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LED的“寿命”是什么样一种概念?什么是“浴盆”曲线?

LED的“寿命”是什么样一种概念?什么是“浴盆”曲线?

发布日期:2017-09-12     整理:雷舒科技


LED的“寿命”是什么样一种概念?什么是“浴盆”曲线?

“寿命”是事物从诞生到死亡的生存时间,对于电子元器件来讲,它的“寿命”是指它内部的物理机理能从形成到消失的延续时间,LED作为一种电——光转换的器件,电子——空穴对的能带跃迁产生光子这一物理机能,理论上是无限长的过程,是长寿命的“永J”牌,但任何材料,即使是构成LED的半导体材料,包括它的电极等材料,在长时间的电能,热能加载下,终究会衰变、老化,最终会丧失原有的机能,导致“死亡”——失效。因此尽管LED是固体发光,也是有它的生存期。一般讲,这种器件与其它半导体器件一样,在理论上讲“寿命”很长,所谓LED的寿命与实际制成可实用的LED器件(指LED Lamp)的寿命是二个概念。它必然如同其它电子元器件,一样遵循事物从诞生到消亡的一般规律——“浴盆曲线”。图94-1示出自然界的物件与时间的消亡(或失效)规律。

从图中可以看出,这个曲线可以分为三个时段:

(1)    t0 —t1 时段

这是器件的诞生初期的一段时间,它一开始呈现高失效率,随着时间的增

长,失效率逐渐下降达到t1时间时,失效率保持在比较低的水平,称t0 —t1 这时段为早期失效时段。可以以人为例,婴儿从出生到少年期,由于先天不足,抵抗力、免疫力等不足造成其死亡率比青年、中年要高。LED同样,由于器件在制造过程中形成的缺陷以及漏检漏测等因素,一些“先天不足”的器件“混出”到用户处,一经使用,便暴露出哑,导致使用初期失效率较高。

(2)    t1 —t2时段

这段时间往往很长,是所谓的“寿命期”,即指这段时段,由于“先天不足”

或质控不严的器件在t0 —t1时段被暴露,因此对于大多数“正常”的器件能可靠地工作,实行它们的使命。当然也会有非常低比率的器件失效,如同人在青壮年时期也会因突发原因死亡一样,这种失效十分随机,因此称这一时段为随机失效时段。

(3)    ≥t2时段

这是器件经长时期工作后,由于风化、老化、自然磨损等种种疲劳性因素,使器件进

入衰老期,逐步丧失机能,失效率增长较快,因此这时段也称疲损失效时段,进入这一时段的器件,失效比率直线上升。

很显然,浴盆曲线适用于各种物件包括LED。对于不同的物件,须要定义它们各自的“失效”定义,例如对人和动物而言是死亡,对于LED之类的电子元器件则需另外定义。

注意,上面的叙述是对物件的总体,并不针对某一物件的单体,实际上,这是一种统计上的概念。因此“寿命”也是一种统计平均,不能用单体来估测。例如大家说人的寿命平均为八十岁,是指特定范围内的人群,对这群人中某一位有可能活到一百岁,也有可能三岁就夭折。不能以单体寿命去“考核”人群的寿命。LED同样如此,不能用整体的所谓10万小时、5万小时来作为检验某一个或某一批LED的产品。一般讲“寿命”不能作为一个参数来检测LED合格与否,道理也在于此。

 


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