可見(jiàn)光發(fā)光二極管(LED)兼具高效率和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。目前，它們的應(yīng)用十分廣泛。制造商們通過(guò)對(duì)的深入研究已經(jīng)研制出了具有更高光通量、更長(zhǎng)壽命、更多色彩和更高每瓦流明數(shù)的新器件。精確而高性價(jià)比的測(cè)試對(duì)于確保器件的可靠性和質(zhì)量至關(guān)重要。
在生產(chǎn)的不同階段具有不同類型的測(cè)試序列，例如設(shè)計(jì)研發(fā)階段的測(cè)試、生產(chǎn)過(guò)程中的晶圓級(jí)測(cè)試、以及封裝后的最終測(cè)試。盡管LED的測(cè)試一般包含電氣和，本文著重探討電氣特征分析，只在適當(dāng)?shù)奈恢媒榻B部分光學(xué)測(cè)量技術(shù)。圖1給出了典型二極管的電氣I-V曲線。完整的測(cè)試應(yīng)該包含大量 的電壓值與對(duì)應(yīng)的電流工作點(diǎn)，但是一般情況下有限的采樣點(diǎn)就足以測(cè)試出器件的品質(zhì)因數(shù)。
圖1. 典型LED的直流I-V曲線和測(cè)試點(diǎn)(不可縮放)
很多測(cè)試需要提供已知的電流然后測(cè)量電壓，而另外一些測(cè)試需要提供電壓然后測(cè)量產(chǎn)生的電流。因此，具有集成的、同步的源和測(cè)量功能的高速測(cè)試儀器對(duì)于這類測(cè)試是非常理想的。
正向電壓測(cè)試
在LED 測(cè)試序列中，正向電壓(VF)測(cè)試檢驗(yàn)的是可見(jiàn)光LED上的正向工作電壓。當(dāng)在二極管上加載一個(gè)正向電流時(shí)，它就開(kāi)始導(dǎo)通。剛開(kāi)始在低電流下，二極管上的電壓降快速上升，但是隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加，電壓斜率開(kāi)始變平。二極管一般工作在這個(gè)電壓相對(duì)恒定的區(qū)域。在這些工作條件下對(duì)二極管進(jìn)行測(cè)試也非常有用。VF測(cè)試需要提供一個(gè)已知的電流然后測(cè)量二極管上產(chǎn)生的電壓降。典型的測(cè)試電流范圍從幾十毫安到幾安，而產(chǎn)生的電壓大小通常在幾伏的范圍。有些制造商利用這種測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行器件分揀，因?yàn)檎螂妷号cLED的色品(由色彩的主要或者補(bǔ)色波長(zhǎng)及其純度共同表征的色彩品質(zhì))相關(guān)。
光學(xué)測(cè)試
正向偏置電流也用于光學(xué)測(cè)試，因?yàn)殡娮与娏髋c發(fā)光的強(qiáng)弱密切相關(guān)。通過(guò)在待測(cè)器件附近放一個(gè)光電二極管或者累計(jì)球捕捉發(fā)出的光子可以測(cè)出光強(qiáng)度(optical power)。然后將光轉(zhuǎn)換成電流，利用安培計(jì)或者源測(cè)量?jī)x器的一個(gè)通道測(cè)量電流的大小。
在很多測(cè)試應(yīng)用中，二極管的電壓和發(fā)出的光可以利用大小固定的電流源同時(shí)測(cè)出來(lái)。此外，利用分光計(jì)可以在同樣大小的驅(qū)動(dòng)電流下測(cè)出諸如光譜輸出之類的詳細(xì)參數(shù)。
反向擊穿電壓測(cè)試
對(duì)LED加載一個(gè)反向偏置電流可以測(cè)出反向擊穿電壓(VR)。測(cè)試電流的大小應(yīng)該設(shè)置為當(dāng)電流稍微增加時(shí)測(cè)出的電壓值不再明顯增大的位置。當(dāng)電壓高于這個(gè)電壓值時(shí)，反向偏置電流的大幅增加導(dǎo)致反向電壓變化不明顯。這個(gè)參數(shù)指標(biāo)通常是一個(gè)最小值。在測(cè)試VR時(shí)要在一定的時(shí)間內(nèi)加載一個(gè)小的反偏電流，然后測(cè)量LED上的電壓降。測(cè)量結(jié)果的大小范圍通常為幾十伏。
漏電流測(cè)試
一般地，漏電流(IL)的測(cè)量使用中等大小的電壓(幾伏到幾十伏)。漏電流測(cè)試測(cè)量的是當(dāng)加載的反向電壓低于擊穿電壓時(shí)LED上泄漏的小電流。在生產(chǎn)過(guò)程中確保漏流不超過(guò)一定的閾值是漏流測(cè)量的常用做法，也是隔離測(cè)量更普遍的做法。其中有兩個(gè)原因。第一，低電流測(cè)量需要較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間，因此它們需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成。第二，環(huán)境干擾和電噪聲對(duì)低值信號(hào)具有較大的影響，因此需要額外的屏蔽措施。這些額外的屏蔽措施增加了測(cè)試夾具的復(fù)雜性，并且可能干擾自動(dòng)機(jī)械手的操作。
智能儀器增大LED生產(chǎn)測(cè)試產(chǎn)能
