一、序言

　　對于一個新興的產品，其產品自身的發展總是先于產品標準和檢測方法。雖然產品的標準和檢測方法不可能先于產品的研發，但是，產品的標準和檢測方法應盡可能地緊跟產品設計開發的進度，因為產品的標準和檢測方法的制定過程本身就是對產品研發過程的回顧研討和小結，只要條件基本成熟，產品標準和檢測方法的制訂越及時，就越能減少產品研發過程的盲目性。LED照明產業發展到現在，我們對LED照明產品標準和檢測方法的回顧、小結的時候已經基本到來。

　　二、LED模塊的光電參數和檢測方法的現狀和改進方法

　　1、傳統的LED模塊的檢測方法

　　目前傳統的LED模塊的檢測方法主要有兩種，第一種是采用脈沖測量的方法，它是把照明LED模塊固定在測量裝置上（例如積分球的測量位置等），采用脈沖恒流電源與瞬時測量光譜儀的同步聯動，即對LED發出數十毫秒～數佰毫秒恒流的脈沖電流的同時，同步打開瞬時測量光譜儀器的快門，對LED發出的光參數（光通量、光色參數等）進行快速檢測，同時，也同步采集LED的正向壓降和功率等參數。

　　第二種檢測方法是把LED模塊安裝在檢測裝置上后，可能帶上一固定的散熱器（也可能具有基座控溫功能），給LED施加其聲稱的工作電流，受傳統的照明光源檢測方法的影響，也是等到LED達到熱平衡后再開始測量它的光電參數。這種方法看似比較嚴密，但實際上，它的熱平衡條件和工作條件與此類LED裝入最終的照明器具中的狀態仍沒有好的關聯性，因此所測的光電參數與今后實際的應用狀態的參數仍不具有可參比性。

　　2、LED模塊測量方法的改進

　　眾所周知，LED的光、電參數特性與它的工作時的結溫密切相關，同一個LED產品，結溫的不會造成這些參數的明顯不同，這也造成了同一個LED光、色、電參數測量結果的明顯不一致性，所以測量LED的光電參數首先應考慮在設定的工作結溫的條件下來進行。例如，目前我們大量采用的LED封裝方法和技術，在LED的發光面前，都具有高分子硅膠加熒光粉的覆蓋層。

　　（1）目前LED的結溫測量方法大概有

　　1）、通過測量管腳溫度和芯片耗散功率和熱阻系數求得結溫。但是因為耗散功率和熱阻系數的不準確，所以測量精度比較低。

　　2）、紅外熱成像法，利用紅外非接觸溫度儀直接測量LED芯片的溫度，但要求被測器件處于未封裝的狀態，另外對LED封裝材料折射率有特殊要求，否則無法準確測量，測量精度比較低。

　　3）、利用發光光譜峰位移測定結溫，也是一種非接觸的測量方法，直接從發光光譜確定禁帶寬度移動技術來測量結溫，這一方法對光譜測試儀器分辨精度要求較高，發光峰位的精度測定難度較大，而光譜峰位移1納米的誤差變化就對應著測量結溫約30度的變化，所以測量精度和重復性都比較低。

　　4）、向列型液晶熱成像技術，對儀器分辨率要求高，只能測量未封裝的單個裸芯片，不能測量封裝后的LED。

　　5）、利用二極管PN結電壓與結溫的Vf－TJ關系曲線，來測量LED的結溫。

　　從上述介紹的各種LED結溫的測量方法可看出，采用監視二極管PN結電壓的變化來推算結溫的方法最具有可行性并且測量精度也最高，所以在很多集成IC電路中，為了檢測IC芯片的工作結溫，往往會刻出或值入1個或幾個二極管，通過測量其正向電壓降的變化來達到測量芯片結溫的目的。

　　（2）目前國際上較先進的Vf—TJ測量方法

　　目前國際上先進的Vf—TJ測量方法是把被測的LED連上引出線放入在硅油缸內，隨后加熱硅油缸使硅油的溫度達到140℃左右，隨后讓缸內硅油自然冷卻，只要冷卻時硅油溫度下降的速度足夠慢，就可以認為LED的結溫與LED的熱沉的溫度是基本一致的，在此過程中，根據所測的硅油溫度，每下降2℃～10℃時瞬時給LED輸入規定的電流脈沖，并測量其在這一溫度下的正向電壓降，把這一測量點的溫度和正向電壓降導入到電腦軟件的數據庫，從140℃左右開始，隨溫度的下降，每下降一個設定的等分溫度測量一次熱沉溫度和正向電壓降，一直測量到25℃左右，當完成這一組測量數據并導入到電腦軟件的數據庫后，由軟件產生一個Vf—TJ曲線。這一方法屬于在溫度下降時測量方法，對于測量來說是可行的。

　　（3）新的Vf—TJ檢測方法

　　本機構發明的檢測方法是采用溫度上升時的測量方法，采用電腦設定的PID（積分、微分加上加熱與不加熱時間比例控制）方法來加熱和控制硅油缸的溫度，即在硅油缸加熱的起始段，加熱時間與不加熱時間的比例是很小的，并且可調，使硅油缸溫度上升速率能保證LED結溫、熱沉與硅油溫度的一致性，隨著硅油溫度的逐步上升，與室溫的溫差也隨之加大，此時PID加熱和控溫系統會自動加大加熱時間與不加熱時間的比例。

在每次升溫階段后，具有一個衡溫控制階段，即升溫階段和衡溫階段形成了階梯式控溫曲線。本測量裝置因為硅油溫度上升的速率幾乎一致，并且實行階梯式升溫和控溫，從而能保證在合理的溫度上升速率的條件下得到準確的檢測結果，并且檢測時間（從25℃到140℃約為2.5個小時左右）能明顯低于目前國際上已有的檢測裝置的測量時間。

　　（4）照明LED結溫測量及利用Vf—TJ關系曲線指導光、色、電參數的測量

　　得到被測LED的Vf—TJ的曲線后，最重要的是用于定結溫條件下的光、色、電參數測量。檢測系統見圖1。把被測LED固定到帶控溫/恒溫基座的積分球內，給LED通以工作電流，給LED燃點15～20分鐘基本達到穩定后，快速切換到測量電流（即前面標定Vf—TJ曲線的測量電流）用數毫秒時間快速測定被測LED的正向電壓Vf，通過與Vf—TJ曲線中設定結溫值對應的Vf比較。當被測LED在通過工作電流的情況下，其結溫達到目標值（即達到目標結溫值對應的Vf值）且熱平衡后，系統將自動啟動光譜儀測量光、色參數同時讀取其電參數。