LED產(chǎn)品可靠度驗(yàn)證

　　當(dāng)然，因2008~2009年間全球因金融海嘯，經(jīng)濟(jì)狀況陷入百年難得一見(jiàn)的低潮，此時(shí)‘節(jié)能減碳’儼然成為全世界唯一的口號(hào)以及共同追求的目標(biāo)，因此led (發(fā)光二極管- Light-Emitting Diode) 也因此變成‘節(jié)能減碳’時(shí)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(wú)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(chē)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(yuǎn)大于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位所制定LED相關(guān)測(cè)試法規(guī)，造成目前世界上還沒(méi)有一部放諸四海皆準(zhǔn)的法典可供LED相關(guān)之產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所使用，所以現(xiàn)在的LED法規(guī)市場(chǎng)上變成百家爭(zhēng)鳴、各自表述的戰(zhàn)國(guó)。

　　所以筆者見(jiàn)到這種情況，并研判在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)該還不會(huì)有達(dá)成共識(shí)的結(jié)果，因而想為廣大的LED產(chǎn)品設(shè)計(jì)者提供些許的建議，其目的并不是要號(hào)召大家為L(zhǎng)ED的法規(guī)來(lái)催生，而是要分享個(gè)人在可靠度領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)勾勒出身為一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者在沒(méi)有前例可循或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法的引導(dǎo)下，如何針對(duì)自己所設(shè)計(jì)的LED產(chǎn)品做初步且基本的驗(yàn)證以了解所開(kāi)發(fā)LED產(chǎn)品的耐受度，進(jìn)而提升其設(shè)計(jì)品質(zhì)水準(zhǔn)，提高市場(chǎng)接受度以及減少客退的風(fēng)險(xiǎn)。

　　以下將簡(jiǎn)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(lái)達(dá)到LED產(chǎn)品的基本驗(yàn)證。

　　1、產(chǎn)品壽命驗(yàn)證

　　在電子產(chǎn)業(yè)里，為了要求得產(chǎn)品的壽命，通常會(huì)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(jì)數(shù)法(Part count)與零件應(yīng)力法(Part stress)的原則，利用軟件去計(jì)算產(chǎn)品的壽命。
　　優(yōu)點(diǎn): 耗時(shí)短、成本低
　　缺點(diǎn): 結(jié)果易與實(shí)際產(chǎn)品壽命差異甚遠(yuǎn)

　(2) 壽命實(shí)測(cè)法(Demonstration)
　　方法: 利用加速模型(AccELeration model)，求出加速因子(Acceleration factor)并提供實(shí)際樣品利用環(huán)境試驗(yàn)?zāi)M機(jī)將樣品實(shí)測(cè)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(diǎn): 結(jié)果較預(yù)估法真實(shí)、業(yè)界接受度高
　　缺點(diǎn): 成本較高且耗時(shí)較預(yù)估法長(zhǎng)

　　(3) 市場(chǎng)回饋法(Field return)
　　方法: 回收產(chǎn)品使用者在市場(chǎng)上所使用的狀況。
　　優(yōu)點(diǎn): 結(jié)果等于真實(shí)壽命
　　缺點(diǎn): 時(shí)間與成本更長(zhǎng)、市場(chǎng)使用狀況難取得，通常僅品牌場(chǎng)自我保存
　　以上三種求得產(chǎn)品壽命的方法以壽命實(shí)測(cè)法最多被業(yè)界采用，因?yàn)樗坏擅獬Y(jié)果與實(shí)際產(chǎn)生差距過(guò)大的缺點(diǎn)外，而且它是經(jīng)由實(shí)測(cè)而得，不論買(mǎi)賣(mài)雙方接受度皆高。

　　2、產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證

　　筆者于零組件雜志2009年3月號(hào)曾經(jīng)提出有關(guān)于LED相關(guān)產(chǎn)品之環(huán)境試驗(yàn)需要執(zhí)行哪些項(xiàng)目以及這些項(xiàng)目簡(jiǎn)單的定義。故在此關(guān)于試驗(yàn)的內(nèi)容與細(xì)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(yàn)項(xiàng)目已達(dá)真正提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的品質(zhì)水準(zhǔn)。

　　首先一定要針對(duì)自己所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品做一個(gè)生命輪廓的分析，這個(gè)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(wú)其他特殊要求? 這些因素都可能會(huì)影響將來(lái)是試驗(yàn)的規(guī)格，在過(guò)程中切勿落入規(guī)范的迷失，因?yàn)橐粋€(gè)好的驗(yàn)證規(guī)格絕對(duì)不是完完全全的從某個(gè)規(guī)范徹底的抄入，因?yàn)樵俸玫囊?guī)范無(wú)法模擬實(shí)際的環(huán)境需求，那都只是枉然，只會(huì)浪費(fèi)更多的資源與成本。舉個(gè)例子: LED燈具的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)一款路燈給在印尼的街道使用，并制定低溫-40℃的驗(yàn)證規(guī)格，就很開(kāi)心的做下去了，因?yàn)樵贗EC里建議的低溫就是-40℃。但請(qǐng)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(huì)碰到-40℃的氣候? 故對(duì)一個(gè)永遠(yuǎn)碰不到的環(huán)境去做產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，只會(huì)增加設(shè)計(jì)成本，因?yàn)樵O(shè)計(jì)能夠抵擋-40℃環(huán)境LED燈具的成本一定高于設(shè)計(jì)夠抵擋0℃的環(huán)境。

　　故筆者的用意是請(qǐng)各位產(chǎn)品設(shè)計(jì)者應(yīng)回歸基本面，好好檢視自家所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，才能做到一個(gè)有效率有能符合實(shí)際需求面的可靠度驗(yàn)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(yàn)證前后都必須針對(duì)其發(fā)光特性去做量測(cè)，一般常用的微積分球或配光曲線儀，可量測(cè)出LED產(chǎn)品之色(Color temperature)、光通量(Luminous flux)、光強(qiáng)度(Luminous intensity)、色座標(biāo)(Chromaticity coordinates)、演色性(Color rendering)、波長(zhǎng)(Wave length)等.，以做為可靠度驗(yàn)證判定結(jié)果的依據(jù)。