大功率LED品質測試

一、引言

半導體照明被國家“十一五”計劃作為支持重點，綠色照明、節能照明等新詞語已隨處可見，而在半 導體照明產業中，大功率發光管應該處在絕對引導地位。目前國內大功率LED封裝的生產廠家風生水起，遍地開花。但事實上大部分LED應用廠家還是采用進口或臺灣或國內極少數知名企業的發光管，對國產大功率LED普遍缺乏信任。尤其表現在LED的散熱工藝、光度衰減、色度變化、光色一致性等等方面。本文將著重討論如何通過有效測試手段發現LED存在的質量隱患、如何對LED進行快速有效分光分色來進行光色控制。

二、老化試驗

大家都知道LED尤其大功率LED在初始點亮階段光度都會有一定的衰減，封裝企業為了提供給應用廠家發光穩定的產品或者應用廠家為了獲得穩定的LED源材料，通常都會做一些老練試驗。當然LED老練試驗有多種方式，如常規性老化、過電流沖擊破壞性試驗等等。

任一顆LED特性變化不會影響到別的LED老化參數，但事實上靠電阻限流的方式是不可靠的，電阻本身阻值漂移和LED自身電壓特性變化都會嚴重影響LED參數。顯然，第4種單管恒流老化抓住了LED電流工作特性，是最科學的LED老化方式。老化在試驗過程中應該是一個非常重要的過程，但在很多企業往往會被忽視，不能進行正確有效的老化，后面對LED本身所進行的包括亮度、波長等所有參數的分析都將不確定。

過電流沖擊性老化也是廠家經常使用的一種老化手段，通常使用頻率可調、電流可調并且占空比可調的恒流源進行此類老化，以期待短時間內判斷LED的品質及預期壽命。

三、光衰試驗

大功率LED的光度衰減（包括光通量衰減、顏色變化等），是衡量LED品質的重要標準，是很多LED生產廠家和LED用戶極為關心的問題，故而LED的光度衰減測試在LED品質測試中就顯得舉足輕重。

目前廠家一般測試的方法有三種：1.目測，即持續點亮LED，用眼睛觀察其亮度及顏色的變化情況。2.光色測試儀器分析，即持續點亮LED過程中，不斷取下LED放入光色測試儀器中測試，記錄測試結果，最后通過EXCEL等工具繪制測試結果報表。 3.使用專業的光衰測試儀器測量，即將LED放入測試系統中持續點亮，系統實時跟蹤并監測LED亮度、顏色變化，自動生成數據報表，為廠家對LED光衰分析提供更為客觀更為科學的數據。

四、有效分光分色

近年來，LED應用產品尤其是半導體照明產品對大功率LED需求越來越旺，同時對LED的品質要求也越來越高，其主要表現在以下幾個方面：

1.正向電壓測試：

正向電壓的范圍需在電路設計的許可范圍內，很多客戶設計驅動發光管點亮都以電壓方式點亮，正向電壓大小直接會影響到電路整體參數的改變，從而會給產品質量帶來隱患。另外，對于一些電路功耗有要求的產品，則希望保證同樣的發光效率下正向電壓越低越好。

2.反向漏電流測試：

反向漏電流在加載一定的電壓下要低于要求的值，生產過程中由于靜電、芯片質量等因素引起LED反向漏電流過高，這會給LED應用產品埋下極大的隱患，在使用一段時間后很容易造成LED死燈。

3.光通量分檔：

光通量值是LED用戶很關心的一個指標，LED應用客戶必須要知道自己所使用的LED光通量在哪個范圍，這樣才能保證自己產品亮度的均勻性和一致性。

4.主波長分檔：

對于單色光LED來說，主波長是衡量其色參數的重要指標，主波長直接反映人眼對LED光的視覺感受。

5.色品坐標x，y分檔：

對于白光或者單色光都可以用色品參數來表達LED在哪個色區域，一般都要求四點x，y確定一個色品區域，必須通過一定測試手段保證LED究竟是否落在所要求的四點x，y色品區域內。

6.相對色溫分檔：

對于白光LED色溫是表征其顏色行業中用得比較多的一個參數，此參數可直接表征LED色調是偏暖還是偏冷還是正白。

7.顯色指數分檔：

顯色指數直接關系到光照射到物體上物體的變色程度，對于LED照明產品這個參數就顯得非常重要。目前國內很多廠家通過專業的大功率LED分光分色機進行自動分檔。

五、結束語

隨著科技的不斷進步，新光源的不斷涌現，為建筑化照明設計提供了非常有利的條件，大功率的LED作為一種新型的照明技術，具有工作電壓低、耗電量小、發光效率高、發光響應時間極短、光色純、結構牢固、抗沖擊、耐振動、體積小、成本低等一系列優點，開始為很多人所接受。但是不可否認，目前由于國內大功率LED產業的發展還處在性能的提高階段和有限應用的初始階段，其光特征存在光色不均勻等問題，在發光效率、色溫及顯色指數上有其局限性。所以我們必須通過完善的測試手段，來確保技術研發的順利進行，提高產品質量，同時也希望我們國家能盡快制定出半導體照明的標準體系，從而能有效規范半導體照明市場。