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LED產品壽命試驗

LED 產品應用發展日趨成熟,品質要求也隨著不同的應用而有不同的試驗水準考量,尤其新製程與新材料不斷推陳出新,對於產品品質保證及使用壽命,除國際大廠會自訂標準外,業界幾乎以車用 AEC Q-101 測試標準為依歸。有別於一般電子零件是以電壓為測試條件,LED 除了以電流控制因子,對於環境 ESD 敏感性亦高,產品的散熱問題對使用壽命所產生的影響更是關鍵。

 

LED 可行測試項目如下:

  1. 靜電防護試驗(ESD):以 HBM 以及 CDM 兩種測試為主。

  2. 濕度敏感性等級區分試驗(MSL):針對表面黏著型(SMD)元件進行分級管理。

  3. 熱阻(Θth)與Tj估算:高瓦數 LED 必須搭配較佳的散熱設計,熱阻量測有助於客戶尋找適當的散熱模式,或選擇適當材料以延長壽命。

  4. 產品點亮壽命試驗:透過各種不同之電流、溫度、溼度等的組合模式進行。

  5. 脈衝試驗(IOL):此為快速並加嚴的試驗手法,但卻最真實模擬實際使用狀態。

  6. 環境老化試驗:戶外型產品對於腐蝕風險更高,來源依地區包括了鹽霧與酸性氣體兩類別。

  7. 機械應力試驗:包括了元件上板組裝後的推拉力、震動、衝擊等模式,需依照產品使用目的與環境規劃適宜的條件,突顯產品瑕疵。

  8. 防水防塵試驗(IP等級):終端產品對於防水防塵要求高,尤其戶外用產品,必須進行更為嚴苛的測試,以保證產品結構穩定無虞。

  9. 壽命預估:典型的點亮試驗,藉由計算產品之活化能(Activation Energy),以獲得更為正確的壽命預估值。

  10. 其它試驗:其他常用試驗包括了焊錫性(Solderability)、壓力鍋(PCT)、耐熱試驗(Heat Resistance)等。

 

閎康科技除提供 LED 相關可靠度測試外,並設置積分球,可協助客戶在產品測試前後直接進行光學特性比對、縮短測試時程。此外,閎康亦建置大型溫溼度測試機,提供 LED 模組成品更穩定之測試環境。

 


圖1 ESPEC 大型 SML2 Chamber

 

圖2 LED 積分球

 

 

 

 

常見問題

Q1. LED 產品可以提供什麼樣的量測方式呢 ?

A. 針對LED產品,已建置好積分球系統,並與國內公正單位進行定期校驗,以維持量測之標準性及一致性。可進行的量測服務包含:

  • LED光通量_流明(Lm)之量測
  • LED光譜Spectrum之量測
  • LED顏色座標CIE 1931(XY)&CIE1976(U'V')之量測

 

Q2. 是否可以執行 AEC Q102 ?

A. 可以,AEC Q102規範中特別新增了氣體腐蝕項目:單一(H2S)及四種混合氣體(FMG)、結露試驗(DEW)、脈衝試驗(PLT)項目,皆有相關儀器設備可接案執行。

 

Q3. 高瓦數產品如何降溫 ?

A. 針對高瓦數的產品,透過水冷循環系統來有效解決因高瓦數驅動下而產生熱堆積或散熱不良的問題。

 

Q4. 可否提供封裝到測試一條龍方案 ?

A. 可接受客戶提供wafer或是已封裝好之試驗樣品,透過Bonding / Wire Bonding / SMT製程來進行相關試驗之前置作業需求。另外,封裝膠材及螢光粉材料因涉及各家knowhow,因此暫不提供此類的服務。

 

Q5. 可否進行 LM80 測試 ?

A. 可以的,LM80試驗要求高溫項目三個溫度點:55、85、第三點溫度為自選條件(一般為105℃),測試點溫度不可低於要求溫度2℃,環境溫度不可低於要求溫度5℃,測量時間至少6000小時,每1000小時量測一次。

 

 

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