LED技术应用与挑战

在汽车行驶过程中，照明系统扮演着至关重要的角色，它不仅确保了夜间或恶劣天气条件下的行车安全，还承担着传达车辆意图和状态的责任。汽车照明设备主要分为两大类：照明灯具和信号灯具。

照明灯具的职责在于提供足够的光线，以便驾驶员能够清晰地看到道路、交通标志、行人以及其他车辆，从而识别潜在的障碍物。这类灯具包括但不限于前照灯、雾灯、倒车灯、牌照灯等。而信号灯具则通过各种灯光信号，如位置灯、转向灯、制动灯等，来告知其他道路使用者车辆的存在和行驶意图。

随着技术的发展，LED（发光二极管）因其高效率、长寿命和节能特性，逐渐成为汽车照明领域的新宠。然而，LED在汽车照明中的应用面临着一系列挑战，尤其是在质量和可靠性方面。车规级的LED器件需要满足高标准的光效和耐温性能，同时保证芯片的稳定性和一致性。

可靠性试验

目前，国内LED汽车照明市场主要由国际企业主导，这与国内企业在技术布局和研发上的起步较晚有关。为了提高产品的可靠性，LED器件需要通过一系列严格的测试。

1.静电防护试验(ESD)：LED组件在静电防护能力上较一般IC类来得低，目前组件厂除非增加Zener Diode，否则多数无法保证ESD等级，然多以HBM>2KV与MM>1KV为挑战目标。

2.湿度敏感性等级区分试验(MSL)：LED车用规范已要求需进行此测试，然对于表面黏着型(SMD)组件来说，此试验有助于了解产品耐湿等级，方便作为产线管理之用。

3.热阻(th)与Tj估算：LED产品对热的敏感性很高，而且随着环境的增加，衰减速度也会加快，因此必须采取有效的散热措施。通过热阻量测，可以帮助客户找到合适的散热方式，或选择合适的材料，以延长寿命。

4.产品点亮寿命试验：透过各种不同之电流、温度、湿度等的组合模式进行，包括美国能源之星DoE EnergyStar LM-80之验证服务。

5.寿命预估：典型的点亮试验，藉由计算产品之活化能(Activation Energy)，以获得更为正确的寿命预估值。

6.脉冲试验：这是一种快速而严格的实验方式，但却能最真实地模拟实际使用情况。本试验可配合高温或低温环境贮存，也可用于温度循环试验，是最严格的加速模拟。

7.环境应力试验：典型的应力试验为温度循环试验(TCT)与温湿度循环试验，前者主要是利用材料的热膨胀不匹配(CTE Mismatch)特性以使组件构装后的结构风险得以显现，后者则是透过呼吸效应以显现产品的质量问题。

8.机械应力试验：组装后的推拉力、震动、冲击等模式，应根据使用目的和环境条件进行规划，以突出产品瑕疵。

9.腐蚀性气体试验：腐蚀性气体的来源有两种：盐雾和酸性气体。由于受到空气污染的影响，空气中的酸性气体与水分结合后产生的液体，对LED材料来说是极其严苛的，不仅会导致内部光反射急剧下降，还可能导致外部老化，影响颜色等问题。

10.防水防尘试验(IP)：终端产品在防水、防尘等方面要求极高，特别是在户外使用时，必须进行更严格的检测，以确保产品结构稳定可靠。

11.其它试验：其它常用试验尚包括了产品早夭筛选技术、焊锡性(Solderability)、压力锅(PCT)、耐热试验(Heat Resistance)等。

12.光学分析：提供可控温之积分球系统(50cm与100cm)与MCD量测，可量测出LED产品之色温(Color temperature)、光通量(Luminous flux)、光强度(Luminous intensity)、色坐标(Chromaticity coordinates)、演色性(Color rendering)、波长(Wave length)等.协助解决客户测试过程中的量测需求，以做为各种验证判定结果的依据，提高实验效率与正确率。

13.法规试验：车用法规AEC(汽车电子委员会)AECQ-101，AECQ-102,IEC(国际电工委员会)IEC60810, SAE(美国汽车工程协会)USCAR-33,LED寿命测试/推估法规。

14.高功率温控系统：为了更好地控制高功率LED产品的Max Tj，我们研发了一套精确控制Tj测试设备，可以精确控制Ts，并获得正确的Tj，以满足高功率LED的可靠度要求。