LED產(chǎn)品可靠度驗證

　　當然，因2008~2009年間全球因金融海嘯，經(jīng)濟狀況陷入百年難得一見的低潮，此時‘節(jié)能減碳’儼然成為全世界唯一的口號以及共同追求的目標，因此led (發(fā)光二極管- Light-Emitting Diode) 也因此變成‘節(jié)能減碳’時代下的產(chǎn)物。只要是跟‘光’牽扯上關(guān)系的產(chǎn)品，各家廠商則無所不用其極的嘗試與LED間作連結(jié)。例如：指示燈、照明燈、室內(nèi)氣氛燈、廣告看板燈、車燈、面板背光…等，在近兩年發(fā)展快速，甚至這些LED的相關(guān)周邊產(chǎn)品發(fā)展的速度遠大于國際標準單位所制定LED相關(guān)測試法規(guī)，造成目前世界上還沒有一部放諸四海皆準的法典可供LED相關(guān)之產(chǎn)品設(shè)計者所使用，所以現(xiàn)在的LED法規(guī)市場上變成百家爭鳴、各自表述的戰(zhàn)國。

　　所以筆者見到這種情況，并研判在短時間內(nèi)應(yīng)該還不會有達成共識的結(jié)果，因而想為廣大的LED產(chǎn)品設(shè)計者提供些許的建議，其目的并不是要號召大家為LED的法規(guī)來催生，而是要分享個人在可靠度領(lǐng)域的經(jīng)驗，來勾勒出身為一個產(chǎn)品設(shè)計者在沒有前例可循或國際標準方法的引導(dǎo)下，如何針對自己所設(shè)計的LED產(chǎn)品做初步且基本的驗證以了解所開發(fā)LED產(chǎn)品的耐受度，進而提升其設(shè)計品質(zhì)水準，提高市場接受度以及減少客退的風險。

　　以下將簡單介紹兩大部分，不論LED以零件或成品的方式呈現(xiàn)，都可利用并遵循以下的模式來達到LED產(chǎn)品的基本驗證。

　　1、產(chǎn)品壽命驗證

　　在電子產(chǎn)業(yè)里，為了要求得產(chǎn)品的壽命，通常會使用三種方法

　　(1) 壽命預(yù)估法(Prediction)
　　方法: 根據(jù)MIL HDBK 217之零件計數(shù)法(Part count)與零件應(yīng)力法(Part stress)的原則，利用軟件去計算產(chǎn)品的壽命。
　　優(yōu)點: 耗時短、成本低
　　缺點: 結(jié)果易與實際產(chǎn)品壽命差異甚遠

　(2) 壽命實測法(Demonstration)
　　方法: 利用加速模型(AccELeration model)，求出加速因子(Acceleration factor)并提供實際樣品利用環(huán)境試驗?zāi)M機將樣品實測以求得產(chǎn)品壽命。目前加速模型以Arrhenius模型(高溫加速)、Coffin-Manson模型(溫度循環(huán)加速)及Hallberg-Peck(濕度加速)采用度最高。
　　優(yōu)點: 結(jié)果較預(yù)估法真實、業(yè)界接受度高
　　缺點: 成本較高且耗時較預(yù)估法長

　　(3) 市場回饋法(Field return)
　　方法: 回收產(chǎn)品使用者在市場上所使用的狀況。
　　優(yōu)點: 結(jié)果等于真實壽命
　　缺點: 時間與成本更長、市場使用狀況難取得，通常僅品牌場自我保存
　　以上三種求得產(chǎn)品壽命的方法以壽命實測法最多被業(yè)界采用，因為它不但可免除結(jié)果與實際產(chǎn)生差距過大的缺點外，而且它是經(jīng)由實測而得，不論買賣雙方接受度皆高。

　　2、產(chǎn)品環(huán)境試驗驗證

　　筆者于零組件雜志2009年3月號曾經(jīng)提出有關(guān)于LED相關(guān)產(chǎn)品之環(huán)境試驗需要執(zhí)行哪些項目以及這些項目簡單的定義。故在此關(guān)于試驗的內(nèi)容與細節(jié)在此就不多所著墨。但這次要引導(dǎo)大家如何去使用這些環(huán)境試驗項目已達真正提升產(chǎn)品設(shè)計的品質(zhì)水準。

　　首先一定要針對自己所設(shè)計的產(chǎn)品做一個生命輪廓的分析，這個產(chǎn)品在生命周期中所可能處存的環(huán)境? 使用者為何? 此產(chǎn)品的屬性? 產(chǎn)品有無其他特殊要求? 這些因素都可能會影響將來是試驗的規(guī)格，在過程中切勿落入規(guī)范的迷失，因為一個好的驗證規(guī)格絕對不是完完全全的從某個規(guī)范徹底的抄入，因為再好的規(guī)范無法模擬實際的環(huán)境需求，那都只是枉然，只會浪費更多的資源與成本。舉個例子: LED燈具的設(shè)計者設(shè)計一款路燈給在印尼的街道使用，并制定低溫-40℃的驗證規(guī)格，就很開心的做下去了，因為在IEC里建議的低溫就是-40℃。但請各位回想一下，印尼地處赤道附近，屬熱帶性氣候，終年高溫濕熱，怎會碰到-40℃的氣候? 故對一個永遠碰不到的環(huán)境去做產(chǎn)品的設(shè)計，只會增加設(shè)計成本，因為設(shè)計能夠抵擋-40℃環(huán)境LED燈具的成本一定高于設(shè)計夠抵擋0℃的環(huán)境。

　　故筆者的用意是請各位產(chǎn)品設(shè)計者應(yīng)回歸基本面，好好檢視自家所設(shè)計的產(chǎn)品，才能做到一個有效率有能符合實際需求面的可靠度驗證。

　　最后，因LED的產(chǎn)品不同于其他電子產(chǎn)品，不論可靠度驗證前后都必須針對其發(fā)光特性去做量測，一般常用的微積分球或配光曲線儀，可量測出LED產(chǎn)品之色(Color temperature)、光通量(Luminous flux)、光強度(Luminous intensity)、色座標(Chromaticity coordinates)、演色性(Color rendering)、波長(Wave length)等.，以做為可靠度驗證判定結(jié)果的依據(jù)。