[發明專利]一種大功率LED快速批量分級篩選方法

有效

• 申請號: 201410548944.2
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104384115A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張濤;張晶晶;劉石神;袁士東;崔釗;陳要玲;呂慧峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所;常州光電技術研究所
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本發明涉及LED篩選分級方法。具體涉及一種根據大功率LED芯片通電過程中的結溫溫升進行LED的快速批量分級篩選方法。

背景技術

近年來隨著制造技術的迅速發展，LED在照明領域及指示領域已經得到越來越廣泛的應用，而LED工作結溫也極大的影響了其光效及工作壽命。由于加工工藝的問題，相同批次生產的大功率LED芯片在相同的環境溫度下其結溫溫升會有不同的表現，因此，根據LED結溫溫升對LED進行篩選分級是十分必要的。

目前檢測LED結溫的方法主要是將LED表貼在鋁基板上，在散熱條件下測試其正常工作結溫。常用的方法包括前向電壓法，特征波長偏移法，藍白比法等。但是，以上LED結溫測試方法均需要對每顆LED進行標定和測試，消耗時間過長，更重要的是，LED一旦焊接在鋁基板后，即被固化，以后的應用需要將LED與鋁基板作為整體進行應用，否則如果再次用高溫取下LED，這顆LED相當于被二次應用，會帶來一定的風險。因此，如果能在LED芯片制造完成后，或LED焊接到鋁基板前，對每顆LED進行快速結溫溫升的檢測，這樣即可以對LED進行篩選分級，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于解決目前沒有對工業級大功率LED進行快速批量篩選測試方法的問題，提出一種大功率LED的快速分級篩選方法。

本發明的工作原理在于LED的發光光譜中的特征波長能體現其內部結溫溫升變化，且特征波長隨結溫溫升的變化規律具有較好的一致性。因此可以取出同一批次中的一部分LED的特征波長與結溫溫升變化曲線作為定標曲線，以測試LED在加電一定時間后特征波長的變化即可估算出不同LED在相同時間內的LED結溫溫升，以該結溫溫升對LED進行篩選分級。

一種大功率LED快速批量分級篩選方法，包括以下步驟：

步驟1：隨機抽取出廠同一批次中10％的LED進行測試，將隨機抽取的LED焊接在鋁基板上，置于電熱鼓風干燥箱內。改變環境溫度以5℃為間隔由30℃逐漸上升到90℃，待每個環境溫度點穩定后，以窄脈沖寬度、低占空比脈沖電流驅動LED發光，采集此時LED的發光光譜，得到代表該批次器件在不同溫升ΔT下的特征波長偏移Δλ的變化點。

步驟2：對發光光譜進行特征波長高斯曲線擬合，擬合出能代表這批關系點的Δλ與ΔT的關系曲線：Δλ＝f(ΔT)。

步驟3：對本批次剩余90％LED裸芯片直接施加與步驟1中相同電流幅值的恒定電流，該恒流要求電流上升時間很短，待LED驅動電流達到穩定320μs后，觸發光譜儀以30ms的時間間隔采集LED的發光光譜，在6秒鐘內，溫升ΔT隨特征波長偏移Δλ達到穩定，共采集200次。

步驟4：對步驟3中得到的LED一系列發光光譜進行特征波長曲線擬合，得出在6秒鐘的時間內LED的特征波長偏移量Δλ₁。

步驟5：重復步驟3、4得到所需分級篩選的所有LED裸芯片的特征波長偏移量。按照步驟3得出的擬合曲線，可以標定出所有LED裸芯片在6秒鐘內的結溫溫升。

步驟6，結溫溫升最低的前20％的芯片歸為上級品，結溫溫升最高的20％的芯片歸為下級品，中間的60％的芯片歸為中級品，對不同級品的LED統計分類，篩選完成。

本發明的有益效果為：

1.在每批次中，僅隨機抽取的少量LED需要焊接在鋁基板上，且在工藝較好的情況下同型號產品可以在首次出廠進行隨機抽取，進行擬合曲線，下一批次不需要再將LED焊接在鋁基板上。節省測試時間，避免LED二次使用的風險。

2.每顆LED測試只需6秒，操作簡單，方便快捷。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方法的流程圖。

圖2用一條曲線擬合出能代表這批LED的Δλ與ΔT的關系曲線。

圖3為施加恒流后LED發光特征波長的變化曲線。

圖4為施加恒流后LED的結溫溫升曲線。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明作具體說明：

步驟1：同一批次出廠LED?40只，隨機抽取此批次中4只LED進行測試，將隨機抽取的LED焊接在鋁基板上，置于電熱鼓風干燥箱內。改變環境溫度由30℃間隔為5℃逐漸上升到90℃，待每個環境溫度點穩定后，以窄脈沖寬度、低占空比脈沖電流驅動LED發光，采集此時LED的發光光譜，得到代表該批次器件在不同溫升ΔT下的特征波長偏移Δλ的變化點，圖1是此批次中4只LED。

步驟2：圖2中，對發光光譜進行特征波長高斯曲線擬合，擬合出能代表這批關系點的Δλ與ΔT的關系曲線：Δλ＝f(ΔT)。