LED測試逐步走向規范
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- 發布時間：2015-08-27
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近年來，隨著高亮度、藍光和白光LED的出現，發光二極管(LED)的應用得到了非常快速的發展。它們主要應用于彩色顯示、交通和航空信號、道路標志，以及新一代的綠色照明器件中。隨著LED應用的拓展，LED產業化也取得飛速發展，準確定量測量LED及其應用產品的各種特性變得越來越重要。國際測試方法廣泛應用一直以來，LED光學參數測試再現性差，不同測試裝置之間的測試結果一致性差，引起了各國工業協會和CIE(國際照明委員會)的關注。為此CIE專門成立了“TC2-45LED測量”和“TC2-46CIE/ISO關于LED強度測量標準”兩個技術委員會專門化小組來研究解決相應的問題。CIETC2-34小組于1997年10月在維也納總部召開會議，制定并推薦了CIE127-1997“MeasurementofLEDs“(發光二極管測量)文件。這是迄今為止最為詳細敘述LED光和輻射測試的技術文件，它和在這之前的許多標準和技術文件不同。在高亮度發光二極管出現之前，LED被看作是一個僅用于顯示的簡單光源。因此，光度測試的原理和標準被部分地直接引進到生產發光二極管的光電器件行業，但通常只測試發光強度、峰值波長和光譜半寬度、光功率等幾個常用的參數。
雖然還有些參數列在測試標準中，卻很少使用。在CIE127-1997“MeasurementofLEDs”文件制定前所起草的標準把發光二極管看作為一個點光源，運用光和輻射的標準測量原理和方法進行。但在實際測試工作中發現，LED是一個指向性很強的光源，它不具有點光源所具有的余弦輻射特性，常常發現測試結果的準確性較差，不同儀器測試結果的可比對性較差。LED發出的光和輻射與芯片溫度有關的特性，以及光學設計上的巨大差異，甚至使得LED的測量難于重現。CIE127-1997“MeasurementofLEDs“出版物把LED強度測試確定為平均強度的概念，并且規定了統一的測試結構和探測器大小，這樣就為LED準確測試比對奠定了基礎。雖然CIE127-1997“MeasurementofLEDs”并非國際標準，但目前世界上主要企業都已采用，實際上它是實施準確測試比對的正確途徑。在CIE-127文件之前，國內外均以IEC標準為核心，如IEC60747-5-2分立半導體器件及集成電路零部件5-2：光電子器件—分類特征及要素(1997-09);IEC60747-5-3分立半導體器件及集成電路零部件5-3：光電子器件—測試方法(1997-08);IEC60747-12-3半導體分立器件12-3：光電子器件—顯示用發光二極管空白詳細標準(1998-02)。在這些文件中LED作為光電器件的一個品種，主要關心的是它們的輻射和光度特性(物理特性)，沒有更多地涉及LED的光學輻射對人眼的視覺效果。隨著白光LED的出現，這個問題就更顯重要。
CIE-127文件討論了LED光學輻射的色度學原理和測試方法。它涉及LED輻射度、光度和色度測量，具有廣泛的實用性。國內測試方法漸行漸進我們知道，技術標準是科學技術發展的基礎，已經成為國際經濟、科技競爭的重要手段，為了使我國發光二極管產業更健康地發展，本著“面向市場，服務產業，自主制定，適時推出，及時修訂，不斷完善”的宗旨，中國光學光電子行業協會光電器件分會近年來總結和討論了我國與LED有關的標準建設和實施的情況，考慮到發光二極管應用問題，采用IEC和CIE敘述的原理和方法，制定了《半導體發光二極管測試方法》，并在行業中試行，試行兩年后又進行了修改，現在正在全行業推廣試行，取得了很好的效果。《半導體發光二極管測試方法》適用于紫外、可見光、紅外發光二極管及其組件，其芯片測試可以參照執行。它涉及發光二極管電學參數、熱學參數測量以及LED的輻射度、光度和色度測量。
發光二極管既是一個半導體二極管，又是一個光源。作為單個PN結半導體器件，我們需要測量它的電參數，電參數是衡量一個發光二極管是否能正常工作的最基本的依據。作為一個光源，我們必須測量它的光和輻射在空間分布的能量參數，測量光和輻射能量的光譜分布參數以及他們在人眼中所產生的心理響應。LED迅速運用在照明領域，使得LED芯片向大功率方向發展，因此，LED的熱學參數對LED的功率、發光效率、壽命等產生巨大影響。參考國內外類似器件的測試方法，并在實際的研究工作中證明可行的基礎上，《半導體發光二極管測試方法》制定了LED結溫和熱阻測試的標準方法。按照這個方法，一些單位進行了熱阻測試設備的初步開發，測量了研制的功率LED器件，取得了良好效果。
《半導體發光二極管測試方法》在試行修訂、再試行再修訂的基礎上，已經在中國光學光電子行業協會光電器件分會所屬企業內得到認同和推廣。由于我們還有相當一部分企業的素質和技術水平有待提升，因此還要做許多介紹和推廣工作，同時研制相應的配套設備和儀器。中國光學光電子行業協會光電器件分會在制定、討論和修訂這個技術行業標準過程中，以市場和用戶需求為導向，聯合科研院所和大學，充分調動企業的積極性，以自主知識產權為基礎，通過積極參與國家和行業標準的制定，提高企業的競爭力，保護企業利益。我們相信，這個工作一定會得到有關部門的支持和指導。相關鏈接我國LED測試標準20世紀80年代初，原我國電子工業部制定了幾個有用的標準，如Sj2353.3-83半導體發光二極管測試方法、Sj2658-86半導體紅外發光二極管測試方法等。這些標準對工業和相應的商業活動起到了很好的指導作用。20世紀90年代初又制定了GB/T15651-1995半導體器件分立器件和集成電路-光電子器件(國家標準)。這個標準把我國的LED測試工作和國際電工委員會(IEC)標準聯系起來。
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