CN101949989A - 不同波长下发光二极管漏电流测试方法 - Google Patents

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袁晨
严伟
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Abstract

本发明提出了一种在不同波长条件下LED漏电流的测试方法，该方法在恒温条件下，将待测LED接入TLP测试系统，通过幅度连续可调的矩形短脉冲进行作用，实现对其漏电流的检测。为提高测试精度，排除不同形状、不同位置光源的影响，在本发明的一个实施例中引入积分球。当光束进入积分球后，经多次漫反射，就形成一个理想的漫射源。这样就可以消除光源带来的干扰，也可以消除待测LED受光面的不均匀性带来的影响。

Description

不同波长下发光二极管漏电流测试方法 
技术领域
本发明属于半导体领域，特别涉及利用TLP测试不同波长下发光二极管(LED)漏电流测试方法。 
背景技术
随着微电子制造水平的发展，LED成为近些年来用途极为广泛的光源产品，其应用范围不断扩大。照明、显示、医疗等领域都对LED在各种环境条件下的表现提出了严格的要求。 
静电损伤是影响光电子器件稳定性的主要原因之一，对LED来说也不例外。目前，TLP测试方法已成为电路设计工程师研究静电放电(ESD)保护电路的特性，进行ESD设计的重要依据。TLP测试先从小电压脉冲开始，随后连续增加直到获得足够的数据点，作出完整的I/V曲线。通常测试脉冲的幅度会增大到使DUT彻底损伤，从而获得其精确的允许最大脉冲电流。当测试脉冲的幅度足够高时，DUT内将产生足够高的温度使DUT内某些结构熔融，使器件特性发生永久的变化，DUT彻底损伤，损伤发生的同时经常伴随着被测两脚之间的漏电流突然增加。 
TLP测试还可获得漏电流曲线，漏电流可以说明器件存在的一些潜在失效机理。如果没有漏电流曲线，就不能从I/V曲线上看出器件内部的一些变化。特别是存在多个失效位置的时候，就可以帮助判定失效开始的位置，也就是最薄弱点。因此，漏电流的测试对DUT的失效判定就显得意义重大。 
LED的抗静电能力与它在光照条件下的电学表现不无关系。而以反向5v偏压，漏电流10uA的标准而言，光照条件的影响，可能成为评判标准的巨大挑战。通过不同LED分别做光源和被测目标的实验，发现每个型号LED主波长前后一定范围内，光生电流的响应都很大。也就是说，光照对漏电流的影响并不仅取 决于光波长是否小于目标LED波长，而波长的匹配对光生电流影响更大。但总的来说，当光源光波长大于目标LED波长后，光生电流基本表现为统一的下降趋势。这确是由于禁带宽度大于光源光子能量。 
当光源峰值波长高于目标LED峰值波长时，对漏电流影响会减小，但仍比暗室条件下大。这是因为其能量低于目标LED禁带宽度，无法将价带电子激发至导带，但是仍能使杂质受到激发，产生电子空穴对。 
目前缺乏满足测试精度要求的方案来对不同波长下LED漏电流进行测试。 
发明内容
本发明的一个实施例提出了一种在不同波长条件下LED漏电流的测试方法，该方法在恒温条件下，将待测LED接入TLP测试系统，通过幅度连续可调的矩形短脉冲进行作用，实现对其漏电流的检测。 
为提高测试精度，排除不同形状、不同位置光源的影响，在本发明的一个实施例中引入积分球。当光束进入积分球后，经多次漫反射，就形成一个理想的漫射源。这样就可以消除光源带来的干扰，也可以消除待测LED受光面的不均匀性带来的影响。 
本发明的一个实施例使用不同波长的可见光光源对待测LED进行照射，利用TLP测量它的漏电流大小。 
通过TLP测试获得漏电流曲线，漏电流可以说明器件存在的一些潜在失效机理。当存在多个失效位置的时候，可以帮助判定失效开始的位置，也就是最薄弱点，对DUT的失效判定有重大意义。 
附图说明
图1是本发明实施例测试方法及装置的原理图； 
图2是本发明实施例的LED漏电流测试的电路模型图。 
具体实施方式
在图1所示的原理图中，光源2由直流电源供电，置于积分球1的灯座上，待测LED 3放在积分球的出光口，其与TLP测试系统相连接，TLP又连到电 脑上。 
测试时，将整个装置置于恒温环境中。对于待测LED，首先选择红光LED作为光源对其进行照射，利用TLP测量它的漏电流大小。然后，依次换成黄光、绿光、蓝光和白光LED光源，测量LED待测件的漏电流大小。 
本实施例提出了一种在不同波长条件下LED漏电流的测试方法，该方法在恒温条件下，将待测LED接入TLP测试系统，通过幅度连续可调的矩形短脉冲进行作用，实现对其漏电流的检测。 
为提高测试精度，排除不同形状、不同位置光源的影响，在本实施例中引入积分球。当光束进入积分球后，经多次漫反射，就形成一个理想的漫射源。这样就可以消除光源带来的干扰，也可以消除待测LED受光面的不均匀性带来的影响。 
本实施例用不同波长的可见光光源对待测LED进行照射，利用TLP测量它的漏电流大小。 
通过TLP测试获得漏电流曲线，漏电流可以说明器件存在的一些潜在失效机理。当存在多个失效位置的时候，可以帮助判定失效开始的位置，也就是最薄弱点，对DUT的失效判定有重大意义。 
本实施例的测试流程如下： 
步骤a1，固定光源(辅助灯)与待测LED连接，并确认连接； 
步骤a2，在暗室下测试纯漏电流； 
步骤a3，点亮光源测量该条件漏电流； 
步骤a3，判断是否已加打静电；如果是，转至步骤a4，否则转到步骤a6； 
步骤a4，判断是否完成本组测量，如果是转至步骤a5，否则转到步骤a7； 
步骤a5，换光源，并转到步骤a1； 
步骤a6，加打TLP静电模型，并转到步骤a2； 
步骤a7，换待测LED，并转到步骤a2。 
显然，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种不同波长下发光二极管漏电流测试方法，其特征在于，包括步骤：
在恒温条件下，将待测发光二极管接入TLP测试系统；
通过幅度连续可调的矩形短脉冲进行作用，实现对其漏电流的检测。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：使用不同波长的可见光光源对待测发光二极管进行照射，利用TLP测量其漏电流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过幅度连续可调的矩形短脉冲进行作用，实现对其漏电流的检测，具体包括：
步骤a1，固定光源(辅助灯)与待测发光二极管连接，并确认连接；
步骤a2，在暗室下测试纯漏电流；
步骤a3，点亮光源测量该条件漏电流；
步骤a3，判断是否已加打静电；如果是，转至步骤a4，否则转到步骤a6；
步骤a4，判断是否完成本组测量，如果是转至步骤a5，否则转到步骤a7；
步骤a5，换光源，并转到步骤a1；
步骤a6，加打TLP静电模型，并转到步骤a2；
步骤a7，换待测发光二极管，并转到步骤a2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102426330A (zh) * 2011-10-28 2012-04-25 江苏奥雷光电有限公司 一种led测试装置及led测试方法
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Title
《微电子学》 20080831 路香香,罗宏伟,姚若河,林志成 ESD 应力下的扩散电阻及模型击穿特性 469-472 1-2 第38卷, 第4期 *
《微电子学》 20080831 路香香,罗宏伟,姚若河,林志成 ESD 应力下的扩散电阻及模型击穿特性 469-472 3 第38卷, 第4期 *

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