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(jiàn)的低潮，此時(shí)‘節能減碳’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(chǎng)商則無(wú)所不用其極的嘗試與LED間作連結。例如：指示燈、照明燈、室內氣氛燈、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)展的速度遠大于國際標準單位所制定LED相關(guān)測試法規，造成目前世界上還沒(méi)有一部放諸四海皆準的法典可供LED相關(guān)之產(chǎn)品設計者所使用，所以現在的LED法規市場(chǎng)上變成百家爭鳴、各自表述的戰國。

　　所以筆者見(jiàn)到這種情況，并研判在短時(shí)間內應該還不會(huì )有達成共識的結果，因而想為廣大的LED產(chǎn)品設計者提供些許的建議，其目的并不是要號召大家為L(cháng)ED的法規來(lái)催生，而是要分享個(gè)人在可靠度領(lǐng)域的經(jīng)驗，來(lái)勾勒出身為一個(gè)產(chǎn)品設計者在沒(méi)有前例可循或國際標準方法的引導下，如何針對自己所設計的LED產(chǎn)品做初步且基本的驗證以了解所開(kāi)發(fā)LED產(chǎn)品的耐受度，進(jìn)而提升其設計品質(zhì)水準，提高市場(chǎng)接受度以及減少客退的風(fēng)險。

　　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，都可利用并遵循以下的模式來(lái)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(huì )使用三種方法

　　(1) 壽命預估法(Prediction)
　　方法: 根據MIL HDBK 217之零件計數法(Part count)與零件應力法(Part stress)的原則，利用軟件去計算產(chǎn)品的壽命。
　　優(yōu)點(diǎn): 耗時(shí)短、成本低
　　缺點(diǎn): 結果易與實(shí)際產(chǎn)品壽命差異甚遠

　(2) 壽命實(shí)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(shí)際樣品利用環(huán)境試驗模擬機將樣品實(shí)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(diǎn): 結果較預估法真實(shí)、業(yè)界接受度高
　　缺點(diǎn): 成本較高且耗時(shí)較預估法長(cháng)

　　(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): 結果等于真實(shí)壽命
　　缺點(diǎn): 時(shí)間與成本更長(cháng)、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)測法最多被業(yè)界采用，因為它不但可免除結果與實(shí)際產(chǎn)生差距過(guò)大的缺點(diǎn)外，而且它是經(jīng)由實(shí)測而得，不論買(mǎi)賣(mài)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)境試驗需要執行哪些項目以及這些項目簡(jiǎn)單的定義。故在此關(guān)于試驗的內容與細節在此就不多所著(zhù)墨。但這次要引導大家如何去使用這些環(huán)境試驗項目已達真正提升產(chǎn)品設計的品質(zhì)水準。

　　首先一定要針對自己所設計的產(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)是試驗的規格，在過(guò)程中切勿落入規范的迷失，因為一個(gè)好的驗證規格絕對不是完完全全的從某個(gè)規范徹底的抄入，因為再好的規范無(wú)法模擬實(shí)際的環(huán)境需求，那都只是枉然，只會(huì )浪費更多的資源與成本。舉個(gè)例子: LED燈具的設計者設計一款路燈給在印尼的街道使用，并制定低溫-40℃的驗證規格，就很開(kāi)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(huì )碰到-40℃的氣候? 故對一個(gè)永遠碰不到的環(huán)境去做產(chǎn)品的設計，只會(huì )增加設計成本，因為設計能夠抵擋-40℃環(huán)境LED燈具的成本一定高于設計夠抵擋0℃的環(huán)境。

　　故筆者的用意是請各位產(chǎn)品設計者應回歸基本面，好好檢視自家所設計的產(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(xiàn)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(cháng)(Wave length)等.，以做為可靠度驗證判定結果的依據。