高亮度LED的全方位测试分析

　高亮发光二极管(High brightness light emitting diodes，HBLED)综合具备了高输出、高效率和长寿命等优势。图1示出了典型的二极管的电I-V特性曲线。虽然一个完整的测试程序可以包括数百个点，但对一个有限的样本的探查一般就足以提供优值。许多HBLED测试需要以一个已知的电流信号源驱动器件并相应测量其电压，或者反过来。同时具备了可同步动作的信号源和测量功能可以加速系统的设置并提升吞吐率。测试可以在管芯层次(圆片和封装)或者模块/子组件水平上进行。在模块/子组件水平上，HBLED可以采取串联和/或并联方式;于是一般需要使用更高的电流，有时达50A或者更高，具体则取决于实际应用。有些管芯级的测试所用的电流在5～10A的范围内，具体取决于管芯的尺寸。

　　图1 典型的HBLED DC I-V曲线和测试点(未按比例绘出)

　　1 正向电压测试

　　要理解新的结构单元材料，如石墨烯、碳纳米管、硅纳米线或者量子点，在未来的电子器件中是如何发挥其功效的，就必须采用那些能在很宽范围上测量电阻、电阻率、迁移率和电导率的计测手段。这常常需要对极低的电流和电压进行测量。对于那些力图开发这些下一代材料并使之商业化的工程师而言，在纳米尺度上进行精确的、可重复的测量的能力显得极为重要。

　　2　漏电流测试

　　当施加一个低于击穿电压的反向电压时，对HBLED两端的漏电流(IL)的测量一般使用中等的电压值。在生产测试中，常见的做法是仅确保漏电流不不至于超过一个特定的阈值。

　　3　提升HBLED的生产测试的吞吐率

　　过去，HBLED的生产测试的所有环节都由单台PC来控制。换而言之，在测试程序的每个要素中，必须针对每次测试配置信号源和测量装置，并在执行预期的行动后，将书记返回给PC。控制PC根据通过/不通过的标准进行评估，并决定DUT应归入哪一类。PC发送指令和结果返回PC的过程将耗费大量的时间。

　　最新一代的智能仪器，包括吉时利公司最新的大功率2651A系统信号源/测量仪(SourceMeter)，由于可以最大限度减少通信的流量，从而可以大幅度提升测试吞吐率。测试程序的主体嵌入到仪器中的一个Test 处理器(TSP)中，该处理器是一个用于控制测试步骤的测试程序引擎，内置通过/不通过标准、计算和数字I/O的控制。一个TSP可以将用户定义的测试程序存放到存储器中，并根据用户需要来执行该程序，从而减少了测试程序中每个步骤的建立和配置时间。

　　4　单器件的LED测试系统