LED產(chǎn)品質(zhì)量系統性的評估分析方法

固態(tài)照明（SSL）的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不僅僅局限于LED和驅動(dòng)電子領(lǐng)域。Richie Richards闡釋了該如何評估這其中復雜的設計要素，這些要素包括了材料選擇、熱處理、兼容性等問(wèn)題。只要恰當處理好它們，定能生產(chǎn)出最佳的照明產(chǎn)品。

　　古話(huà)說(shuō)的好：“當你親眼所見(jiàn)就能知道東西的品質(zhì)，但有時(shí)卻無(wú)法言表?！庇绊懝虘B(tài)照明性能的設計要素，正如所言，通常是難以形容的。LED產(chǎn)生的光不過(guò)是整個(gè)評價(jià)系統里的一小部分。要進(jìn)行完整的評估鑒定，安裝過(guò)程和產(chǎn)品的生命周期同等重要。接下來(lái)我們看看易產(chǎn)生疑問(wèn)的的一些例子。

　　LED技術(shù)發(fā)展迅速，不少燈具商家喜歡就有關(guān)產(chǎn)品的色彩品質(zhì)、亮度、發(fā)光效率、耐久性，甚至是整個(gè)產(chǎn)品提出無(wú)根據的索賠要求。沒(méi)有恰當的熱處理設計，或是電路設計不當，都會(huì )造成過(guò)度電性應力，如果在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了化學(xué)兼容性問(wèn)題，將導致LED產(chǎn)品的質(zhì)量劣變，甚至產(chǎn)生照明故障。圖1收集了造成質(zhì)量劣變和故障的過(guò)程原因。

圖1 固態(tài)照明產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題可能導致熱，化學(xué)或驅動(dòng)程序問(wèn)題

　　總體評估

　　為了確保固態(tài)照明產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)行定量的測試至關(guān)重要。這將決定設計強度和產(chǎn)品長(cháng)久的可靠性。不僅僅是只是LED部分，整個(gè)固態(tài)照明產(chǎn)品都關(guān)乎品質(zhì)?？其J公司（Cree）推出了對LED燈具進(jìn)行了有關(guān)熱學(xué)、電學(xué)、機械、光度及光學(xué)參數（TEMPO）的全面測試。TEMPO服務(wù)幫助LED元件客戶(hù)解決問(wèn)題。該項目還能使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員快速應對挑戰、節約開(kāi)發(fā)成本、為新產(chǎn)品爭取更多的市場(chǎng)時(shí)間。

　　照明產(chǎn)品的系統評估是一個(gè)多點(diǎn)式的測試和分析過(guò)程。工程人員必須進(jìn)行一系列的有關(guān)熱學(xué)、電學(xué)、機械、光度的測試，并提交能夠確定產(chǎn)品性能的數據全面報告。本文結尾處的工具欄附上TEMPO服務(wù)詳細的測試目錄。此外，測試結果將應用到由照明工程學(xué)會(huì )（IES）通過(guò)的TM-21標準，來(lái)設計LED的壽命時(shí)間?！　y試與評估很富有挑戰性，特別是對于那些剛剛從事設計LED的燈具生產(chǎn)商們來(lái)說(shuō)格外不易。固態(tài)照明產(chǎn)品包含了大量的組件：LEDs、電路板、光學(xué)部件、電流驅動(dòng)器、電源供應器、散熱器和機械外殼。任何組件都會(huì )影響產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和壽命時(shí)間。

　　照明系統性能需要評估的有機械構建和長(cháng)期可靠性。另外，測試結果的報告需要以L(fǎng)M-79-08為基礎。評估需要提供能源之星、DLC和UL標準測試的對比結果。

　　熱學(xué)和機械測試

　　大多數LED故障問(wèn)題和溫度相關(guān)；性能和設計的壽命時(shí)間與熱管理、以及LED半導體芯片的節點(diǎn)溫度緊密相關(guān)。節點(diǎn)溫度的升高減少光能輸出，縮短使用壽命。恰當的熱管理和機械結構對性能至關(guān)重要。LED焊接的x光拍照等技術(shù)手段可以用來(lái)評估機械結構，評估實(shí)際散熱性能以此驗證散熱設計的假定計劃，對于確保質(zhì)量和可靠性來(lái)說(shuō)十分必要。

　　熱學(xué)測試對于產(chǎn)品而言是有挑戰性的。錯置熱電偶、過(guò)多光子能量照明熱電偶都是錯誤的溫度測試。這些差錯都會(huì )折損產(chǎn)品的使用壽命。

熱學(xué)和機械測試的固態(tài)照明產(chǎn)品，可以發(fā)現設計或制造上的缺陷

　　正確的測試需要精確地驗證結點(diǎn)溫度監測的焊接點(diǎn)。TEMPO測試包括驗證結點(diǎn)溫度監測的焊接點(diǎn)、固態(tài)的紅外熱成像，以及根據測試得出的結點(diǎn)溫度估算。正如圖2所示，可以利用溫度測試和紅外熱成像手段測量和說(shuō)明LED燈具的散熱性能。

　　請留意圖二右手部分的紅外線(xiàn)照片，體現了兩個(gè)相同的印刷線(xiàn)路板的散熱差異。左邊的印刷線(xiàn)路板溫度更低，圖片顯示為黃色，而右邊的為亮紅色，LED已白熱化，表明印刷線(xiàn)路板的散熱接口應安裝在右邊。

　　LED和印刷線(xiàn)路板之間的機械接口，對固態(tài)照明系統的熱學(xué)性能影響深遠?？梢岳脁光射線(xiàn)進(jìn)行分析。這對于核查焊接的質(zhì)量，決定是否無(wú)效或是過(guò)度焊接十分有用。