如何论证半导体光源的质量与可靠性

半导体光源（发光二极管， LED ）是新型高效固体光源，具有节能、环保和寿命长等显著优点。半导体照明同样亮度下耗电仅为普通白炽灯的 1/10 ，节能灯的 1/2 ，使用寿命却可能延长 100 倍。自 2003 年以来，在“国家半导体照明工程”的组织实施过程中，国内的相关企业、研发机构和大学围绕宽禁带半导体材料、大功率 LED 器件、封装、配套原材料、重大装备等方面开展研发，攻克了一系列半导体照明的关键技术，取得了显著进展。但半导体白光照明技术还远不成熟，还有一系列的科学、技术问题有待解决， 特别是在产品的质量稳定性和可靠性上，还有待提高。
许多公司宣称其半导体光源连续使用寿命为 10 万小时，但市场上的 LED 光源显然良有不齐， 产品实际可用寿命最短的不到 100 小时，许多不到 5000 小时，亟大的影响了整个 LED 产业在市场上的信誉。另一方面，半导体光源的用户也缺少对 LED 产品的质量稳定性和可靠性的有效检测手段，以至于无法选购到可靠的产品，直到客户使用失败后退货遭受巨额损失。我们业界必须有一个相对统一的产品质量与可靠性的规范和测试标准，以便为产业的进一步高速发展奠定基础。

鉴于 LED 产业的迅猛发展，国际上 CIE 等相关机构还未能制定一个统一的规范，多由各公司自行规定及测试，一般包括低温，常温，高温老化实验，冷热冲击实验，高温高湿老化实验，机械撞击，震动实验，静电放电实验，盐舞实验，焊接实验等或其中若干项。国内好的公司则有做 1000 小时室温老化实验。国内 LED 光源用户一般也是用该室温老化实验来验证供应商的产品质量和可靠性。图一是我公司（乐百利特）所做的 2000 小时室温老化实验，产品光通量变化在设备测量误差范围内（ 3% ），未见任何光衰。

由于 LED 光源的使用寿命要求是 1 万至 10 万小时（约 1 年至 11 年），用户很难有时间用常温老化法求证。由于 LED 光源的寿命 t 和温度呈指数关系，

t=t 0 *exp(- D E/kT)

高温下 LED 光源的寿命会大大缩短， 因此高温加速老化实验是更严格快速的可靠性测试方法。 85 度下 LED 光源寿命比常温将会缩短约 20 倍。图二是我公司（乐百利特）所做的 2000 小时 85 度高温加速老化实验，产品光衰在 5% 以内。而国内许多厂家的劣质产品则在 24 至 100 小时内迅速老化， 该实验成为检验产品质量的一个快速试金石。

国半导体照明产业已经具备了一定技术和产业基础，正在进入快速发展时期。我们建议行业加速速建立起一套统一的产品质量与可靠性的规范和测试标准。同时我们也建议业者及 LED 产业使用商先把高温加速老化实验引进到产品的开发及供应商的考核上来， 以正 LED 光源的质量之名，同时大大减少不良 LED 产品对 LED 产业用户的损失。