【題記】不斷總結(jié)各個行業(yè)的試驗方案，為國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展提供可靠性試驗設(shè)備，是東莞勤卓環(huán)測科技一直致力完成的事業(yè)。本文就LED可靠性試驗方案進(jìn)行總結(jié)歸納，滿足LED企業(yè)的測試要求。另東莞勤卓環(huán)測科技長期為LED企業(yè)，提供高低溫試驗箱，恒溫恒濕試驗箱，冷熱沖擊試驗箱，振動試驗臺等環(huán)境試驗設(shè)備，并為LED企業(yè)提供高性能的試驗方案。 本文結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于LED測試方法的標(biāo)準(zhǔn)，基于LED各個應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需求，從電特性、光特性、開關(guān)特性、顏色特性、熱學(xué)特性、可靠性等方面進(jìn)行了介紹。 對于電特性測試，標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定了LED正向電壓、反向電壓、反向電流的測試框圖;對于光通量測試，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用2π立體角測試結(jié)構(gòu);對于光強(qiáng)測試，標(biāo)準(zhǔn)引用了CIE-127的推薦條件;此外，對光譜測試、熱學(xué)特性測試、靜電放電敏感度測試、壽命測試等都作了明確的規(guī)定。 國家標(biāo)準(zhǔn)的制定總結(jié)了現(xiàn)有LED的測試方法，將其中的科學(xué)適用的方法升級為標(biāo)準(zhǔn)測試方法，很好地消除了各界在LED測試領(lǐng)域存在的分歧，也使測試結(jié)果更加真實(shí)地反映我國LED產(chǎn)業(yè)的整體水平。但是鑒于LED技術(shù)還在處于不斷地發(fā)展之中，國家標(biāo)準(zhǔn)的制定并不是一勞永逸的，應(yīng)當(dāng)時刻將zui合適的測試技術(shù)引入標(biāo)準(zhǔn)之中。 LED光電產(chǎn)品環(huán)境可靠性試驗 LED的可靠性包括靜電敏感度特性、壽命、環(huán)境特性等。靜電敏感度特性是指LED能承受的靜電放電電壓。某些LED由于電阻率較高，且正負(fù)電極距離很短，當(dāng)兩端的靜電電荷累積到一定值時，這一靜電電壓會擊穿PN結(jié)，嚴(yán)重時可將PN結(jié)擊穿導(dǎo)致LED失效。因此必須對LED的靜電敏感度特性進(jìn)行測試，獲得LED的靜電放電故障臨界電壓。目前，一般采用人體模式、機(jī)器模式、器件充電模式來模擬現(xiàn)實(shí)生活中的靜電放電現(xiàn)象。 為了觀察LED長期連續(xù)使用時光性能的變化規(guī)律，需要對LED進(jìn)行抽樣試驗，通過長期觀察和統(tǒng)計來獲得LED的壽命參數(shù)。 對于LED環(huán)境特性的試驗往往采用模擬LED在應(yīng)用中遇到的各類自然侵襲的方法，一般有高低溫沖擊試驗、濕度循環(huán)試驗、潮濕試驗、鹽霧試驗、沙塵試驗、輻照試驗、振動和沖擊試驗、跌落試驗、離心加速度試驗等。 LED光電產(chǎn)品電特性測試方法 LED是一個由半導(dǎo)體無機(jī)材料構(gòu)成的單極性PN結(jié)二極管，其電壓與電流之間的關(guān)系稱為伏安特性。LED電特性參數(shù)包括正向電流、正向電壓、反向電流和反向電壓，LED必須在合適的電流電壓驅(qū)動下才能正常工作（如圖1所示）。通過LED電特性的測試可以獲得LED的zui大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流，此外也可以測定LED的*工作電功率。 
圖1LED伏安特性曲線 LED電特性的測試一般在相應(yīng)的恒流恒壓源供電下，利用電壓電流表進(jìn)行測試。 LED光電產(chǎn)品光特性測試 類似于其它光源，LED光特性的測試主要包括光通量、發(fā)光效率、輻射通量、輻射效率、光強(qiáng)、光強(qiáng)分布特性和光譜參數(shù)等。 LED光電產(chǎn)品光通量和光效 光通量的測試有兩種方法，即積分球法和變角光度計法。變角光度計法是測試光通量zui的方法，但是由于其耗時較長，所以一般采用積分球法測試光通量。現(xiàn)有的積分球法測LED光通量中有兩種測試結(jié)構(gòu)，一種是將被測LED放置在球心，另外一種是將其放在球壁。 
圖2積分球法測LED光通量 由于采用積分球法測試光通量時，光源對光的自吸收會對測試結(jié)果造成影響。因此，往往需要引入輔助燈（見圖3）。 
圖3輔助燈法消除自吸收影響 在測得光通量之后，配合電參數(shù)測試儀可以測得LED的發(fā)光效率。而輻射通量和輻射效率的測試方法類似于光通量和發(fā)光效率的測試。 LED光電產(chǎn)品光強(qiáng)和光強(qiáng)分布特性 
圖4LED光強(qiáng)測試中的問題 圖4中，點(diǎn)光源光強(qiáng)在空間各方向均勻分布，在不同距離處用不同接收孔徑的探測器接收得到的測試結(jié)果不會改變。但是，LED由于其光強(qiáng)分布不一致，使得測試結(jié)果隨測試距離和探測器孔徑而變化。因此，CIE-127提出了兩種推薦測試條件，使得各個LED在同一條件下進(jìn)行光強(qiáng)測試與評價如圖5所示。目前，CIE-127推薦測試條件已經(jīng)被各LED制造商和檢測機(jī)構(gòu)引用。 
圖5CIE-127推薦LED光強(qiáng)測試條件 3光譜參數(shù) LED的光譜特性參數(shù)主要包括峰值發(fā)射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布等。單色LED的光譜為單一波峰，特性以峰值波長和帶寬表示，而白光LED的光譜由多種單色光譜合成。所有LED的光譜特性都可由光譜功率分布表示，白光LED光譜功率分布如圖6所示。而由LED的光譜功率分布還可計算得到色度參數(shù)。 光譜功率分布的測試需要通過分光進(jìn)行，將各色光從混合的光中區(qū)分出來進(jìn)行測定，一般可以采用棱鏡和光柵實(shí)現(xiàn)分光。 
圖6白光LED光譜功率分布 LED開關(guān)特性測試 LED開關(guān)特性是指LED在通電和斷電瞬間的光、電、色變化特性。通過LED開關(guān)特性的測試可以獲得LED在通斷電瞬間的工作狀態(tài)、物質(zhì)屬性等的變化規(guī)律，由此不僅可了解通斷電對LED的損耗，也可用以指導(dǎo)LED驅(qū)動模塊的設(shè)計等。 顏色特性 LED的顏色特性主要包括色品坐標(biāo)、主波長、色純度、色溫及顯色性等，LED的顏色特性對白光LED尤為重要。 現(xiàn)有的顏色特性測試方法有分光光度法和積分法。分光光度法是通過單色儀分光測得LED光譜功率分布，然后利用色度加權(quán)函數(shù)積分獲得對應(yīng)色度參數(shù);積分法是利用特定濾色片配合光電探測器直接測得色度參數(shù)（見圖7）。分光光度法的準(zhǔn)確性要大大高于積分法。 
圖7LED顏色特性測試方法 LED光電產(chǎn)品熱學(xué)特性 LED的熱學(xué)特性主要指熱阻和結(jié)溫。熱阻是指沿?zé)崃魍ǖ郎系臏囟炔钆c通道上耗散的功率之比;結(jié)溫是指LED的PN結(jié)溫度。LED的熱阻和結(jié)溫是影響LED光電性能的重要因素。 現(xiàn)有的對LED結(jié)溫的測試一般有兩種方法一種是采用紅外測溫顯微鏡或微型熱偶測得LED芯片表面的溫度并視其為LED的結(jié)溫，但是準(zhǔn)確度不夠;另外一種是利用確定電流下的正向偏壓與結(jié)溫之間反比變化的關(guān)系來判定LED的結(jié)溫。 ，轉(zhuǎn)載請注明出處。 |
