Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Воскресенье, 21 января
 
 

Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Отказы светодиодов и методы их анализа

Светодиоды открывают дорогу новым приложениям и различным рынкам с широким рядом требований. Помимо прочих выгодных характеристик, светодиоды обеспечивают высокую надежность и большой срок службы — свыше 50 тыс. ч, однако производственный брак и плохие условия эксплуатации могут заметно снизить надежность этих изделий. Для того чтобы избежать отказа или быстро найти решение возникших проблем, требуется хорошо разбираться в механизмах сбоя и использовать подходящие методы анализа.

Проблемы явных и скрытых энергетических потерь в светодиодных осветительных приборах. Часть 3

Особенности технологии производства светодиодных светильников

 

8 ноября

Анализ и тестирование светодиодной продукции как залог ее качества

В настоящий момент в рамках программы энергосбережения большинство российских предприятий отдает предпочтение использованию светодиодных ламп и светильников, что, в свою очередь, открывает широкие перспективы для развития данного направления.



 Несмотря на востребованность светодиодных источников освещения и легкость их использования, остаются определенные сложности. Обилие на российском рынке светодиодов и светильников китайского производства обеспечивает данной продукции относительно низкую цену, но при этом не всегда хорошее качество. А только качественные светодиоды и светильники могут способствовать достижению реального энергосбережения. В противном случае затраты на последующий ремонт могут превысить все предполагаемые выгоды.

Российские потребители уже поняли, что следует особенно осторожно относиться к дешевой светодиодной продукции. В настоящий момент спрос на данный вид изделий только набирает обороты, поэтому качественная продукция еще не может производиться по доступной цене. Цены на светильники могут значительно снизиться только в случае появления массового спроса на данную продукцию.

Для того чтобы сверхъяркие светодиоды и светодиодные лампы стали недорогим продуктом, необходимо обеспечить высокий срок службы — только тогда будут оправданы первоначальные высокие инвестиции. В дальнейшем экономия достигается за счет более низкого энергосбережения, низких затрат на обслуживание светодиодных светильников и высокого срока службы, что позволяет оправдать первоначальную высокую стоимость светильников. В связи с этим российские производители должны понимать, что их продукция будет постоянно востребована и интересна на рынке только в том случае, когда они смогут убедить покупателей, что высокие первоначальные вложения в светодиодные светильники принесут заказчикам значительную экономию в будущем. Обязательным параметром контроля светотехнических изделий являются электрооптические характеристики и их стабильность в зависимости от температуры окружающей среды.

Достоверные данные о реальном сроке службы того или иного светодиодного светильника можно получить либо опытным путем, включив светильник на большой срок (т.е. непрерывно используя светильник в течение длительного времени), либо в лабораторных условиях по специальной программе измерений. При этом в последнем случае можно добиться требуемых условий и произвести измерения в заданные промежутки времени в определенной последовательности, которой нельзя добиться в ручном режиме.

В настоящее время в России имеется целый спектр лабораторий, которые выполняют измерения электрооптических характеристик светодиодов и светильников. Наличие аккредитованных лабораторий позволяет реально оценить параметры того или иного светодиода или светильника. Следующим важным шагом станет введение единых стандартов для всей светодиодной продукции и единых стандартов на техническую документацию на данную продукцию. Это упростит процедуру сравнения светодиодных приборов. Сегодня российские производители светодиодных светильников, получив результаты измерений оптико-электрических параметров светодиода или светильника, могут только констатировать факт — реальные характеристики данного изделия. Остается открытым вопрос о том, что делать, если полученный результат не является удовлетворительным.

В таком случае возникает необходимость дальнейшего анализа. Для этого существует ряд методик и специализированных тестов, которые позволят выявить причину несоответствия полученных характеристик ожидаемым. Проведение подобных испытаний требует наличия специального оборудования и условий, которые можно реализовать только в современных лабораториях, ориентированных на проверку светотехнических и полупроводниковых изделий. Иметь такую лабораторию каждому предприятию нецелесообразно и не очень выгодно. Именно поэтому ООО «Совтест АТЕ», занимающееся активными разработками в сфере высоких технологий (начиная от теоретических разработок и заканчивая внедрением данных технологий как на собственном производстве, так и на производстве заказчиков), столкнувшись с необходимостью испытаний и проверки своих изделий, доверило данную процедуру российской лаборатории, в которой была проведена проверка основной части оптико-электрических параметров.

Следующий анализ был проведен на собственном оборудовании «Совтест АТЕ» — рентгеновской установке, что позволило убедиться в правильности позиционирования кристалла и в качестве разварки (см. рис. 1). Для более глубокого тестирования и анализа своей новой разработки — светодиода мощностью 1 Вт — «Совтест АТЕ» привлек своего давнего партнера, обладающего знаниями и материально-технической базой, — немецкую лабораторию RoodMicrotec.

Данная лаборатория оснащена всем необходимым оборудованием для детального анализа как самих светодиодов и кристаллов, так и готовых изделий — светильников и светодиодных фонарей (см. рис. 2).

Существуют различные методы и возможности испытаний и анализа светодиодной продукции, которые можно разделить следующим образом:

– измерения, которые включают в себя снятие вольтамперных характеристик, измерения интенсивности светового потока, длины волны, цвета;

– неразрушающий контроль (на базе установки рентгеноконтроля, сканирующий оптический микроскоп, оптический микроскоп) (см. рис. 3, 4);

– разрушающий метод контроля (изготовление шлифов, вскрытие корпуса , что позволяет детально проанализировать внутреннюю структуру изделия) (см. рис. 5, 6);

– оптические измерения на светодиоде со вскрытым корпусом;

– специальное оборудование для удаления отдельных структур и слоев, позволяющее провести более детальный анализ.

Одним из основных критериев оценки светодиодного светильника является правильно организованный теплоотвод. Испытания светильников одного и того же производителя показали, что из-за некачественно организованного теплоотвода происходит локальный разогрев отдельных участков, что приводит к быстрой деградации светодиодов и снижению их срока службы.

На основании полученной картины теплоотвода производится анализ светильника и даются рекомендации по его улучшению с целью обеспечить равномерный теплоотвод и улучшение параметров.

Проведение подобного рода испытаний и анализа дает производителям возможность доработать и улучшить свойства производимых изделий и поставить на рынок высококачественную продукцию. В результате работ по проекту анализа и доработке светодиода специалистами «Совтест АТЕ» был накоплен хороший опыт и принято решение о дальнейшем сотрудничестве с лабораторией RoodMicrotec. Теперь компания может предложить не только технологии и оборудование для производства светодиодов, но и услуги по проведению структурного анализа светодиодов и светодиодных светильников, а также оказать помощь в анализе полученных изделий.

Рис. 1. Светодиод в процессе рентгеноскопии

Рис. 2. Лаборатория RoodMicrotec

Рис. 3. Отделение кристалла от подложки

Рис. 4. Отделение кристалла от подложки (вид сверху)

Рис. 5. Микрошлиф сварного соединения
а)
б)

Рис. 6. Светооптическое исследование в условиях вскрытого корпуса


Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Константин Голобоков, директор по инновациям, компания ООО «Сов­тест АТЕ»,ed@sovtest.ru



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2018 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты