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LED灯泡/灯具寿命

影响LED灯泡或灯具寿命，真的只有流明维持率这个因子吗? 基本上，LED灯具是由括调光器，电源供应器，发光二极管，光机驱动组件、散热模块等所组成，这表示整个灯具的寿命，实际上是由数个电子模块串联或并联所构成，而每个电子模块都有各自的功能和可靠性水平，当任何一个模块发生问题时，都代表着LED灯具失效了，这点与传统钨丝灯泡大不相同，如果我们把LED产品看做电子产品，哪些是构成LED产品失效的主要原因呢？

其实，从一般电子产品的常见失效情形就可以窥出一二。电子产品常见的失效包括散热设计不良、过载使用、驱动电路故障、电源故障以及零件或制程工艺不良等。只要是会发生在电子产品上的失效情形，基本上都会出现在LED产品上，针对这类型的缺陷，通常可利用电子产品可靠性设计验证手法，在实验室被提早发现而加以改善。另一种失效是属于电气特性上的失效，若以LED灯具来说，如流明维持率、色温/色彩变化、电源参数偏移等，针对这类型的缺陷，则利用环境试验与可靠性证明试验加以验证即可。因此，从过去在电子产品在可靠性上的经验来看，LED产品也应遵循着传统的电子产品环境与可靠性试验模式，来加以验证其可靠性与寿命才对。

目前，在文献上要找到大量的LED灯具故障数据并不是一件容易的事，近两年来比较大规模的数据，是在美国东部的宾夕法尼亚州埃尔伍德市。埃尔伍德市从5400盏户外LED路灯失效数据统计中得知，电源与控制驱动模块失效占59%，散热不良占31%，LED组件不良约占10%。这是以美国设计与封装技术能力的产品，并针对户外用LED路灯实际所观测的数据，从数据中可得知电源模块与控制驱动模块所占的失效比例最大，散热不良造成失效为第二，加上户外环境因子较室内环境因子复杂(包括温度、湿度、雨水/结露、灰尘、硫化腐蚀、雷击、电源变动等)。因此，对户外用LED产品来说，环境仿真试验与寿命试验更形重要，而不仅仅是节能或流明维持率这些事了。

对LED成品厂的建议

1.LED成品的可靠性与寿命，是由各分项模块的可靠性所组成。因此，必须依层级建立LED组件和各模块阶段的可靠性评估方法或标准，并将此标准订定于买卖合约中。(如LED LM-80报告，模块可靠性试验、EMC、安规等报告)。

2.建立LED成品可靠性设计验证计划，并于产品雏型阶段执行设计验证，这绝对是LED产品可靠性的关键所在。

3.建立一套LED灯具之环境仿真与寿命加速试验规范等。

对LED组件厂的建议

1.以目前市场来说，符合LM-80试验的LED组件，一定有助于全球市场的开拓。

2.执行LM-80试验前，必须先进行可靠性资格试验(Reliability Qualification Test)，以确认封装质量与电器性能有无缺陷存在，亦可避免在LM-80试验途中出现失效，而使得整体试验必须重新来过。

3.进行LM-80流明维持率试验时，可提高取样数量，在以总试验数量进行MTTF的计算，如可一举两得。至于LED组件可靠性资格试验的项目，则可依循LED组件使用任务需求参考相关规范即可。(如AEC-Q101、JEDEC/JESD22、MIL-STD-883、Telcordia GR 468等)

结语

一个产品寿命要好，供应链中无人能置身事外，更无须质疑的，符合LM-80的LED组件质量，一定比不符合的来的好。当LED产能严重过剩，市场也经常传来LED企业倒闭的消息，如果还能够存活下来的公司，「成本」与「质量」将是王道。寻找专业的实验室给予协助，绝对是提升质量与市场竞争力最快速的方法之一。

关于作者

崔革文，在可靠度领域20年以上经验，专精于可靠度设计验证与故障分析，目前任职于宜特科技，担任可靠度工程处副总经理一职。