對LED顯示屏而言，其壽命可分為經(jīng)濟壽命、技術(shù)壽命、使用壽命和平均壽命。產(chǎn)品的經(jīng)濟壽命(又稱(chēng)價(jià)值壽命)，是根據產(chǎn)品的維持費和折舊費來(lái)確定的，通常是指在最低年平均使用成本的基礎上，產(chǎn)品的使用期限；經(jīng)濟壽命用于確定產(chǎn)品的最佳折舊年限和最佳更新時(shí)機；技術(shù)壽命是產(chǎn)品在技術(shù)上有存在價(jià)值的期限，即從產(chǎn)品開(kāi)始使用，至被技術(shù)上更為先進(jìn)的新型設備所替代的全部經(jīng)歷期，技術(shù)壽命的長(cháng)短決定于設備無(wú)形磨損的速度，事實(shí)上，目前LED顯示屏的技術(shù)壽命一般只有3年；使用壽命是指產(chǎn)品從投入使用到完全失效的時(shí)間。

 LED顯示屏作為集LED顯示技術(shù)、視覺(jué)原理、計算機技術(shù)、視頻技術(shù)、電子技術(shù)于一體的集成系統，又可以分割成相互獨立的部分，而其中每一部分均具有可替換性，因此在實(shí)際使用中，LED顯示屏的使用壽命相當長(cháng)，有的甚至可達數十年之久。平均壽命(又稱(chēng)平均無(wú)故障工作時(shí)間或MTBF)是指兩次故障之間所經(jīng)歷的時(shí)間，是一種統計平均值，MTBF值的確定，通常采用理論統計法和經(jīng)驗統計法，理論統計法是根據器件、組件及約束條件的實(shí)際情況，累計平均得到的數據。經(jīng)驗統計法是根據工廠(chǎng)或實(shí)驗室破壞性記錄，累計平均得到的數據。不管用何種方法產(chǎn)品的可靠性的變化都是有規律的。以失效率為例，其隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)像一只浴盆，這就是通常所說(shuō)的"浴盆曲線(xiàn)"，如圖1所示。從浴盆曲線(xiàn)可以看出，產(chǎn)品的壽命期可分為三個(gè)階段：早期壽命期；使用壽命期；損耗壽命期。

上圖所示為著(zhù)名的"浴盆"曲線(xiàn)，左邊斜線(xiàn)部分為早期故障率，其故障率一般較高且隨著(zhù)時(shí)間推移很快下降。曲線(xiàn)中部為使用壽命期，其故障率一般很低且基本固定。最右部為耗損期，失效率急速升高。電子產(chǎn)品制造商一般通過(guò)測試、老化、篩選等手段將早期故障盡量剔除，然后提供給客戶(hù)使用。當使用壽命期將盡，產(chǎn)品也即將進(jìn)入故障高發(fā)期，需要報廢或更新?lián)Q代了。

環(huán)境因素對產(chǎn)品壽命的影響

1、溫度對產(chǎn)品壽命的影響

任何產(chǎn)品在使用壽命期內并且只有在合適工作條件下的故障率才很低，而LED顯示屏作為集成的電子產(chǎn)品，它主要由裝連有電子元器件的控制板、開(kāi)關(guān)電源、發(fā)光器件等組成，而所有這些的壽命都與工作溫度有密切的關(guān)系。如果實(shí)際工作溫度超過(guò)了產(chǎn)品規定的使用范圍，不僅壽命會(huì )縮短，而且產(chǎn)品本身也會(huì )受到嚴重的損壞。

2、灰塵對產(chǎn)品壽命的影響

為最大限度地延長(cháng)LED顯示屏的平均壽命，灰塵的威脅也不容忽視。在灰塵比較大的環(huán)境中工作，由于印制板吸附灰塵，而灰塵的沉積會(huì )影響電子元器件的熱量散發(fā)，這將導致元件溫度上升，進(jìn)而出現熱穩定性下降甚至產(chǎn)生漏電，嚴重時(shí)導致燒毀。另外，灰塵也會(huì )吸收水分，腐蝕電子線(xiàn)路，造成短路故障?；覊m體積雖小，但對產(chǎn)品的危害卻不可低估。所以，有必要定期清理，以減少出現故障的概率。在清理顯示屏內部的灰塵時(shí)，切記斷開(kāi)電源，小心操作。

3、潮濕對產(chǎn)品壽命的影響

雖然幾乎所有的LED顯示屏都可以在濕度為95%的環(huán)境下正常工作，但潮濕仍是影響產(chǎn)品壽命的重要因素。潮濕氣體會(huì )透過(guò)封裝材料及元器件的接合面進(jìn)入到IC器件的內部，造成內部電路氧化腐蝕斷路，以及組焊接過(guò)程中的高溫會(huì )使進(jìn)入IC內部的潮濕氣體受熱膨脹產(chǎn)生壓力，使塑料從芯片或引腳框上的內部分離(脫層)、線(xiàn)捆接損傷、芯片損傷、內部裂紋和延伸到元件表面的裂紋，甚至發(fā)生元件鼓脹和爆裂，又稱(chēng)"爆米花"，這將導致組裝件返修甚至報廢。更為重要的是那些看不見(jiàn)的、潛在的缺陷會(huì )融入到產(chǎn)品中去，使產(chǎn)品的可靠性出現問(wèn)題。潮濕環(huán)境的可靠性改進(jìn)方法包括有使用防潮材料、除濕機、保護涂層封蓋等。

4、具有腐蝕性的氣體對產(chǎn)品壽命的影響

濕度和含鹽空氣環(huán)境可引起系統性能的退化，因為它們會(huì )加劇金屬部件的腐蝕效應，還有利原電池的產(chǎn)生，特別是當不同類(lèi)金屬接觸的時(shí)候。濕汽和含鹽空氣的另一個(gè)有害效應是在非金屬部件表面形成導致這些材料的絕緣和介質(zhì)特性退化的膜，從而形成泄漏通路。絕緣材料吸收潮氣還可引起材料體積傳導率和耗散系數的增加。潮濕和含鹽空氣環(huán)境的可靠性改進(jìn)方法包括使用氣密性密封、防潮材料、除濕機、保護涂層/封蓋和減少使用不同類(lèi)的金屬等。

5、電磁輻射對產(chǎn)品壽命的影響

射頻輻射對電子系統的干擾一般來(lái)自?xún)蓚€(gè)途徑。一個(gè)途徑是輻射場(chǎng)的電噪聲干擾直接竄入系統。實(shí)驗表明，當場(chǎng)強達到5V/m時(shí)，系統肯定會(huì )出錯，電磁干擾足以改變CPU程序計數器PC的數值，使微機錯誤地"跳出"正在執行程序，特別是對小信號電路。而存貯器在場(chǎng)強為15V/m時(shí)則無(wú)法正常工作。射頻輻射干擾的另一種途徑是通過(guò)電源引入的。外架的輸電線(xiàn)相當于接收天線(xiàn)，把輻射干擾引入系統，這種干擾嚴重時(shí)可燒毀系統本身的電源。

6、振動(dòng)對產(chǎn)品壽命的影響

電子設備在正常使用和試驗中經(jīng)常受到環(huán)境沖擊和振動(dòng)。當產(chǎn)生的偏斜引起的機械應力超過(guò)了構件部件允許的工作應力時(shí)，這種環(huán)境可引起部件和結構部分的物理?yè)p壞。

7、負載對產(chǎn)品壽命的影響

不管是集成芯片還是LED管或是開(kāi)關(guān)電源，是否在額定的負載下工作，負載也是影響壽命的重要因素。因為任何一個(gè)元器件都有一個(gè)疲勞損傷期，就以電源為例，品牌電源可輸出105%~135%的功率，但如長(cháng)時(shí)間使電源在如此高負載下工作，必然加速開(kāi)關(guān)電源的老化，當然開(kāi)關(guān)電源不一定馬上失效，但會(huì )使它的壽命迅速降低。

結語(yǔ)

從上述的各種環(huán)境因素對產(chǎn)品可靠性指標的影響可以看出，產(chǎn)品在壽命周期過(guò)程中經(jīng)歷的每種環(huán)境因素都要求在設計過(guò)程中加以考慮。這樣才能保證有充分的環(huán)境強度結合到可靠性設計中。當然改善產(chǎn)品的使用環(huán)境、對產(chǎn)品的定期的維護保養不但可以及時(shí)排除隱患故障，更有利于提高產(chǎn)品的可靠性，延長(cháng)產(chǎn)品的平均壽命。

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