發光二極體的自動化測試系統的製作方法
2023-06-05 13:53:56
專利名稱：發光二極體的自動化測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發光二極體電性和光學測試領域，具體地說涉及一種發光二極體的自動化測試系統。
背景技術：
發光二極體經封裝完成後，須經測試其電性或光學參數以確保其良率或其可適用性，而其測試的方法則須利用專用的發光二極體測試儀器以進行檢測。近幾年已經出現了自動化程度較高且測試精度較為可靠的發光二極體檢測儀器。
當前市場上存在一些類型的發光二極體的測試系統，與以前的人工分光相比，它們存在著許多的優點，比如速度快，分光精度比人工更高，而且電性參數精度更高。但是也存在著一些缺陷，比如正向電壓，由於測試的時候，施加的電流是瞬間的，而LED的正向電壓會隨著施加時間的延長有所降低，降到一定程度才會穩定，這樣會導致LED的正向電壓測試值偏高；對於白光LED測試，現在市場上的所有的LED自動測試分類機，都是採用CIE1931標準，即測量色度坐標xy。但是由於CIE1931標準是很老的一個標準，有很多的局限性。比如，xy色度空間的顏色不均勻，沒有參數來表徵亮度，等等。在進行白光分級的時候，分級區域的大小和形狀不均勻。
因此，現有的一些發光二極體的測試系統及測試方法，在精度和功能方面尚且無法滿足人們的需要，有待於提高和改進。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種能夠提高測試發光二極體精度的自動化測試系統及方法。
本實用新型是通過以下技術方案實現的一種發光二極體的自動化測試系統，包括系統主機、操作控制臺、PLC，系統主機包括測試發光二極體電性和光學參數的LED測試裝置、對所測試發光二極體的數據進行處理的數據處理裝置、以及實現數據處理裝置與PLC相互通訊的接口，所述LED測試裝置包括測試發光二極體電流電壓的電性參數測試裝置、測試發光二極體閘流的閘流測試裝置、以及測試發光二極體光學參數的光譜測試裝置。所述數據處理裝置包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行處理的電性參數處理裝置、對閘流數據進行處理的閘流處理裝置、以及對其所測出光學參數數據進行處理的光譜處理裝置。所述光學參數包括主波長、峰值波長、純度、相對色溫、半波寬等等。所述電性參數包括所測發光二極體的正向電壓、反向電壓、正向電流、反向電流等。所述操作控制臺設置較好的為觸控螢幕，也可以是其它顯示輸入設備。
所述光譜處理裝置包括分別按CIE1931標準、CIE1960標準、CIE1976標準對發光二極體的光學參數數據進行處理的CIE1931處理裝置、CIE1960處理裝置、CIE1976處理裝置。用戶可以根據需要採用其中任意一種處理裝置對發光二極體光學參數進行測試。
所述光譜處理裝置與一個定時裝置相連，該定時裝置控制光譜處理裝置的採光時間。
所述LED測試裝置還包括測試發光二極體光強的探測器。
所述數據處理裝置還包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行圖形繪製的V-I圖處理裝置、以及對電流亮度進行圖形繪製的I-IV圖處理裝置。通過V-I圖觀察LED的電壓電流特性，直觀的觀察LED的閘流特性，即負電阻效應。通過I-IV圖可觀察LED電流與光強之間的關係。
一種發光二極體的自動化測試方法，包括步驟用戶提出測試請求，當接口檢測到開始信號時，LED測試裝置即對發光二極體進行測試；測試完成時，系統主機通過接口傳遞一個結束信號至PLC；數據處理裝置對LED測試裝置的測試結果進行數據處理，並確定所測發光二極體所屬的等級；數據處理裝置將該發光二極體的等級通過接口傳至PLC；PLC控制該發光二極體被劃入所確定的等級。
在測試發光二極體的正向電壓之前，先對發光二極體進行預熱。
所述預熱方式是對發光二極體通以一定時間的電流。
進一步包括在測試前先對一定數量的發光二極體進行試測的步驟，根據試測結果確定分級區域和等級數。
從上面的描述可以看出，本實用新型的優點是對發光二極體正向電壓的測試，我們採用了預熱的方式來減少誤差。我們的測試系統採用CIE1976標準、CIE1960UCS標準及CIE1931標準，而CIE1976標準、CIE1960UCS標準這兩種標準的顏色空間相對於CIE1931來說要均勻得多。特別是CIE1976，該標準的顏色空間是立體空間，採用三個值(L、a、b)來表徵顏色，其中，L表示亮度，+a表示紅色，-a表示綠色，+b表示黃色，-b表示藍色。所以在CIE1976中，可以採用標準的正四邊形來對白光進行分級，加上L，就可以對亮度進行分級了。
但是考慮到人們使用CIE1931標準已經使用了很久，已經習慣了對x、y進行分級操作，所以在我們的測試系統中，依然保留了對x、y的測試和分級能力，但是我們對xy的分級方式進行了改進，更方便了操作員的使用。用戶可以根據自己的需要選擇這三種標準中的任意一種來測試。
由此可見，本實用新型發光二極體自動化測試系統及方法對正向電壓、光學參數的測試精度更高，分級更準確，而且增加了對發光二極體亮度的測試。
圖1是本實用新型發光二極體自動化測試系統的結構框圖；圖2是圖1所示LED測試裝置的示意圖；圖3是圖1所示數據處理裝置的示意圖；圖4是圖3所示光譜處理裝置的示意圖；圖5是本實用新型發光二極體自動化測試方法的流程圖；圖6是對發光二極體的電壓進行分級的流程圖；圖7是採用CIE1976標準的Lab系統對發光二極體進行分級的流程圖；具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的描述。
實施例請參見圖1，一種發光二極體的自動化測試系統，包括系統主機10、觸控螢幕30、PLC20，系統主機10包括測試發光二極體電性和光學參數的LED測試裝置11、對所測試發光二極體的數據進行處理的數據處理裝置12、以及實現數據處理裝置12與PLC20相互通訊的接口13；以及與PLC20相連的觸控螢幕30。
請參見圖2，所述LED測試裝置11包括數據存儲單元111、測試發光二極體電流電壓的電性參數測試裝置112、測試發光二極體閘流的閘流測試裝置113、測試發光二極體光學參數的光譜測試裝置114、以及測試發光二極體光強的探測器115。請參見圖3，所述數據處理裝置12包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行處理的電性參數處理裝置122、對閘流數據進行處理的閘流處理裝置123、對其所測出光學參數數據進行處理的光譜處理裝置124、以及數據處理單元121。所述光學參數包括主波長、峰值波長、純度、相對色溫、半波寬、色度坐標、光強。所述電性參數包括所測發光二極體的正向電壓、反向電壓、正向電流、反向電流、閘流。所述數據處理裝置12還包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行圖形繪製的V-I圖處理裝置125、以及對電流亮度進行圖形繪製的I-IV圖處理裝置126。通過V-I圖觀察LED的電壓電流特性，直觀的觀察LED的閘流特性，即負電阻效應。
請參見圖4，所述光譜處理裝置124包括分別按CIE1931標準、CIE1960標準、CIE1976標準對發光二極體的光學參數數據進行處理的CIE1931處理裝置1242、CIE1960處理裝置1243、CIE1976處理裝置1244、以及光譜處理單元1241。
所述光譜測試裝置114與一個定時裝置116相連，該定時裝置116控制光譜處理裝置的採光時間。
請參見圖5，一種發光二極體的自動化測試方法，包括如下步驟用戶通過PLC20提出測試請求的步驟501，接口13檢測到開始信號的步驟502，LED測試裝置11對發光二極體進行測試的步驟503；對一個發光二極體測試完成時，數據處理裝置12傳遞一個結束信號給接口13的步驟504，接口13將該結束信號送至PLC20的步驟505；數據處理裝置12對LED測試裝置11的測試結果進行數據處理，並確定該發光二極體所屬等級的步驟506；數據處理裝置12將該發光二極體的等級通過接口傳至PLC20的步驟507；PLC20控制該發光二極體被劃入所確定等級的步驟508。
請參見圖6，當用戶對發光二極體的正向電壓進行測試時，包括以下步驟用戶輸入測試請求的步驟601，對發光二極體通以一定時間電流進行預熱的步驟602，PLC20向接口13發出開始測試信號的步驟602，接口檢測開始信號的步驟603，開始預熱，預熱結束，電性參數測試裝置112對發光二極體進行測試的步驟604，檢測結束，數據處理裝置12傳送一個結束信號給接口13的步驟605，接口13將該結束信號送至PLC20的步驟606，電性參數處理裝置122對電性參數測試裝置112的測試結果進行數據處理，並確定該發光二極體所屬等級的步驟607；數據處理裝置12將該發光二極體的等級通過接口傳至PLC20的步驟608；PLC20控制該發光二極體被劃入所確定等級的步驟609。
請參見圖7，當用戶採用CIE1976標準的Lab系統對發光二極體進行分級時，包括以下步驟用戶調出CIE1976坐標系統的步驟701，從所需測試發光二極體中抽取樣品的步驟702，對所抽取樣品進行試測的步驟703，根據抽樣測試結果確定分級區域和分級數的步驟704，測試開始，PLC20向接口13發出開始測試信號的步驟705，接口檢測開始信號的步驟706，光譜測試裝置114對發光二極體進行測試的步驟707，對該發光二極體檢測結束時，數據處理裝置12傳送一個結束信號給接口13的步驟708，接口13將該結束信號送至PLC20的步驟709，光譜處理裝置124中的CIE1976處理裝置對光譜測試裝置114的測試結果進行數據處理，並確定該發光二極體所屬等級的步驟710；數據處理裝置12將該發光二極體的等級通過接口13傳至PLC20的步驟711；PLC20控制該發光二極體被劃入所確定等級的步驟712。
儘管本實用新型已作了詳細的說明並引證了具體實例，但對於本領域技術熟練人員來說，只要不離開本實用新型的精神和範圍可作各種變化或修正是顯然的，都應包括在本實用新型權利要求的保護範圍之內。
權利要求1.一種發光二極體的自動化測試系統，包括系統主機、操作控制臺、PLC，系統主機包括測試發光二極體電性和光學參數的LED測試裝置、對所測試發光二極體的數據進行處理的數據處理裝置、以及實現數據處理裝置與PLC相互通訊的接口，其特徵在於所述LED測試裝置包括測試發光二極體電流電壓的電性參數測試裝置、測試發光二極體閘流的閘流測試裝置、以及測試發光二極體光學參數的光譜測試裝置。
2.根據權利要求1所述的自動化測試系統，其特徵在於所述數據處理裝置包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行處理的電性參數處理裝置、對閘流數據進行處理的閘流處理裝置、以及對其所測出光學參數數據進行處理的光譜處理裝置。
3.根據權利要求2所述的自動化測試系統，其特徵在於所述光譜處理裝置包括分別按CIE1931標準、CIE1960標準、CIE1976標準對發光二極體的光學參數數據進行處理的CIE1931處理裝置、CIE1960處理裝置、CIE1976處理裝置。
4.根據權利要求2所述的自動化測試系統，其特徵在於所述光譜處理裝置與一定時裝置相連，該定時裝置控制光譜處理裝置的採光時間。
5.根據權利要求1所述的自動化測試系統，其特徵在於所述LED測試裝置還包括測試發光二極體光強的探測器。
6.根據權利要求2所述的自動化測試系統，其特徵在於所述數據處理裝置還包括對所測出發光二極體的電流電壓數據進行圖形繪製的V-I圖處理裝置、以及對電流亮度進行圖形繪製的I-IV圖處理裝置。
7.根據權利要求1-6任一所述的自動化測試系統，其特徵在於所述操作控制臺為觸控螢幕。
專利摘要本實用新型涉及發光二極體電性和光學測試領域，具體地說涉及一種發光二極體的自動化測試系統。包括系統主機、操作控制臺、PLC，系統主機包括測試發光二極體電性和光學參數的LED測試裝置、對所測試發光二極體的數據進行處理的數據處理裝置、以及實現數據處理裝置與PLC相互通訊的接口，其特徵在於所述LED測試裝置包括測試發光二極體電流電壓的電性參數測試裝置、測試發光二極體閘流的閘流測試裝置、以及測試發光二極體光學參數的光譜測試裝置。本實用新型發光二極體自動化測試系統及方法對正向電壓、光學參數的測試精度更高，分級更準確，而且增加了對發光二極體亮度的測試。
文檔編號G01J9/00GK2828768SQ20052005925
公開日2006年10月18日 申請日期2005年5月27日 優先權日2005年5月27日
發明者韓金龍, 羅會才, 楊少辰 申請人:韓金龍, 羅會才, 楊少辰