可见光发光二极管(LED)兼具高效力和长命命的特点。今朝，它们的利用十分普遍。制造商们经由过程对LED器件的深切研究已研制出了具有更高光通量、更长命命、更多色采和更高每瓦流明数的新器件。切确而高性价比的测试对确保器件的靠得住性和质量相当主要。　　LED测试在出产的分歧阶段具有分歧类型的测试序列，例如设想研发阶段的测试、出产进程中的晶圆级测试、和封装后的终究测试。虽然LED的测试一般包括电气和光学丈量，本文侧重切磋电气特点阐发，只在恰当的位置引见部门光学丈量手艺。图1给出了典型二极管的电气I-V曲线。完全的测试应当包括年夜量 的电压值与对应的电流工作点，可是一般环境下无限的采样点就足以测试出器件的质量因数。图1. 典型LED的直流I-V曲线和测试点(不成缩放)　　良多测试需要供给已知的电流然后丈量电压，而别的一些测试需要供给电压然后丈量发生的电流。是以，具有集成的、同步的源和丈量功能的高速测试仪器对这类测试长短常抱负的。　　正向电压测试　　在LED测试序列中，正向电压(VF)测试查验的是可见光LED上的正向工作电压。当在二极管上加载一个正向电流时，它就最先导通。刚最先在低电流下，二极管上的电压降快速上升，可是跟着驱动电流的增添，电压斜率最先变平。二极管一般工作在这个电压相对恒定的区域。在这些工作前提下对二极管进行测试也很是有效。VF测试需要供给一个已知的电流然后丈量二极管上发生的电压降。典型的测试电流规模从几十毫安到几安，而发生的电压巨细凡是在几伏的规模。有些制造商操纵这类测试的成果进行器件分拣，由于正向电压与LED的色品(由色采的首要或补色波长和其纯度配合表征的色采质量)相干。　　光学测试　　正向偏置电流也用在光学测试，由于电子电流与发光的强弱紧密亲密相干。经由过程在待测器件四周放一个光电二极管或累计球捕获发出的光子能够测出光强度(optical power)。然后将光转换成电流，操纵安培计或源丈量仪器的一个通道丈量电流的巨细。　　在良多测试利用中，二极管的电压和发出的光能够操纵巨细固定的电流源同时测出来。另外，操纵分光计能够在一样巨细的驱动电流下测出诸如光谱输出之类的具体参数。　　反向击穿电压测试　　对LED加载一个反向偏置电流能够测出反向击穿电压(VR)。测试电流的巨细应当设置为当电流略微增添时测出的电压值不再较着增年夜的位置。当电压高在这个电压值时，反向偏置电流的年夜幅增添致使反向电压转变不较着。这个参数目标凡是是一个最小值。在测试VR时要在必然的时候内加载一个小的反偏电流，然后丈量LED上的电压降。丈量成果的巨细规模凡是为几十伏。　　漏电流测试　　一般地，漏电流(IL)的丈量利用中等巨细的电压(几伏到几十伏)。漏电流测试丈量的是当加载的反向电压低在击穿电压时LED上泄露的小电流。在出产进程中确保漏流不跨越必然的阈值是漏流丈量的经常使用做法，也是隔离丈量更遍及的做法。此中有两个缘由。第一，低电流丈量需要较长的不变时候，是以它们需要更长的时候才能完成。第二，情况干扰和电噪声对低值旌旗灯号具有较年夜的影响，是以需要额外的屏障办法。这些额外的屏障办法增添了测试夹具的复杂性，而且可能干扰主动机器手的操作。　　智能仪器增年夜LED出产测试产能　　曩昔，在良多LED出产测试系统中人们经常采取PC机节制测试的各个方面。换句话说，在测试序列的每一个构成部门中，每一个测试必需对旌旗灯号源和测试仪器别离设置装备摆设，履行所需的操作，然后将数据前往给节制PC。节制PC然落后行pass/fail判定并履行响应的操尴尬刁难DUT进行分拣。发送和履行的每条号令都华侈了贵重的测试时候，下降了产能。明显，在这类以PC为中间的测试布局中，年夜部门测试序列时候都被PC和测试仪器之间的通讯所耗损了。　　相反，当前良多智能仪器，例如2600A系列数字源表，经由过程削减通讯总线上的通讯量，使得年夜幅提高复杂测试序列的产能成为可能。在这些仪器中，测试序列的首要部门嵌入在仪器内部。测试剧本处置器(TSP®)是一种万能的测试序列引擎，可以或许操纵内置的pass/fail判据、数学和计较公式节制测试序列和数字I/O端口。TSP可以或许将用户自界说的测试序列保留在存储器中然后按照号令履行它。如许就限制了测试序列中每步的设置和设置装备摆设时候，经由过程最年夜限度削减与PC和仪器的通讯而提高了测试产能。这类仪器的编程进程相对简单：1)建立剧本;2)将剧本下载到仪器中;3)挪用剧本履行。对2600A系列仪器，用户能够操纵仪器自己供给的Test script Builder软件编写或下载剧本，或从用Visual Basic或LabVIEW等说话编写的用户利用法式中下载到仪器中。　　单LED器件测试系统　　图2是测试单个LED的测试系统简化模块图。对主动化测试，凡是包括一台PC和一个元件机器手——晶圆级丈量需要一个探针台。图2. 基在数字源表的单LED测试系统模块图　　在这个测试布局中，PC机的首要感化是将丈量数据保留在数据库顶用在材料记实。第二个感化是针对分歧的部件从头设置装备摆设测试序列。2600A系列的怪异的地方在在它们可以或许自力在PC节制器零丁工作。每台仪器上内嵌的TSP撑持用户编写可以或许在仪器自己上履行的完全测试计划。换句话说，用户能够编写完全的PASS/FAIL测试序列剧本，无需仪重视编程便可经由过程仪器面板运转它。　　出产测试系统能够操纵元件机器手将单个LED传送到测试夹具上，进行电气接触。该夹具屏障了情况光，而且安装了光电探测器(PD)进行光学丈量。在如图2所示的设置装备摆设中，利用了一台2602A型双通道数字源表实现两种毗连。此中，源丈量单位A(SMUA)为LED供给测试旌旗灯号并丈量其电响应，而SMUB在光学丈量进程顶用在监测光电二极管。　　测试序列在编程最先时操纵元件机器手的一条数字线作为“测试启动(SOT)”旌旗灯号。当数字源表检测到这个SOT旌旗灯号后，LED特点阐发测试就最先了。　　在所有的电气和光学测试都完成以后，系统为元件机器手设置一条标记“丈量完成”的数字线。另外，仪器自己的智能功能履行所有的pass/fail操作，经由过程仪器上的数字I/O端口向元件机器手发送一条数字号令，按照pass/fail判据对LED进行分拣。然后，能够设定两个操作同时履行：将数据传输到PC进行统计进程节制，同时将一个新的DUT传送到测试夹具上。　　多器件/阵列的LED测试系统　　在多器件测试环境下，例如触及老化的测试，我们要在划定的时候内同时丈量多个部件。驱动DUT凡是需要持续的电流，可是多个光学探测器能够经由过程开关系统复用一个电流计。用户能够按照所测电流的动态量程选择适合的开关系统和电流计。　　多LED器件测试能够选择多品种型的开关。例如，3706型开关/万用表具有6个开关模块插槽，是以它最多可撑持576个复用通道或2688个矩阵交叉点。与2600A系列仪器近似，它也内置了板载TSP和TSP-link®装备间通讯/触发总线，操纵这套总线能够快速而便利地将这些仪器集成到一个系统中。这类集成撑持慎密同步的仪器间操作，而且可以或许让它们在一个测试剧本的节制下进行操作。图3给出了具有一个光电二极管(PD)通道的三LED器件测试系统布局。图3. 采取可扩大2602A数字源表通道建立LED阵列测试系统的模块图　　最年夜限度削减LED测试误差　　LED出产测试中的常见丈量误差源包罗引线电阻、漏电流、静电干扰和光干扰，可是结自热是最主要的误差源之一。对结发烧最敏感的两种测试是正向电压测试和漏电流测试。当半导体结发烧时，电压将会降落，更主要的是，在恒压测试进程中漏电流会增年夜。是以，在不影响丈量精度或不变性的环境下尽量缩短测试时候长短常主要的。　　具有板载测试剧本引擎的智能仪器可以或许简化设置装备摆设丈量前器件的保温时候(soak time)和收集输入旌旗灯号的时候。在保温时候内所有的电路电容在丈量最先前不变下来。丈量积分时候(integration time)取决在电源线周期数(NPLC)。假如输入电源是60Hz，那末1NPLC丈量就需要1/60秒，即16.667ms。积分时候决议了A/D转换器收集输入旌旗灯号的时候，它要在丈量速度和精度之间进行折衷。　　VF测试的典型保温时候从不到几百微秒到5毫秒，IL测试的保温时候从5到20毫秒。经由过程操纵这些极短的测试时候，就可以够削减因为结发烧致使的误差。另外，经由过程履行一系列测试并只查验测试时候，能够对结发烧的特点进行阐发。　　为了进一步缩短测试时候，削减结自热效应，2600A系列仪器撑持脉冲操作。在这类模式下，它们可以或许在指定的周期内涵输出端发生周详的旌旗灯号源。1微秒的脉宽分辩率可以或许切确节制器件的加电时候。这类仪器在脉冲操作模式下还可以或许输出年夜年夜超越其直流能力的电流值。例如，2602A在6V下可以或许输出3A的直流电流。而在脉冲模式下，它可以或许在20V下输出10A的电流。

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