CN104384115B - 一种大功率led快速批量分级筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率LED快速批量分级筛选方法。其主要步骤是,只需要将同一批次出厂的随机抽取少量LED焊接铝基板上在进行测量,在脉冲驱动下以等间隔温升取得LED特征波长随温升的变化的特征点,进行拟合得到特征波长偏移Δλ随不同温升ΔT变化曲线。在恒流驱动下,无需焊接在铝基板上,对剩余的每颗LED裸芯片以间隔30ms进行6秒采样,进行200次采样得到每颗LED点发光光谱,进行曲线拟合得到特征波长偏移,在波长偏移Δλ随不同温升ΔT的曲线上进行标定得到每颗LED裸芯片的温升,通过温升对出厂同一批次LED进行区分级品。因此与现有方法比,其优点在于避免LED二次使用的风险,操作简单,方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及LED筛选分级方法。具体涉及一种根据大功率LED芯片通电过程中的结温温升进行LED的快速批量分级筛选方法。
背景技术
近年来随着制造技术的迅速发展,LED在照明领域及指示领域已经得到越来越广泛的应用,而LED工作结温也极大的影响了其光效及工作寿命。由于加工工艺的问题,相同批次生产的大功率LED芯片在相同的环境温度下其结温温升会有不同的表现,因此,根据LED结温温升对LED进行筛选分级是十分必要的。
目前检测LED结温的方法主要是将LED表贴在铝基板上,在散热条件下测试其正常工作结温。常用的方法包括前向电压法,特征波长偏移法,蓝白比法等。但是,以上LED结温测试方法均需要对每颗LED进行标定和测试,消耗时间过长,更重要的是,LED一旦焊接在铝基板后,即被固化,以后的应用需要将LED与铝基板作为整体进行应用,否则如果再次用高温取下LED,这颗LED相当于被二次应用,会带来一定的风险。因此,如果能在LED芯片制造完成后,或LED焊接到铝基板前,对每颗LED进行快速结温温升的检测,这样即可以对LED进行筛选分级,具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于解决目前没有对工业级大功率LED进行快速批量筛选测试方法的问题,提出一种大功率LED的快速分级筛选方法。
本发明的工作原理在于LED的发光光谱中的特征波长能体现其内部结温温升变化,且特征波长随结温温升的变化规律具有较好的一致性。因此可以取出同一批次中的一部分LED的特征波长与结温温升变化曲线作为定标曲线,以测试LED在加电一定时间后特征波长的变化即可估算出不同LED在相同时间内的LED结温温升,以该结温温升对LED进行筛选分级。
一种大功率LED快速批量分级筛选方法,包括以下步骤:
步骤1:随机抽取出厂同一批次中10%的LED进行测试,将随机抽取的LED焊接在铝基板上,置于电热鼓风干燥箱内。改变环境温度以5℃为间隔由30℃逐渐上升到90℃,待每个环境温度点稳定后,以窄脉冲宽度、低占空比脉冲电流驱动LED发光,采集此时LED的发光光谱,得到代表该批次器件在不同温升ΔT下的特征波长偏移Δλ的变化点。
步骤2:对发光光谱进行特征波长高斯曲线拟合,拟合出能代表这批关系点的Δλ与ΔT的关系曲线:Δλ=f(ΔT)。
步骤3:对本批次剩余90%LED裸芯片直接施加与步骤1中相同电流幅值的恒定电流,该恒流要求电流上升时间很短,待LED驱动电流达到稳定320μs后,触发光谱仪以30ms的时间间隔采集LED的发光光谱,在6秒钟内,温升ΔT随特征波长偏移Δλ达到稳定,共采集200次。
步骤4:对步骤3中得到的LED一系列发光光谱进行特征波长曲线拟合,得出在6秒钟的时间内LED的特征波长偏移量Δλ1。
步骤5:重复步骤3、4得到所需分级筛选的所有LED裸芯片的特征波长偏移量。按照步骤3得出的拟合曲线,可以标定出所有LED裸芯片在6秒钟内的结温温升。
步骤6,结温温升最低的前20%的芯片归为上级品,结温温升最高的20%的芯片归为下级品,中间的60%的芯片归为中级品,对不同级品的LED统计分类,筛选完成。
本发明的有益效果为:
1.在每批次中,仅随机抽取的少量LED需要焊接在铝基板上,且在工艺较好的情况下同型号产品可以在首次出厂进行随机抽取,进行拟合曲线,下一批次不需要再将LED焊接在铝基板上。节省测试时间,避免LED二次使用的风险。
2.每颗LED测试只需6秒,操作简单,方便快捷。
附图说明
图1为本发明具体实施方法的流程图。
图2用一条曲线拟合出能代表这批LED的Δλ与ΔT的关系曲线。
图3为施加恒流后LED发光特征波长的变化曲线。
图4为施加恒流后LED的结温温升曲线。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明作具体说明:
步骤1:同一批次出厂LED 40只,随机抽取此批次中4只LED进行测试,将随机抽取的LED焊接在铝基板上,置于电热鼓风干燥箱内。改变环境温度由30℃间隔为5℃逐渐上升到90℃,待每个环境温度点稳定后,以窄脉冲宽度、低占空比脉冲电流驱动LED发光,采集此时LED的发光光谱,得到代表该批次器件在不同温升ΔT下的特征波长偏移Δλ的变化点,图1是此批次中4只LED。
步骤2:图2中,对发光光谱进行特征波长高斯曲线拟合,拟合出能代表这批关系点的Δλ与ΔT的关系曲线:Δλ=f(ΔT)。
步骤3:对本批次剩余LED裸芯片直接施加与步骤1中相同电流幅值的恒定电流,该恒流要求电流上升时间很短,待LED驱动电流达到稳定320μs后,触发光谱仪以30ms时间间隔采集LED的发光光谱,在6秒钟内采集200次。图3和图4中表明LED在30ms时间间隔采集发光光谱,达到200次时,特征波长和温度不再增长,稳定下来。
步骤4:对步骤3中得到的LED一系列发光光谱进行特征波长曲线拟合,得出在6秒钟的时间内LED的特征波长偏移量Δλ1。
步骤5:重复步骤3、4得到所需分级筛选的所有LED裸芯片的特征波长偏移量。按照步骤3得出的拟合曲线,可以标定出所有LED裸芯片在6秒钟内的结温温升。
步骤6,结温温升最低的前20%的芯片归为上级品,结温温升最高的20%的芯片归为下级品,中间的60%的芯片归为中级品,对不同级品的LED统计分类,筛选完成。
Claims (1)
1.一种大功率LED快速批量分级筛选方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:随机抽取出厂同一批次中10%的LED进行测试,将随机抽取的LED焊接在铝基板上,置于电热鼓风干燥箱内;改变环境温度以5℃为间隔由30℃逐渐上升到90℃,待每个环境温度点稳定后,以窄脉冲宽度、低占空比脉冲电流驱动LED发光,采集此时LED的发光光谱,得到代表该批次器件在不同温升ΔT下的特征波长偏移Δλ的变化点;
步骤2:发光光谱进行特征波长高斯曲线拟合,拟合出能代表这批关系点的Δλ与ΔT的关系曲线:Δλ=f(ΔT);
步骤3:对本批次剩余90%LED裸芯片直接施加与步骤1中相同电流幅值的恒定电流,该恒定电流要求电流上升时间很短,待LED驱动电流达到稳定320μs后,触发光谱仪以30ms的时间间隔采集LED的发光光谱,在6秒钟内,温升ΔT随特征波长偏移Δλ达到稳定,共采集200次;
步骤4:对步骤3中得到的LED一系列发光光谱进行特征波长曲线拟合,得出在6秒钟的时间内LED的特征波长偏移量Δλ1;
步骤5:重复步骤3、4得到所需分级筛选的所有LED裸芯片的特征波长偏移量;按照步骤3得出的拟合曲线,可以标定出所有LED裸芯片在6秒钟内的结温温升;
步骤6,结温温升最低的前20%的芯片归为上级品,结温温升最高的20%的芯片归为下级品,中间的60%的芯片归为中级品,对不同级品的LED统计分类,筛选完成。
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