秘籍!LED品質影響解密!
發布時間:2012-02-09
中心議題:
大部分照明設計者認為所有LED產品的品質都是一樣的。然而,LED的製造商和供應商眾多,亞洲生產商向全球供應低成本的LED。令人吃驚的是,在這些製造商中隻有一少部分能夠製造出高品質的LED。對於隻用作簡單指示作用的應用,低品質的LED就足以滿足要求了。但是在許多要求一致性、可靠性、固態指示或照明等領域裏必須采用高品質的LED,特別是在惡劣環境下,例如在高速公路、軍用/航空,以及工業應用等。
在紐約地鐵站等環境中,安全要求是很苛刻的,LED必須符合高質量的要求根本因素。
區分LED質量高低的因素是哪些?如何說出兩種LED的差別?實際上,選擇高質量的LED可以從芯片開始,直到組裝完成,這期間有許多因素需要考慮。Tier-OneLED製造公司能夠生產優良的、指標一致的晶圓是從高品質的LED製造材料做起的,進而可以製造出優良的芯片。在決定LED所有性能指標的條件中,晶圓生產工藝所采用的化學材料是相當重要的因素。
一片2英寸晶圓可以切割出6000多個LED芯片,這裏麵僅有個別芯片的性能指標與整體不同。而一個優秀的芯片生產商製造的芯片在顏色、亮度和電壓降等方麵的差異性非常小。當LED芯xin片pian封feng裝zhuang完wan成cheng後hou,它ta們men的de許xu多duo性xing能neng指zhi標biao就jiu有you可ke能neng存cun在zai很hen大da的de差cha別bie,如ru視shi角jiao。此ci外wai,封feng裝zhuang材cai料liao的de影ying響xiang也ye是shi相xiang當dang大da的de,例li如ru,矽gui樹shu脂zhi就jiu比bi環huan氧yang樹shu脂zhi的de性xing能neng好hao。
分類能力
優秀的LED製造商不僅能製造高質量的芯片,而且也具有根據LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對其進行分類包裝的能力。高品質LED供應商會向客戶提供工作特性一致的產品,而品質較低的LED供應商則隻能提供類似於“混裝”的LED。
對於高端的、質量要求嚴格的應用領域,例如機場跑道的邊界燈,必須滿足FAA級的顏色和亮度規範,為保證性能和安全,LED包裝的一致性也是被嚴格限定的。包裝等級較差的LED被(bei)用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)嚴(yan)格(ge)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)會(hui)導(dao)致(zhi)過(guo)早(zao)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)非(fei)一(yi)致(zhi)性(xing)問(wen)題(ti),很(hen)有(you)可(ke)能(neng)釀(niang)成(cheng)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)。為(wei)了(le)避(bi)免(mian)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)和(he)保(bao)證(zheng)設(she)計(ji)中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)LED具有可靠的工作特性,在高端和質量要求嚴格的應用中避免使用“混裝”產品是相當重要的。
產品配套能力
除了分立LED,LED的組裝和供電對於它的性能、亮度和顏色等指標都有非常重要的影響。由於環境溫度、工作電流、電路結構、電壓尖峰和環境因素等都能夠影響LED的性能指標,恰當的電路設計和組裝是保護LED和保證性能的關鍵。LED製造商也使用多種技術和不同的材料來設計電路結構和組裝,大多數情況下,LED裝配者的經驗高低的差別會造成同一個應用中的LED在整體性能和可靠性上存在差異。
隨著LED需求的迅速增長,服務全球市場的製造商和組裝廠同樣迅速增加。但令人遺憾的是,激增的支持廠家不僅大量采用低品質的LED,他們的封裝和LED設計工程師經驗也相對不足。因此,除了通過已有的經驗準確篩選LED供應商外,OEM廠商也必須考察他們的電路設計和組裝技術以確保滿足設計規範,以及設計是否提供了足夠的散熱能力,因為導致LED發生故障和性能不一致的主要因素是過熱。
為確保滿足設計要求,OEM必須檢測LED的組裝和電路結構
第三方測試
為了消除測試中存在的不公正,許多公司都委托第三方來測試LED的組裝和電路結構。一個LED器件可能在苛刻環境下測試或使用數周。在測試過程中,同時進行壓力、溫度循環、電壓固定/變化、電流固定/變化等測試,其他苛刻環境條件下的測試來決定LED是否滿足應用的要求。測試前後發生的大量的參數改變都要被記錄下來,同時要監視被測LED亮度、顏色和電壓降的變化。
加速生命周期測試是特殊應用領域內避免故障的一個關鍵測試。測試有助於確保篩選出那些期望至少可以工作100000小時,但僅工作1000小時就提前發生故障的LED。這種情況是可能出現的,因為低品質的LED(也可能是組裝設計得不合理的高品質LED)在工作1000小時後亮度就會降低。實際上,一個低品質的LED如果有更高的驅動電流,在工作初期會比高品質的LED更亮,然而,過高的電流會使LED發熱過快,最終結果是亮度變暗或燒毀。
另外,組裝技術在某種程度上對LED性能的影響要比芯片本身還大的例子也是有的。設計工程師應該向LED供應商索要LED的可靠性規範,並且也應該進行LED的組裝測試以保證亮度比較高的確實更好。有些優秀的LED供應商可以保證他們的LED組裝技術的可靠性能夠持續三年或更長,並且可以進一步提供包含高品質LED和針對特殊應用而進行的恰當設計在內的最終LED產品。
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檢測的重要性
兩個在運輸領域內的應用有助於解釋充分的測試如何防止LED在提供高度可視性的應用中發生故障。在20世紀90年代早期,LED用於轎車和卡車的刹車燈。有些LED設計很快就出現了性能指標上的不一致性,並很快燒毀了,其原因或許是由於LED的質量問題,或許完全是產品本身的設計問題。直到最近,在交通信號燈方麵,當LED成為更合適的光源時,這種現象才被重視。設計布滿LED的直徑8英寸或12英寸的印製板的公司必須在選擇LED和改善設計等方麵考慮環境和應用需求。
以上任何情況,如果壓力測試或加速生命周期測試都已經做過了,就可以認為是高質量的LED或LED的組裝是合格的,也就可以應用在需要更長使用壽命和更高可靠性的場合了。
合理使用
不是每個應用都需要高質量LED組裝技術的。如果LED的組裝不符合苛刻環境的要求,應用也不一定會出現較大的安全風險,或者,如果最終產品的維修成本不是很高,采用差一些的組裝技術也許更合適。
最根本的一點是LED必須是能夠買得起的。因此,在成本要求限製之內,就必須考慮供應商產品的包裝等級、組(zu)裝(zhuang)設(she)計(ji)的(de)經(jing)驗(yan)和(he)測(ce)試(shi)等(deng)因(yin)素(su)。滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)及(ji)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)的(de)設(she)計(ji)是(shi)服(fu)務(wu)於(yu)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)的(de)最(zui)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)。如(ru)果(guo)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)高(gao)端(duan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),那(na)麼(me)芯(xin)片(pian)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)選(xuan)擇(ze)、設計經驗,以及測試都是應該考慮的因素。如果不考慮高端產品的銷售價格,就應該仔細斟酌區別好與壞LED的其他相關因素。具備對包裝等級進行分類能力的LED供應商,以及能夠進行可靠性、加速生命周期測試的廠商是可以進行長期合作的,這有助於製造商采用更可靠的LED開發高端產品。
- LED品質影響因素解密
- 高質量LED的電路設計和組裝技術需滿足設計規範
- 高質量LED需要進行壓力測試或加速生命周期測試
大部分照明設計者認為所有LED產品的品質都是一樣的。然而,LED的製造商和供應商眾多,亞洲生產商向全球供應低成本的LED。令人吃驚的是,在這些製造商中隻有一少部分能夠製造出高品質的LED。對於隻用作簡單指示作用的應用,低品質的LED就足以滿足要求了。但是在許多要求一致性、可靠性、固態指示或照明等領域裏必須采用高品質的LED,特別是在惡劣環境下,例如在高速公路、軍用/航空,以及工業應用等。
在紐約地鐵站等環境中,安全要求是很苛刻的,LED必須符合高質量的要求根本因素。
區分LED質量高低的因素是哪些?如何說出兩種LED的差別?實際上,選擇高質量的LED可以從芯片開始,直到組裝完成,這期間有許多因素需要考慮。Tier-OneLED製造公司能夠生產優良的、指標一致的晶圓是從高品質的LED製造材料做起的,進而可以製造出優良的芯片。在決定LED所有性能指標的條件中,晶圓生產工藝所采用的化學材料是相當重要的因素。
一片2英寸晶圓可以切割出6000多個LED芯片,這裏麵僅有個別芯片的性能指標與整體不同。而一個優秀的芯片生產商製造的芯片在顏色、亮度和電壓降等方麵的差異性非常小。當LED芯xin片pian封feng裝zhuang完wan成cheng後hou,它ta們men的de許xu多duo性xing能neng指zhi標biao就jiu有you可ke能neng存cun在zai很hen大da的de差cha別bie,如ru視shi角jiao。此ci外wai,封feng裝zhuang材cai料liao的de影ying響xiang也ye是shi相xiang當dang大da的de,例li如ru,矽gui樹shu脂zhi就jiu比bi環huan氧yang樹shu脂zhi的de性xing能neng好hao。
分類能力
優秀的LED製造商不僅能製造高質量的芯片,而且也具有根據LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對其進行分類包裝的能力。高品質LED供應商會向客戶提供工作特性一致的產品,而品質較低的LED供應商則隻能提供類似於“混裝”的LED。
對於高端的、質量要求嚴格的應用領域,例如機場跑道的邊界燈,必須滿足FAA級的顏色和亮度規範,為保證性能和安全,LED包裝的一致性也是被嚴格限定的。包裝等級較差的LED被(bei)用(yong)在(zai)要(yao)求(qiu)嚴(yan)格(ge)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)會(hui)導(dao)致(zhi)過(guo)早(zao)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)非(fei)一(yi)致(zhi)性(xing)問(wen)題(ti),很(hen)有(you)可(ke)能(neng)釀(niang)成(cheng)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)。為(wei)了(le)避(bi)免(mian)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)和(he)保(bao)證(zheng)設(she)計(ji)中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)LED具有可靠的工作特性,在高端和質量要求嚴格的應用中避免使用“混裝”產品是相當重要的。
產品配套能力
除了分立LED,LED的組裝和供電對於它的性能、亮度和顏色等指標都有非常重要的影響。由於環境溫度、工作電流、電路結構、電壓尖峰和環境因素等都能夠影響LED的性能指標,恰當的電路設計和組裝是保護LED和保證性能的關鍵。LED製造商也使用多種技術和不同的材料來設計電路結構和組裝,大多數情況下,LED裝配者的經驗高低的差別會造成同一個應用中的LED在整體性能和可靠性上存在差異。
隨著LED需求的迅速增長,服務全球市場的製造商和組裝廠同樣迅速增加。但令人遺憾的是,激增的支持廠家不僅大量采用低品質的LED,他們的封裝和LED設計工程師經驗也相對不足。因此,除了通過已有的經驗準確篩選LED供應商外,OEM廠商也必須考察他們的電路設計和組裝技術以確保滿足設計規範,以及設計是否提供了足夠的散熱能力,因為導致LED發生故障和性能不一致的主要因素是過熱。
為確保滿足設計要求,OEM必須檢測LED的組裝和電路結構
第三方測試
為了消除測試中存在的不公正,許多公司都委托第三方來測試LED的組裝和電路結構。一個LED器件可能在苛刻環境下測試或使用數周。在測試過程中,同時進行壓力、溫度循環、電壓固定/變化、電流固定/變化等測試,其他苛刻環境條件下的測試來決定LED是否滿足應用的要求。測試前後發生的大量的參數改變都要被記錄下來,同時要監視被測LED亮度、顏色和電壓降的變化。
加速生命周期測試是特殊應用領域內避免故障的一個關鍵測試。測試有助於確保篩選出那些期望至少可以工作100000小時,但僅工作1000小時就提前發生故障的LED。這種情況是可能出現的,因為低品質的LED(也可能是組裝設計得不合理的高品質LED)在工作1000小時後亮度就會降低。實際上,一個低品質的LED如果有更高的驅動電流,在工作初期會比高品質的LED更亮,然而,過高的電流會使LED發熱過快,最終結果是亮度變暗或燒毀。
另外,組裝技術在某種程度上對LED性能的影響要比芯片本身還大的例子也是有的。設計工程師應該向LED供應商索要LED的可靠性規範,並且也應該進行LED的組裝測試以保證亮度比較高的確實更好。有些優秀的LED供應商可以保證他們的LED組裝技術的可靠性能夠持續三年或更長,並且可以進一步提供包含高品質LED和針對特殊應用而進行的恰當設計在內的最終LED產品。
[page]
檢測的重要性
兩個在運輸領域內的應用有助於解釋充分的測試如何防止LED在提供高度可視性的應用中發生故障。在20世紀90年代早期,LED用於轎車和卡車的刹車燈。有些LED設計很快就出現了性能指標上的不一致性,並很快燒毀了,其原因或許是由於LED的質量問題,或許完全是產品本身的設計問題。直到最近,在交通信號燈方麵,當LED成為更合適的光源時,這種現象才被重視。設計布滿LED的直徑8英寸或12英寸的印製板的公司必須在選擇LED和改善設計等方麵考慮環境和應用需求。
以上任何情況,如果壓力測試或加速生命周期測試都已經做過了,就可以認為是高質量的LED或LED的組裝是合格的,也就可以應用在需要更長使用壽命和更高可靠性的場合了。
合理使用
不是每個應用都需要高質量LED組裝技術的。如果LED的組裝不符合苛刻環境的要求,應用也不一定會出現較大的安全風險,或者,如果最終產品的維修成本不是很高,采用差一些的組裝技術也許更合適。
最根本的一點是LED必須是能夠買得起的。因此,在成本要求限製之內,就必須考慮供應商產品的包裝等級、組(zu)裝(zhuang)設(she)計(ji)的(de)經(jing)驗(yan)和(he)測(ce)試(shi)等(deng)因(yin)素(su)。滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)及(ji)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)的(de)設(she)計(ji)是(shi)服(fu)務(wu)於(yu)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)的(de)最(zui)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)。如(ru)果(guo)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)高(gao)端(duan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),那(na)麼(me)芯(xin)片(pian)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)選(xuan)擇(ze)、設計經驗,以及測試都是應該考慮的因素。如果不考慮高端產品的銷售價格,就應該仔細斟酌區別好與壞LED的其他相關因素。具備對包裝等級進行分類能力的LED供應商,以及能夠進行可靠性、加速生命周期測試的廠商是可以進行長期合作的,這有助於製造商采用更可靠的LED開發高端產品。
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