CN1825128A

CN1825128A - 量产式发光二极管测试装置

Info

Publication number: CN1825128A
Application number: CN 200510052584
Authority: CN
Inventors: 赖灿雄; 陈桂标
Original assignee: JIUYUAN ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: JIUYUAN ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-08-30

Abstract

一种量产式发光二极管测试装置，包含控制模块、至少一积分球测试模块、以及至少一测试板。该积分球测试模块是连接至该控制模块，且每一积分球测试模块具有电性输出、光输出、以及一光输入口；该测试板对应于该积分球测试模块设置，且每一测试板是在其上放置有多个发光二极管；其中，该光输入口开设有一预定面积，可一次涵盖预定数量的发光二极管在它的下面，该积分球测试模块包括有对应于预定数量的发光二极管的多数探针，且可同时以一对一接触式探测预定数量的该发光二极管的电性特性。

Description

量产式发光二极管测试装置

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管测试装置，尤指一种能够大量生产、提高生产效率的发光二极管测试装置。

背景技术

自从19世纪60年代发光二极管开始商品化以来，由于具有高耐震性、寿命长，同时耗电量少、发热度小，所以其应用范围遍及日常生活中的各项用品，如家电制品及各种仪器的指示灯或光源等。近年来，因多色彩及高亮度化的发展，应用范围更朝向户外显示器发展，如大型户外显示看板及交通标志灯等。

发光二极管是利用P型与N型半导体之间互相形成一个接着界面，当其能带结构在未施加任何电压时，P型与N型半导体的费米能阶(Fermilevel)会相互对齐，且在界面处形成一电场(即存在一电位能)。进而加入适当的顺向偏压，电子、空穴分别注入P型与N型半导体两端后，便会在P/N界面区域结合而发光，即电子由高能量状况掉回低能量状态与空穴结合，将能量以光的形式释放出来；通过不断地由N侧注入电子、P侧注入空穴，使得“电子、空穴结合而发光”的动作持续进行，即能使发光二极管持续发光；随着材料与设计的不同，其发光特性也随之不同。

通常发光二极管产品在制作完成后会进行其电性特性的测试，如正向偏电压(Forward Bias Voltage，VF)，逆向崩溃电压(VZ)，反向电流(ReverseCurrent，IR)，加热前后的VF差值(Data Forward Voltage，DVF)，VF的瞬时峰值(VFD)、以及光学特性如：光强度(Luminous Intensity，Iv)，峰值波长(Peak Length，λ_p)，波宽(HW)，色度坐标(ChromaticityCoordinates，CIE)，主要波长(Dominated Length，λ_d)，颜色纯度(Purity)，色温(Color Temperature)等，以进行进一步的分类、包装及出货等流程。然而，每一流程环节若是稍有延迟，即大大影响后续产品交期与公司商誉，已知现有发光二极管的测试分类，是以逐一测试电性特性再逐一确认光学特性的方式分类，实际上不符合逐渐受到广泛应用的发光二极管的量产需求，也大幅降低生产效率、增加公司成本。

请参阅图1所示的现有发光二极管测试装置，其包括由计算机及其***设备所组成的控制单元10a、电性连接至该处理单元10a的光学测量仪器20a、以及设置于该光学测量仪器20a正下方的发光二极管30a；其中，该光学测量仪器20a的光输入口21a必须准确对应于该发光二极管30a之上，否则该发光二极管30a释放的光线容易散逸，影响测量准确度；此外该光学测量仪器20a具有光输出22a与电性输出23a，并分别连接到该控制单元10a；所以，不论是单独移动该光学测量仪器20a或该发光二极管30a以进行对应，均需达到准确对应的目的，再利用该发光二极管30a连接一电流源在导通后发光，通过该光学测量仪器20a测量其光学特性，在此步骤之前或之后，可移动该光学测量仪器20a或该发光二极管30a以接触对方进行电性特性的测量，再根据所得的光学与电性特性对该发光二极管30a进行分类。然而此等逐一测试的方法加上测试项目的繁杂，数量庞大的发光二极管要通过测试筛选恐怕耗时废工，明显地成为制程中的瓶颈站别。

于是，本发明人有感于上述缺点，乃特潜心研究并配合理论的运用、及便于携带特性的考虑，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本发明。

发明内容

本发明提供一种量产式发光二极管测试装置，可一次进行多数发光二极管的测试，以提高生产效率，符合量产需求。

本发明提供一种量产式发光二极管测试装置，可利用积分球具有预定尺寸的光输入口，以进行涵盖于其下的多数发光二极管的光学测试。

本发明提供一种量产式发光二极管测试装置，可利用积分球设置多数探针，以一次进行涵盖于其下的多数发光二极管的电性测试。

本发明提供一种量产式发光二极管测试装置，可利用测试板负载多数发光二极管，且按实际需求设计该测试板的布局，以使该发光二极管可根据需求进行电性或光学测试。

本发明提供一种量产式发光二极管测试装置，包含控制模块、至少一积分球测试模块、以及至少一测试板。其中该控制模块包括具有可程序逻辑控制的中央处理单元、以及与该中央处理单元连接的通信接口单元；该积分球测试模块是连接至该控制模块的通信接口单元，且每一积分球测试模块具有电性输出、光输出、以及一光输入口；该测试板对应于该积分球测试模块设置，且每一测试板是在其上放置有多个发光二极管、每一测试板并布局有多个对应于该发光二极管的电性接点，以供应该发光二极管所需电流的输出与输入；其中，该积分球测试模块的该光输入口开设有一预定面积，可一次涵盖预定数量的该发光二极管在它的下面，该积分球测试模块包括有对应于预定数量的该发光二极管的多数探针，并且可同时以一对一接触式探测预定数量的该发光二极管的电性特性。

附图说明

图1所示，为现有发光二极管测试装置的示意图；

图2所示，为本发明的量产式发光二极管测试装置的示意图；

图3所示，为本发明的量产式发光二极管测试装置含有互相对应的多数积分球测试装置与测试板的示意图。

附图标记说明：

10a 控制单元 20a 光学测量仪器

21a 光输入口 22a 光输出

23a 电性输出 30a 发光二极管

10 控制模块 11 中央处理单元

12 通信接口单元 13 软件模块

20 积分球测试模块 21 光输入口

22 电性输出口 23 光输出口

30 测试板 40 发光二极管

50 稳定电流源 60 马达单元

具体实施方式

为使审查员得能更进一步了解本发明的特征与技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图；然而附图只是提供参考与说明用，并非用以限制本发明。

积分球是一个中空的球腔，球腔上可根据需求开设数量不等的输入孔和输出孔，内腔壁一般为具有漫反射性质的涂层，当积分球在实际应用时，被测光束从输入孔射入，经过腔壁复杂的漫反射后，按该涂层的材质决定被腔壁吸收的光能量，其余从输入孔和输出孔射出。通过收集漫反射光来进行定性或定量分析，积分球的作用就是收集此等由四面八方反射的光以被检测器检测的光，通过特殊的设计，可取样出孔处的光功率、波形和能量，换算后即可得到原入射光束的相应参数。

本发明即应用积分球进行光线搜集，不用准确设置积分球在发光二极管的正上方，即可搜集足够光线以供检测，从而得知该发光二极管的光学特性。

请参阅图2所示的量产式发光二极管测试装置，包含控制模块10(可包括全光域光电测试机(YTSD02))、至少一积分球测试模块20、至少一测试板30、以及连接至该控制模块10与该积分球测试模块20的马达单元60。其中该控制模块10包括具有可程序逻辑控制的中央处理单元11、与该中央处理单元11连接的通信接口单元12、以及与该中央处理单元11连接的软件模块13；该积分球测试模块20是连接至该控制模块10的通信接口单元12，且每一积分球测试模块20是具有电性输出22、光输出口23、以及光输入口21；该测试板30对应于该积分球测试模块20设置，且每一测试板30是在其上放置有多个发光二极管40、每一测试板30并布局有多个对应于该发光二极管40的电性接点(附图未标示)，以供应该发光二极管40所需电流的输出与输入；其中，该积分球测试模块20的该光输入口21开设有一预定面积，可一次涵盖预定数量(多数)的该发光二极管40在它的下面，无须经过移动该积分球测试模块20即可达到预定数量的该发光二极管40的光学特性测试，该积分球测试模块20包括有对应于预定数量的该发光二极管40的多数探针(附图未标示)，并且可同时以一对一接触式探测预定数量的该发光二极管40的电性特性，如正向偏电压(Forward Bias Voltage，VF)，逆向崩溃电压(VZ)，反向电流(ReverseCurrent，IR)，加热前后的VF差值(Data Forward Voltage，DVF)，VF的瞬时峰值(VFD)等等；借此，可缩短逐一测试每一发光二极管40电性特性所需的时间。

其中，该通信接口单元12包括RS 485通信接口，该积分球测试模块20是通过该RS 485通信接口电性连接至该控制模块10；该测试板30是连接至少一稳定电流源50，以分别提供该发光二极管40固定电流(如图2)；该测试板30是连接预定数量(数量相当于该发光二极管40)的稳定电流源(附图未标示)，以分别对应于预定数量的该发光二极管40并提供固定电流。

该测试板30是电性连接于该控制模块10，通过该软件模块13可分别控制该测试板30上每一发光二极管40的导通状态；其中，当测试每一发光二极管40的光学特性时，如：光强度(Luminous Intensity，Iv)，峰值波长(Peak Length，λ_p)，波宽(HW)，色度坐标(Chromaticity Coordinates，CIE)，主要波长(Dominated Length，λ_d)，颜色纯度(Purity)，色温(Color Temperature)等，涵盖于预定数量的该发光二极管40被控制、且依序导通呈发光状态；或该控制模块10可通过至少一操作单元(附图未标示)，如键盘、鼠标等等，借以提供人为设定测试与分类条件。

其中，该马达单元60是用来驱动并控制该积分球测试模块20平移与起降，以移动该积分球测试模块20设置于预定数量的该发光二极管40的上方，该马达单元可为伺服马达或步进马达。

由前述可知，本发明的量产式发光二极管测试装置具有以下的优点：

1.可一次涵盖较多的发光二极管，通过设置于测试板上的发光二极管以串联方式驱动后，通过设置于该发光二极管的多数探针同时测得每一发光二极管的电性特性。

2.可一次涵盖较多的发光二极管，无须经过移动该积分球测试模块，通过该测试板逐一驱动该发光二极管释放光线以测试每一发光二极管的光学特性。

3.可同时设置互相对应的数个积分球测试模块与测试板，以进一步达成量产需求。

但是以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此而局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均应包含于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种量产式发光二极管测试装置，包含：

控制模块，包括具有可程序逻辑控制的中央处理单元、以及与该中央处理单元连接的通信接口单元；

至少一积分球测试模块，连接至该控制模块的通信接口单元，每一积分球测试模块具有电性输出、光输出、以及一光输入口；以及

至少一测试板，对应于该积分球测试模块设置，每一测试板是在其上放置有多个发光二极管、每一测试板还布局有多个对应于该发光二极管的电性接点，以供应该发光二极管所需电流的输出与输入；

其中，该积分球测试模块的该光输入口开设有一预定面积，可一次涵盖预定数量的该发光二极管在它的下面，该积分球测试模块包括有对应于预定数量的该发光二极管的多数探针，并且可同时以一对一接触式探测预定数量的该发光二极管的电性特性。

2.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的通信接口单元包括RS 485通信接口，所述的积分球测试模块是通过该RS 485通信接口电性连接至该控制模块。

3.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的测试板连接至少一稳定电流源，以分别提供该发光二极管固定电流。

4.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的测试板连接预定数量的稳定电流源，以分别对应于预定数量的该发光二极管并提供固定电流。

5.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的控制模块进一步包括软件模块，该测试板是电性连接于该控制模块，通过该软件模块可分别控制该测试板上每一发光二极管的导通状态。

6.如权利要求5所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，当测试每一发光二极管的光学特性时，涵盖于预定数量的该发光二极管被控制、且依序导通呈发光状态。

7.如权利要求5所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的软件模块包括可自动执行的测试与分类条件。

8.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的控制模块可通过至少一操作单元，借以提供人为设定测试与分类条件。

9.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的控制模块包括全光域光电测试机(YTSD02)。

10.如权利要求1所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，还进一步包括连接至该控制模块与该积分球测试模块的马达单元，以驱动并控制该积分球测试模块平移与起降。

11.如权利要求10所述的量产式发光二极管测试装置，其特征在于，所述的马达单元包括伺服马达或步进马达。