的整表失效。如何融合智能电能表加速寿命试验过程中的整表失效数据、性能退化数据转化得到的伪寿命数据,从而进行智能电能表的综合可靠性评估,是智能电能表可靠性评估急需解决的问题。本文研究提出基于贝叶斯方法的智能电能表可靠性评估方法,给出融合智能电能表的整表失效数据、伪寿命数据的数据处理方法及计算模型,探讨了伪失效数据计算方法、整表失效数据与伪失效寿命数据相容性检验方法等。 相似文献
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电-热应力对GaN基白光LED可靠性的影响 总被引:2,自引:2,他引:0
研究了电流和温度应力因子及其共同作用时对Ga N基白光LED可靠性的影响,并从LED结构方面探究了各应力下LED的失效机理。结果表明,以电流作为加速应力时,荧光粉退化为其主要的失效方式,同时LED出光的相关色温上升,红色比减少;在热应力下,主要是LED芯片结构发生变化,峰值波长蓝移,光通量衰减,同时支架出现老化现象。电流和温度应力共同作用时,温度应力对LED光通量的影响大于电流应力。电-热应力下的光通量衰减大于电、热应力单独作用时的衰减之和,即电-热应力作用时,光衰不具有线性叠加性。 相似文献
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提出一种对光参量呈非单调下降规律的LED灯珠可靠性进行评价的方法.采用加速寿命实验获得光通量退化数据,利用指数叠加形式的退化模型对光通维持率退化数据进行拟合,与指数模型拟合效果相比,该模型具有更好的效果.用MATLAB软件计算样品的伪失效寿命,通过KolmogorovSmirnov检验法得到两个公司样本伪失效寿命分布分别服从对数正态分布和威布尔分布,以相应分布参量评估产品可靠性得到两个公司样本的伪失效寿命分别为5 328.37h和4 758.35h.该方法对参量呈非单调下降规律的LED器件可靠性的评估具有参考价值. 相似文献
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《中国物理 B》2015,(6)
Practices of IC package reliability testing are reviewed briefly,and the application of transient thermal analysis is examined in great depth.For the design of light sources based on light emitting diode(LED) efficient and accurate reliability testing is required to realize the potential lifetimes of 105 h.Transient thermal analysis is a standard method to determine the transient thermal impedance of semiconductor devices,e.g.power electronics and LEDs.The temperature of the semiconductor junctions is assessed by time-resolved measurement of their forward voltage(Vf).The thermal path in the IC package is resolved by the transient technique in the time domain.This enables analyzing the structural integrity of the semiconductor package.However,to evaluate thermal resistance,one must also measure the dissipated energy of the device(i.e.,the thermal load) and the k-factor.This is time consuming,and measurement errors reduce the accuracy.To overcome these limitations,an innovative approach,the relative thermal resistance method,was developed to reduce the measurement effort,increase accuracy and enable automatic data evaluation.This new way of evaluating data simplifies the thermal transient analysis by eliminating measurement of the k-factor and thermal load,i.e.measurement of the lumen flux for LEDs,by normalizing the transient Vfdata.This is especially advantageous for reliability testing where changes in the thermal path,like cracks and delaminations,can be determined without measuring the k-factor and thermal load.Different failure modes can be separated in the time domain.The sensitivity of the method is demonstrated by its application to highpower white In GaN LEDs.For detailed analysis and identification of the failure mode of the LED packages,the transient signals are simulated by time-resolved finite element(FE) simulations.Using the new approach,the transient thermal analysis is enhanced to a powerful tool for reliability investigation of semiconductor packages in accelerated lifetime tests and for inline inspection.This enables automatic data analysis of the transient thermal data required for processing a large amount of data in production and reliability testing.Based on the method,the integrity of LED packages can be tested by inline,outgoing inspection and the lifetime prediction of the products is improved. 相似文献
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Since the encapsulation layer of the neural electrode plays an important role in determining the reliability of the device, more studies on the long-term reliability of Parylene-C are required. In this paper, we described the long-term reliability of Parylene-C based neural electrodes through an accelerated lift test and proposed a method to improve the reliability using polyimide flexible cable (PFC) attached to the Parylene-C device. The accelerated lifetime test was performed in phosphate-buffered saline at 50 °C. The electrochemical characteristics were acquired and analyzed to evaluate the reliability of the Parylene-C coated neural electrode for up to 56 days, which is equivalent to 115 days as an accelerated time. The proposed PFC method showed improved long-term stability of the device, demonstrating an increased lifetime, showing that testing conditions and device setup affect overall results. This study will help make reliable Parylene-C based neural electrode systems with improved moisture protection. 相似文献
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采用激光诱导掺锌的方法提高了常规GaN基外延片p-GaN层的空穴浓度,并将它制备成小功率白光发光二极管(LED).对其光电性能做了详细的测量并进行了加速老化实验和分析.结果表明,与常规LED相比,经过激光诱导p-GaN层掺锌LED的光电性能获得了明显改善:正向工作电压VF从3.33V降到3.13V,串联电阻从30.27Ω降到20.27Ω,室温下衰退系数从1.68×10-4降到1.34×10-4,老化1600h后的反向漏电流从超过0.2μA降为不超过0.025μA,器件的预测寿命延长了41%.器件光电性能改善的主要原因是激光诱导掺锌使LED的p-型欧姆接触改善和热阻降低所致. 相似文献
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针对AlGaInP系发光二极管(LED)电极阻挡出光、衬底吸收、全反射角小导致器件出光效率低、热积累大、饱和特性差等问题,提出了一种具有复合电流输运增透窗口层、复合DBR反射镜和电流阻挡层结构的新型LED,并测试了其饱和特性和寿命.电流分布模拟显示:新型LED电极下仅存在极小的无效电流;实验结果表明新型LED出光效率高,饱和电流大,饱和电流时光强约为常规LED的3倍,光电性能明显提升.器件饱和特性和老化实验研究显示:新型LED寿命长达17.8×104h,器件内部发热量低,具有高饱和特性和高可靠性,适合在大电流大功率下工作. 相似文献
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基于光-电-热-寿命理论的LED寿命预测模型 总被引:3,自引:0,他引:3
LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命之间互相影响、紧密联系。在设计、使用LED时需要综合考虑各个参数才能使LED工作在最佳状态。针对LED提出了光-电-热-寿命理论,该理论揭示了LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命这4个参数之间的内在联系。使用该理论可以建立LED寿命预测模型,找到LED的输出光通量和寿命之间的关系式,根据该关系式可以预测LED的寿命,评估LED的可靠性。由此可以找到合适的LED工作点,兼顾LED输出光通量和LED寿命,实现LED在全生命周期内输出光通量最大,从而达到优化LED工作状态的目的。 相似文献
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通过对发光二极管内部结构的研究,发现Nt(界面态陷阱密度)和扩散电流比率 是影响发光二极管性能的重要因素,并与器件可靠性有密切关系.器件内部存在的多种噪声 中,低频1/f噪声可表征Nt和扩散电流比率.在深入研究发光二极管工作原理及1 /f噪声载流子数涨落理论和迁移率涨落理论的基础上,建立了发光二极管的电性能模型及1/ f噪声模型.在输入电流宽范围变化的条件下测量了器件的电学噪声,实验结果与理论模型符 合良好.通过对其测量结果分析,深入研究了噪声和发光二极管性能与可靠性的关系,证明 了噪声幅值越大,电流指数越接近于2,器件可靠性越差,失效率则显著增大.
关键词:
1/f噪声
发光二极管
陷阱
光功率 相似文献
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针对目前蓝宝石衬底上外延生长制备的GaN基半导体发光二极管(LED)器件存在电流分布不均匀的问题,建立了LED的电流扩展模型,提出了定量评价其特性的参数和标准。通过用有限元方法计算LED中电流的三维空间分布,对不同的电极结构进行了定量的比较,给出了优化的电极结构。计算结果显示,在相同工艺参数下,采用插指型电极结构的LED与采用传统型电极结构和扩展正极型电极结构的LED相比,电流扩展更均匀,串联电阻更小。在此基础上,对插指型电极结构作了进一步的参数优化,得出了使LED的串联电阻取最小值时的插指型电极的结构参数。根据优化得到的参数制作了相应的LED样品,并与采用扩展正极型电极结构的LED做了对比实验。实验结果表明,计算得出的结果与实验结果符合得很好。采用了优化后的插指型电极结构的LED与采用扩展正极型电极结构的LED相比,前者的串联电阻仅为后者的44.4%。 相似文献
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针对LED光谱分布可调光源对LED寿命以及光谱一致性的要求,对可见光和近红外波段的29种LED分别进行200 h的电流加速老化试验,并提出LED光谱一致性筛选算法。老化试验结果表明:峰值波长为385 nm、400 nm 和420 1 nm 3种LED的辐射通量平均衰减分别为24.8 %、10.7 %和25.6 %,不能用于LED光谱分布可调光源;剩余的26种LED的辐射通量平均衰减量均低于3.5 %,可作为光谱分布可调光源的内部光源。LED光谱一致性筛选算法以LED光谱数据为基础,计算同类LED间的相对光谱偏差,26种LED的相对光谱偏差均小于4.5 %,保证了所筛选出LED的光谱一致性。 相似文献