郭志军:解码LED灯高效老化及在线检测技术

LED灯或灯具是由光、热、电及机械元器件组成的复杂系统，其性能不仅与各元器件相关，还受限于制造技术，产品质量离散性较大，且在初期可能存在较高的失效率。若监测不力，不合格品大量流向市场，将对品牌造成不可估量的负面影响。适用于LED灯和灯具早期失效检测的高效老化及在线品质监控的技术至关重要。杭州远方光电信息股份有限公司客户中心总监郭志军做《LED灯自动高效老化及在线检测技术》主题发言。

杭州远方光电信息股份有限公司客户中心总监 郭志军 做主题发言

1、LED产品应用发展迅速，质量问题引发关注

自2012年以来，各国政府相继推进白炽灯淘汰计划及LED照明应用推广项目，大行节能之道，LED照明产品的市场占有率猛增。与此同时，LED照明产品的质量风险问题也得到了前所未有的关注。

1.1 LED宣称数值遭到考验，在线检测势在必行

DOE的Caliper项目在2012年底发布其对LED PAR灯的一份抽样检测报告[1]，在21个lighting facts认证产品中，33%样品的光色性能与厂商宣称数值不符，并且在18个能源之星认证产品中，22%样品的光效不达标，所有不达标产品将面临资质取消问题。

图 1 DOE Lighting Facts(左)以及能源之星(右)认证产品的不合格率分布图

同样在国内，2013年9月由中国CLEAR计划发布的第五轮LED球泡灯的检测报告[2]指出：在抽样的32个不同品牌厂家的40个型号的LED球泡灯的产品合格率只有12.5%。不合格项目主要表现为：最小光通量不达标、光效虚标、实际相关色温与宣称数据不符，而功率因素超过九成不达标。

因此产品的全检势在必行。

1.2 LED失效频发，引发市场担忧

LED的理论寿命可以达到50kh甚至更高，但LED本身是一个复杂的集成系统，它的整体可靠性取决于其光、电、热及机械元件，以及组装技术。也就是说，即使每个元件证实可靠，组装缺陷、环境因素导致的各元件的迅速衰变以及各元件之间的相互影响均会造成LED产品光色性能的衰变，甚至毁灭性失效，使其宣称的长寿命瞬间失去意义。由此所带来的维修、更换等费用极高，LED价格本身高于传统照明产品，这样的情况下，成本的回收期难以预计，引发担忧。

1.3 传统质量控制手段并不能满足LED质量控制需要

LED产品的众多特性与传统照明产品存在差异，传统的老化+光色电抽检的方法和设备并不能满足LED的检测需求，因此专业的LED检测设备就成为LED产品研发、生产、进出厂检验的重要支撑。

2.LED 早期失效测评技术及产品质量在线控制解决方案

此前，远方已经针对LED芯片的寿命测试、热阻测试、驱动测试以及电子器件的干扰/抗干扰特性进行了长期研究，开发了一系列针对各部件寿命和可靠性测试的成熟技术和设备。同时，结合远方检测校准中心NVLAP LED寿命测试实验室的流明维持测试和失效观察数据，远方进一步综合分析了上述各因素在LED失效过程中的贡献，并对失效检测技术进行了深入研究，开发了一系列针对早期失效测试的高效老化项目。

在此基础上，远方进一步结合自身承担/参与LED在线检测相关的国家863计划及政府项目所取得的研究成果，以及在光电检测及自动化控制技术开发方面的数十年深厚积累，通过不断的技术研究和创新，于2012年下半年推出了全新的生产品质及失效控制方式--LAT系列自动老化及在线测试解决方案，不仅克服了传统的老化和系统抽检方式所带来的弊端，还集成了光色电在线快速检测技术，进一步提高LED产品在线检测及分选精度，其特点如下：

1)高效老化，加速老化进程

2)高精度的100%在线光色电检测，避免抽检风险

对老化过程中出现的光衰及颜色漂移情况可以有效识别，直接剔除不合格品，合格产品还可根据预设的条件进行色温分级等，以提高产品实际性能与宣称值的一致性。

3) 系统自动化程度高，省时、省力、省电

远方LAT-3000自动老炼及在线检测系统图片及工作流程图

目前该技术已在立达信、生辉等多家知名LED生产企业成功应用。

LED自动高效老化及在线检测技术的应用可有效帮助LED生产企业提高产品质量，提升产品形象，增强市场竞争力，加快品牌的建立。对促进整个LED行业的健康发展具有重要意义。