CN104384115B - 一种大功率led快速批量分级筛选方法 - Google Patents

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

一种大功率LED快速批量分级筛选方法

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。