Стандарты испытаний светодиодов и методы испытаний

Что такое стандарт тестирования светодиодов?
Полупроводниковый светоизлучающий диод (LED) - это новый тип светоизлучающего тела с высокой электрооптической эффективностью, небольшим размером, длительным сроком службы, низким напряжением, энергосбережением и защитой окружающей среды, это идеальное осветительное устройство для следующего поколения. . Фотоэлектрические испытания светодиодов являются важным и единственным средством проверки фотоэлектрических характеристик светодиодов, а соответствующие результаты испытаний являются основой для оценки и отражения текущего уровня развития светодиодной промышленности в моей стране. Разработка стандартов для методов оптоэлектронных испытаний светодиодов является важным способом унифицированного измерения оптоэлектронных свойств светодиодной продукции, и исходит из того, что результаты испытаний действительно отражают уровень развития светодиодной промышленности моей страны. В сочетании с новейшим национальным стандартом метода тестирования светодиодов в этом документе представлены несколько основных аспектов тестирования фотоэлектрических характеристик светодиодов.

1. Введение
Полупроводниковые светоизлучающие диоды (СИД) широко используются в индикаторных лампах, сигнальных лампах, дисплеях приборов, подсветке мобильных телефонов, источниках света транспортных средств и в других случаях, особенно с развитием технологии белых светодиодов, светодиоды становятся все более и более широко используемыми. в сфере освещения. Однако в прошлом не существовало всеобъемлющих национальных и отраслевых стандартов для тестирования светодиодов. В производственной практике за основу брались только относительные параметры. По этому поводу у разных производителей, пользователей и научных организаций было много споров, что оказало серьезное влияние на развитие отечественной светодиодной индустрии. Так появился национальный стандарт на методы испытаний полупроводниковых светодиодов.

2. Метод тестирования светодиодов
Основываясь на фактических потребностях различных областей применения светодиодов, испытания светодиодов должны включать множество аспектов, в том числе: электрические характеристики, оптические характеристики, характеристики переключения, цветовые характеристики, тепловые характеристики, надежность и так далее.

2.1 Электрические характеристики
Светодиод представляет собой однополярный диод с PN-переходом, состоящий из полупроводниковых неорганических материалов, который является своего рода полупроводниковым диодом с PN-переходом, и соотношение между его напряжением и током называется вольт-амперной характеристикой. На рисунке ниже видно, что параметры электрических характеристик светодиода включают в себя прямой ток, прямое напряжение, обратный ток и обратное напряжение. Для нормальной работы светодиод должен питаться подходящим током и напряжением. Путем проверки электрических характеристик светодиода можно получить максимально допустимое прямое напряжение, прямой ток, обратное напряжение и ток светодиода, а также определить оптимальную рабочую электрическую мощность светодиода.

Проверка электрических характеристик светодиода обычно проводится с помощью вольтметра и амперметра при подаче питания от соответствующего источника постоянного тока и постоянного напряжения.

2.2 Оптические характеристики
Как и в случае с другими источниками света, проверка световых характеристик светодиодов в основном включает световой поток и светоотдачу, лучистый поток и эффективность излучения, характеристики интенсивности света и распределения интенсивности света, а также спектральные параметры.
(1) Световой поток и светоотдача
Существует два метода измерения светового потока: метод интегрирующей сферы и метод фотометра с переменным углом. Метод фотометра с переменным углом является наиболее точным методом измерения светового потока, но поскольку он занимает много времени, для измерения светового потока обычно используется метод интегрирующих сфер. Как показано на рисунке ниже, существуют две тестовые структуры для измерения светового потока светодиодов существующим методом интегрирующих сфер.

Кроме того, на результаты испытаний будет влиять самопоглощение света источником света при измерении светового потока методом интегрирующей сферы. Поэтому часто вводятся вспомогательные огни, как показано на рисунке ниже.

После измерения светового потока можно измерить световую отдачу светодиода с помощью тестера электрических параметров. Методы испытаний лучистого потока и лучистой эффективности аналогичны методам испытаний светового потока и световой эффективности.

(2) Интенсивность света и характеристики распределения интенсивности света

Как показано на рисунке ниже, сила света точечного источника света равномерно распределена по всем направлениям в пространстве, и результаты тестирования, полученные детекторами с разной приемной апертурой на разных расстояниях, не изменятся. Однако из-за непостоянства распределения силы света светодиодов результаты испытаний различаются. Тестовое расстояние и изменение апертуры детектора. Поэтому CIE-127 предлагает два рекомендуемых режима испытаний, чтобы можно было протестировать и оценить интенсивность света каждого светодиода в одних и тех же условиях. В настоящее время различные производители светодиодов и испытательные агентства ссылаются на условия CIE-127.

(3) Спектральные параметры
Спектральные характеристические параметры светодиода в основном включают пиковую длину волны излучения, спектральную ширину полосы излучения и спектральное распределение мощности. Спектр монохроматического светодиода представляет собой один пик, и его характеристики выражаются в терминах длины волны пика и полосы пропускания, в то время как спектр белого светодиода состоит из нескольких монохроматических спектров. Спектральные характеристики всех светодиодов могут быть представлены спектральным распределением мощности, а параметры цветности также могут быть рассчитаны из спектрального распределения мощности светодиодов.
Тест распределения спектральной мощности необходимо проводить спектроскопическим методом, который отличает каждый цветной свет от смешанного света для измерения. Как правило, для разделения света можно использовать призмы и решетки.

2.3 Характеристики переключателя
Характеристики переключения светодиодов относятся к характеристикам изменения света, электричества и цвета в момент включения и выключения питания светодиода. Путем проверки характеристик переключения светодиодов можно получить законы изменения рабочего состояния и свойств материала светодиода в момент включения и выключения.

2.4 Цветовые характеристики
Цветовые характеристики светодиодов в основном включают координаты цветности, доминирующую длину волны, чистоту цвета, цветовую температуру и цветопередачу и т. д. Цветовые характеристики светодиодов особенно важны для белых светодиодов.
Существующие методы определения цветовых характеристик включают спектрофотометрию и интегральный метод. Как показано на рисунке ниже: Спектрофотометрический метод заключается в измерении спектрального распределения мощности светодиода через монохроматор, а затем использовании функции взвешивания цветности для интегрирования для получения соответствующих параметров цветности; метод интеграции заключается в использовании специального цветового фильтра и фотодетектора для непосредственного измерения хроматических параметров; точность спектрофотометрии намного выше точности интегрирования.

2.5 Тепловые свойства
Тепловые характеристики светодиода в основном относятся к тепловому сопротивлению и температуре перехода. Термическое сопротивление представляет собой отношение разности температур на пути теплового потока к мощности, рассеиваемой на пути. Температура перехода относится к температуре PN-перехода светодиода. Тепловое сопротивление и температура перехода светодиодов являются важными факторами, влияющими на оптоэлектронные характеристики светодиодов.
Как правило, существует два метода проверки температуры перехода светодиода: первый заключается в измерении температуры поверхности светодиодного чипа с помощью инфракрасного микроскопа для измерения температуры или микротермопары и рассмотрении ее как температуры перехода светодиода, но точности недостаточно. ; Первый заключается в определении температуры перехода светодиода с использованием обратной зависимости между напряжением прямого смещения и температурой перехода при определенном токе.

2.6 Надежность
Надежность светодиода включает характеристики электростатической чувствительности, срок службы, экологические характеристики и так далее. Характеристика электростатической чувствительности относится к напряжению электростатического разряда, которое может выдержать светодиод. Из-за высокого удельного сопротивления некоторых светодиодов и небольшого расстояния между положительным и отрицательным электродами, если электростатический заряд на обоих концах накапливается до определенного значения, это электростатическое напряжение разрушает PN-переход. Следовательно, необходимо проверить характеристики электростатической чувствительности светодиодов, чтобы получить пороговое напряжение неисправности электростатического разряда светодиодов. В настоящее время режим человеческого тела, режим машины и режим зарядки устройства обычно используются для моделирования явления электростатического разряда в реальной жизни.

Чтобы наблюдать закон изменения световых характеристик светодиода в условиях длительного непрерывного использования, необходимо провести выборочное испытание светодиода и получить параметры срока службы светодиода посредством долгосрочного наблюдения и статистики. Для проверки экологических характеристик светодиодов он часто используется для имитации различных естественных вторжений, с которыми сталкиваются светодиоды при применении, как правило: испытание на воздействие высоких и низких температур, испытание на цикл влажности, испытание на соляной туман, испытание на песок и пыль, испытание на облучение, вибрацию и Испытание на удар, испытание на падение, испытание на центробежное ускорение и т. д.

3. Разработка национальных стандартов
Обобщая вышеизложенные методы испытаний, национальный стандарт для методов испытаний полупроводниковых светоизлучающих диодов содержит соответствующие положения по электрическим характеристикам, оптическим характеристикам, тепловым характеристикам, электростатическим характеристикам и испытаниям срока службы светодиодов. Для проверки электрических характеристик стандарт определяет тестовую блок-схему прямого напряжения светодиода, обратного напряжения и обратного тока; для испытания светового потока стандарт определяет испытательную структуру с телесным углом 2π; для теста на интенсивность света в стандарте указаны рекомендуемые условия CIE-127. Кроме того, были четко указаны спектроскопический тест, тест на тепловые характеристики, тест на чувствительность к электростатическому разряду, тест на срок службы и т. д.

4. Заключение
Формулировка национального стандарта обобщает существующие методы испытаний светодиодов и обновляет научные и применимые методы до стандартных методов испытаний, что хорошо устраняет различия между всеми сферами жизни в области испытаний светодиодов, а также делает результаты испытаний более достоверными. отражают светодиоды моей страны. общий уровень отрасли. Но в связи с непрерывным развитием светодиодных технологий разработка национальных стандартов не делается раз и навсегда, и в стандарт всегда следует включать новейшие и наиболее подходящие технологии испытаний.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:ESD61000-2 , GDJS-015B , LPCE-2 (ЛМС-9000) , LPCE-3 , LSG-1890B , T5