第1章 LEDの信頼性の特徴
1 半導体デバイスの信頼性の2つの側面
2 故障率のバスタブカーブ
3 IC・LSIとLEDの信頼性管理の比較
4 信頼性試験と評価パラメータ
5 故障の種類と故障モード
6 LEDで想定される故障
7 樹脂の黄化による光透過率の低下
8 白色LEDの色度シフトの例
9 マクアダム楕円
10 マクアダム楕円と標準偏差(Step値)
11 高温で色度シフトが顕著になる例
12 蛍光体材料の安定性の比較
13 EOS・ESDによるシャント抵抗の形成
14 短絡抵抗の特性と予想される短絡経路
15 代表的光源の故障モードの比較
第2章 メーカー・研究機関のデータから
1 Cree データシートの例
2 信頼性試験の例(動作試験)
3 信頼性に関する記述
4 LM-80 長期光束維持試験のレポート
5 光束維持試験の構成
6 光束維持試験:周囲温度の効果
7 光束維持特性の数学的モデル
8 周囲温度の違いによる接合温度と期待寿命
9 駆動電流の違いによる接合温度と期待寿命
10 日亜LEDの信頼性試験の例
11 ソウル半導体の信頼性試験の例
12 Z-Power LEDの寿命のグラフ
13 Z-Power P1シリーズ1Wの寿命計算例
14 寿命の温度依存性
15 アレニウスモデル
16 活性化エネルギーの概念
17 温度と寿命の関係の2つの表現
18 Lumileds LUXEONの信頼性試験内容
19 LUXEONの光束維持特性の例
20 活性化エネルギーに関する記述
21 LUXEON K2の概要
22 パッケージ構造と熱抵抗の低減
23 Lumileds提供の設計者向けツール
24 脱落率の定義
25 LUXEON K2の絶対最大定格
26 熱抵抗と接合温度
27 順方向電流のディレーティング
28 接合温度と残存率
29 LUXEON K2 期待寿命の設計グラフ
30 活性化エネルギーの推定
31 LM-80 光束維持試験
32 寿命予測グラフの例
33 Lighting Research Center(LCR)
34 市販高光束LEDの寿命データ例
35 寿命試験チャンバの構造
36 光出力の変化の例(その1、その2)
37 LRC報告データからの70%寿命の計算
38 LRCの報告を基にしたアレニウスプロットの試み
39 報告に見られる活性化エネルギーの値
第3章 LED寿命評価に関する標準化の動き
3.1 ASSIST RECOMMENDATION
3.1.1 ASSIST プログラムのスポンサー
3.1.2 ASSIST Recommends の構成
3.1.3 直接照明器具のタイプ
3.1.4 ASSIST Recommends Vol.1の構成
3.1.5 LED寿命の定義
3.1.6 白色LEDの色度のばらつきの推奨値
3.1.7 LEDの寿命評価方法
3.1.8 LED単体/LEDシステムの寿命評価方法の比較
3.1.9 データシートの様式(ハイパワーLED)
3.1.10 データシートの様式(LEDシステム)
3.1.11 光出力低下の閾値
3.1.12 各種光源の光束維持特性
3.1.13 人間が感知できる照度減少の範囲
3.1.14 ダウンライトでの報告例
3.1.15 ダウンライトの試験方法
3.1.16 試験のセットアップ
3.1.17 26Wダウンライトの明るさと基板温度
3.1.18 12Wダウンライトの明るさと基板温度
3.1.19 26Wダウンライトの寿命
3.1.20 12Wダウンライトの寿命
3.1.21 照明器具の試験・評価法のポイント
3.2 IES LM-80
3.2.1 LM-80の概要
3.2.2 LM-80で定められている報告書
3.2.3 LED照明器具のEnergy Star光束維持合格基準
3.2.4 照明器具としての色に関するEnergy Star要求条件 |
第4章 偶発故障の故障率
1 偶発故障の故障率の推定
2 期待故障数の計算
3 期待故障数を求めるグラフ
4 試験に必要な個数
5 LTPD抜き取り表
第5章 LEDシステムの信頼性設計
1 Multi-LED Systemに要求される特性
2 LED交通信号灯と故障の例
3 交通信号灯の基本的な点灯回路
4 LEDを多数個使用したシステムの要求故障率
5 デバイスアワーの壁
6 故障率の加速係数と温度の関係
7 偶発故障の故障率についてのまとめ
第6章 磨耗故障による故障率
1 ワイブル分布
2 必要なMTTFの見積もり
3 寿命分布の広がりの違いと必要なMTTF
4 ワイブルプロット(50Fit@5万h)
5 磨耗故障の故障率の計算
6 LED寿命に至る前に急増する故障率
7 寿命分布を短時間に把握するには
8 カーブフィッティングを用いた外挿の例
9 温度加速による試験時間短縮の例
10 温度加速試験が成り立つための条件
11 温度加速試験の失敗例
第7章 LEDの発熱と熱抵抗評価
7.1 LED発熱の起源
7.1.1 LEDのp-n接合
7.1.2 半導体材料とp-n接合のVF
7.2 LEDの接合温度上昇の影響
7.2.1 LEDの温度による光出力の変化
7.2.2 LEDの接合温度上昇による波長シフト
7.2.3 電流増加による青色LEDのピーク波長の変化
7.2.4 白色LEDの構造と発光スペクトル
7.2.5 温度による白色LEDの放射光の低下
7.2.6 白色LEDの温度による色度変化の例
7.3 熱抵抗測定による接合温度の推定
7.3.1 ダイオード順方向特性の温度変化
7.3.2 VF の温度変化とK Factor
7.3.3 K Factorの理論的背景
7.3.4 熱抵抗測定の分類
7.3.5 熱抵抗測定の基本回路
7.3.6 熱抵抗測定のタイムチャート
7.3.7 Heating Curve
7.3.8 Heating Curveの解析
7.4 過渡熱抵抗測定による実装不良評価
7.3.1 Heat Sinkがある時のモデル
7.3.2 CR等価回路の過渡応答と過渡熱抵抗
7.3.3 過渡熱抵抗のシミュレーション
7.3.4 ダイアタッチ(Chip-Case間)不良の検出
7.3.5 LED実装(Case-基板間)不良の検出
7.3.6 基板実装(基板-Heat Sink間)不良の検出
7.3.7 ダイアタッチ部不良の検出例
第8章 結論
1 LEDの信頼性について
2 LEDシステムの信頼性設計について
3 熱抵抗測定について |