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基于器件特性進(jìn)行精確的高亮度LED測試

作者: 時(shí)間:2012-08-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  高亮(High brightness light emitting diodes,HBLED)綜合具備了高輸出、高效率和長壽命等優(yōu)勢。制造商們正在開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)光通量更高、壽命更長、色彩更豐富而且單位功率發(fā)光度更高的器件。要確保其性能和可靠性,就必須在生產(chǎn)的每個(gè)階段實(shí)施精確的、成本經(jīng)濟(jì)的測試。

  圖1顯示了典型的二極管的電I-V特性曲線。雖然一個(gè)完整的測試程序可以包括數(shù)百個(gè)點(diǎn),但對(duì)一個(gè)有限的樣本的探查一般就足以提供優(yōu)值。許多HB試需要以一個(gè)已知的電流信號(hào)源驅(qū)動(dòng)器件并相應(yīng)測量其電壓,或者反過來,同時(shí)具備了可同步動(dòng)作的信號(hào)源和測量功能可以加速系統(tǒng)的設(shè)置并提升吞吐率。測試可以在管芯層次(圓片和封裝)或者模塊/子組件水平上進(jìn)行。在模塊/子組件水平上,HBLED可以采取串聯(lián)/并聯(lián)方式;于是一般需要使用更高的電流,有時(shí)達(dá)50A或者更高,具體則取決于實(shí)際應(yīng)用。有些管芯級(jí)的測試所用的電流在5A~10A的范圍內(nèi),具體取決于管芯的尺寸。

  正向電壓測試

  要理解新的結(jié)構(gòu)單元材料,如石墨烯、碳納米管、硅納米線或者量子點(diǎn),在未來的電子器件中是如何發(fā)揮其功效的,就必須采用那

些能在很寬范圍上測量電阻、電阻率、遷移率和電導(dǎo)率的計(jì)測手段,這常常需要對(duì)極低的電流和電壓進(jìn)行測量。對(duì)于那些力圖開發(fā)這些下一代材料并使之商業(yè)化的工程師而言,在納米尺度上進(jìn)行精確的、可重復(fù)的測量的能力顯得極為重要。

  光學(xué)測試

  光學(xué)測量中也需要使用正向電流偏置,因?yàn)殡娏髋cHBLED的發(fā)光量密切相關(guān)??梢杂霉怆姸O管或者積分球來捕捉發(fā)射的光子,從而可以測量光功率。可以將發(fā)光變換為一個(gè)電流,并用電流計(jì)或者一個(gè)信號(hào)源測量單元的單個(gè)通道來測量該電流。

  反向擊穿電壓測試

  對(duì)HBLED施加的反向偏置電流可以實(shí)現(xiàn)反向擊穿電壓(VR)的測試。該測試電流的設(shè)置應(yīng)當(dāng)使所測得的電壓值不再隨著電流的輕微增加而顯著上升。在更高的電壓下,反向偏置電流的大幅增加所造成的反向電壓的變化并不顯著。VR的測試方法是,在一段特定時(shí)間內(nèi)輸出低反向偏置電流,然后測量HBLED兩端的電壓降。其結(jié)果一般為數(shù)十伏特。

  漏電流測試

  當(dāng)施加一個(gè)低于擊穿電壓的反向電壓時(shí),對(duì)HBLED兩端的漏電流(IL)的測量一般使用中等的電壓值。在生產(chǎn)測試中,常見的做法是僅確保漏電流不不至于超過一個(gè)特定的閾值。

  提升HBLED的生產(chǎn)測試的吞吐率

  過去,HBLED的生產(chǎn)測試的所有環(huán)節(jié)都由單臺(tái)PC來控制。換言之,在測試程序的每個(gè)要素中,必須針對(duì)每次測試配置信號(hào)源和測量裝置,并在執(zhí)行預(yù)期的行動(dòng)后,將數(shù)據(jù)返回給PC??刂芇C根據(jù)通過/不通過的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估,并決定DUT應(yīng)歸入哪一類。PC發(fā)送指令和結(jié)果返回PC的過程將耗費(fèi)大量的時(shí)間。


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