LED产品质量系统性的评估分析方法

固态照明（SSL）的产品开发不仅仅局限于LED和驱动电子领域。Richie Richards阐释了该如何评估这其中复杂的设计要素，这些要素包括了材料选择、热处理、兼容性等问题。只要恰当处理好它们，定能生产出最佳的照明产品。

　　古话说的好：“当你亲眼所见就能知道东西的品质，但有时却无法言表。”影响固态照明性能的设计要素，正如所言，通常是难以形容的。LED产生的光不过是整个评价系统里的一小部分。要进行完整的评估鉴定，安装过程和产品的生命周期同等重要。接下来我们看看易产生疑问的的一些例子。

　　LED技术发展迅速，不少灯具商家喜欢就有关产品的色彩品质、亮度、发光效率、耐久性，甚至是整个产品提出无根据的索赔要求。没有恰当的热处理设计，或是电路设计不当，都会造成过度电性应力，如果在生产过程中产生了化学兼容性问题，将导致LED产品的质量劣变，甚至产生照明故障。图1收集了造成质量劣变和故障的过程原因。

图1 固态照明产品质量问题可能导致热，化学或驱动程序问题

　　总体评估

　　为了确保固态照明产品的质量，进行定量的测试至关重要。这将决定设计强度和产品长久的可靠性。不仅仅是只是LED部分，整个固态照明产品都关乎品质。科锐公司（Cree）推出了对LED灯具进行了有关热学、电学、机械、光度及光学参数（TEMPO）的全面测试。TEMPO服务帮助LED元件客户解决问题。该项目还能使产品开发人员快速应对挑战、节约开发成本、为新产品争取更多的市场时间。

　　照明产品的系统评估是一个多点式的测试和分析过程。工程人员必须进行一系列的有关热学、电学、机械、光度的测试，并提交能够确定产品性能的数据全面报告。本文结尾处的工具栏附上TEMPO服务详细的测试目录。此外，测试结果将应用到由照明工程学会（IES）通过的TM-21标准，来设计LED的寿命时间。　　测试与评估很富有挑战性，特别是对于那些刚刚从事设计LED的灯具生产商们来说格外不易。固态照明产品包含了大量的组件：LEDs、电路板、光学部件、电流驱动器、电源供应器、散热器和机械外壳。任何组件都会影响产品的性能、质量和寿命时间。

　　照明系统性能需要评估的有机械构建和长期可靠性。另外，测试结果的报告需要以LM-79-08为基础。评估需要提供能源之星、DLC和UL标准测试的对比结果。

　　热学和机械测试

　　大多数LED故障问题和温度相关；性能和设计的寿命时间与热管理、以及LED半导体芯片的节点温度紧密相关。节点温度的升高减少光能输出，缩短使用寿命。恰当的热管理和机械结构对性能至关重要。LED焊接的x光拍照等技术手段可以用来评估机械结构，评估实际散热性能以此验证散热设计的假定计划，对于确保质量和可靠性来说十分必要。

　　热学测试对于产品而言是有挑战性的。错置热电偶、过多光子能量照明热电偶都是错误的温度测试。这些差错都会折损产品的使用寿命。

热学和机械测试的固态照明产品，可以发现设计或制造上的缺陷

　　正确的测试需要精确地验证结点温度监测的焊接点。TEMPO测试包括验证结点温度监测的焊接点、固态的红外热成像，以及根据测试得出的结点温度估算。正如图2所示，可以利用温度测试和红外热成像手段测量和说明LED灯具的散热性能。

　　请留意图二右手部分的红外线照片，体现了两个相同的印刷线路板的散热差异。左边的印刷线路板温度更低，图片显示为黄色，而右边的为亮红色，LED已白热化，表明印刷线路板的散热接口应安装在右边。

　　LED和印刷线路板之间的机械接口，对固态照明系统的热学性能影响深远。可以利用x光射线进行分析。这对于核查焊接的质量，决定是否无效或是过度焊接十分有用。