LED行业标准学习

LED行業標準學習講師︰周協理2009/10/08©BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.前言有鑑於LED標準制定是LED產業與照明產業永續經營的重要關鍵，經濟部特邀集國內LED上中下游、測試設備與週邊材料廠家，組成「LED照明標準及品質研發聯盟」於2007年啟動「LED照明標準與品質研發應用整合計畫」，結合中國電器、晶元光電、光寶科技、中盟光電、齊瀚光電、維明企業及一詮精密等7家公司，與財團法人工業技術研究院電光所、能環所，共同建立一套完整的LED相關產品之光電特性量測與品質驗證規範，以提升國內LED之製造品質及量測評估能力。聯盟已完成四個階段共17份標準草案，此次為第四階段3份標準草案，本份草案訂為「發光二極體系統之環境試驗方法標準草案」。草案內容將公告於經濟部技術處網站，蒐集業界意見，後續將透過公協會，使標準草案之訂定能更符合業界需求，以作為業界規範參考與政府制定相關標準之支援。BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.一般壽命量測標准草案分享檔案區/設備部/量測標准工程部2LED系統光學量量測標准分享檔案區/設備部/量測標准品質部3LED元件光學與電性量測標准草案分享檔案區/設備部/量測標准工程部4LED之ESD測試方法分享檔案區/設備部/量測標准工程部承認組5LED元件與模組之加速壽命測試標准分享檔案區/設備部/量測標准工程部6LED晶粒之加速壽命實驗方法標准草案分享檔案區/設備部/量測標准工程部7LED模組光學與電性量測標准草案分享檔案區/設備部/量測標准工程部8ACLED光學與電性量測分享檔案區/設備部/量測標准研發部9LED系統之電源兩側方法標准草案分享檔案區/設備部/量測標准工程部10LED晶粒之品質實驗方法分享檔案區/設備部/量測標准品質部11LED熱阻量測標准草案分享檔案區/設備部/量測標准研發部12LED系統之環境實驗方法標准草案分享檔案區\設備部\量測標准設備部14TBAR燈具標准草案分享檔案區\設備部\量測標准研發部BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.固態技術協會是固態及半導體工業界的一個標準化組織，它由約300家公司成員組成，約3300名技術人員透過50個不同的委員會運作，製定固態電子方面的工業標準。JEDEC曾經是電子工業聯盟（EIA）的一部分︰聯合電子設備工程委員會（JointElectronDeviceEngineeringCouncil，JEDEC）。1999年，JEDEC獨立成為行業協會，拋棄了原來名稱中縮寫的含義，目前的名稱為JEDEC固態技術協會（JEDECSolidStateTechnologyAssociation）。BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.世紀初曾經是聯合電子管工程委員會（JointElectronTubeEngineeringCouncil），它為電子管製定標準，編碼並統一型號。隨著晶體管的發明，半導體工業界需要一個統一的標準製定和管理者，1958年，電子工業聯盟（EIA）和美國國家電氣製造商聯盟（NEMA）聯合成立了JEDEC來開發半導體器件標準（NEMA于1979年退出）。JEDEC早期的工作是製定半導體器件編碼，保證廠商之間產品的互換性。很多二極體和三極管至今仍在使用JEDEC的編號。JEDEC也曾經製定了積體電路的編碼系統，但是沒有能夠被廠商廣泛接受。起源BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.發布，並得到了廣泛使用。JEDEC所發布的文檔分為JEDEC標準（JESD）、工程公報（JEB）、嘗試性標準（TENTSTD)、工程規範（JES）、出版物（JEP）以及早期的EIA標準。此外，JEDEC還與其他標準化組織推出一些聯合標準、規範和工業指導，如IPC-JEDEC標準。所有的JEDEC標準都可以直接從其網站免費獲取。文檔BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.適用範圍:本標準規定發光二極體系統之環境試驗方法2.用語釋義2.1發光二極體(LightEmittingDiode,LED)︰具有受電能激發時發光之PN接面的半導體元件(以下簡稱LED)。2.2LED元件(LEDcomponent)︰含有1個或多個LED晶粒的1個封裝體。2.3LED模組(LEDmodule)︰以單顆LED元件封裝於基板上，或為數個LED元件以平面或立體的排列模式，結合機械、光學及電性等多種構件所形成的1個單元體，或為該單元的集合體。此LED模組系指不包括控制裝置之型式者。2.4電源模組(PowerModule)︰將交流市電轉換為供應驅動LED模組所需之電壓源或電流源的電子裝置。內部可包含調光、功率因數修正與雜訊濾除等功能。2.5LED系統(LEDsystem)︰由LED模組與電源模組構成的燈具次系統，稱為LED系統。3.試驗項目:如表3.1所示（見下頁）BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.溫度循環試驗(參考JESD22-A104-C)4.環境試驗4.1溫度循環試驗(參考JESD22-A104-C)4.1.1適用範圍本試驗項目適用於單一、兩個和三個爐體的溫度循環試驗，若單一爐體試驗時，試驗樣品被放置於固定不動的爐體中，由外界導入熱或冷空氣。若為兩個爐體時，試驗樣被放置於一移動平台上，可在兩個保持固定溫度的固定爐體間進行移動變換位置。三個爐體時，樣品於3個爐體間移動變換位置。本試驗是為了LED元件及其各材料接面是否能承受由極端的高低溫切換情形下產生的機械應力。在此機械應力下元件的電性或物理特性可能會產生永久性破壞。BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.術語及定義(1)試驗樣品(Load):指在爐內進行試驗的LED系統與固定載具（含托盤，乘載架）。(2)工作區(Workingzone):將試驗樣品控制在指定溫度條件下的爐內空間。(3)樣品溫度(Sampletemperature:Ts):在試驗期間試驗樣品的溫度，可用熱電偶或等同的感溫器進行量測，但熱電偶的安裝位置與方式需確保所量得的溫度代表所有的樣品已穩定達到要求的極端溫度。樣品在高溫區所量到的最高樣品溫度為Ts(max)，樣品在低溫區所量到的最低樣品溫度為Ts(min)。(4)最高溫度(NominalTs(max):循環試驗的最高溫度，即是希望樣品達到的最高溫度。(5)最低溫度(NominalTs(min):循環試驗的最低溫度，即是希望樣品達到的最低溫度。(6)溫度差(NominalΔT):溫度循環試驗的最高溫度與最低溫度的差值(NominalTs(max)-NominalTs(min))。(7)試驗樣品轉移時間(Loadtransfertime):在二或三個爐體的試驗環境時，試驗樣品由一爐體轉移至另一爐體所需的時間。(8)持溫時間(Soaktime):樣品進入高溫或低溫區時，樣品溫度落在持溫溫度範圍(Soaktemperature)的停留時間。(9)持溫溫度範圍(Soaktemperature):界定持溫時間的溫度範圍。高溫溫度範圍為NominalTs(max)-5℃～NominalTs(max)+10/+15℃。低溫溫度範圍為NominalTs(min)-10℃～NominalTs(min)+10℃。(10)循環時間(Cycletime):由一溫度到下一個同一溫度點的時間，如圖4.1.1。BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.(11)升降溫速率(Ramprate):每單位時間下，樣品的溫度上升或下降的變化。一般是量取溫度變化曲線的線性區，約在溫度變化范圍的10~90%之間，如圖4.1.1所示。4.1.3試驗設備(1)溫度控制爐︰在工作區域內放置最大試驗樣品時，仍能提供良好的溫度控制和循環時間的控制。對不同爐體均能滿足各自的溫度需求。確定高低溫持溫溫度範圍、持溫時間、升降溫速率、試驗樣品轉移時間都能符合試驗條件範圍。(2)使用溫度記錄器記錄爐體溫度(3)溫度量測系統︰需能滿足以下兩個對爐體的校正要求i.使用儀器與最大試驗樣品定期校正各爐體的溫度。並在試驗期間，監測治具的溫度，確保試驗溫度的再現性。ii.在試驗時，以儀器或感溫元件放置在爐體內最糟的溫度分佈位置進行監測，如角落或試驗樣品中心處。4.1.4試驗程式與注意事項(1)在試驗期間，所有試驗樣品需放置於不會阻礙爐內的空氣流動的位置(2)試驗溫度與試驗時間條件如有客戶約定，依約定條件試驗，若無約定，建議參考表4.1.1條件作試驗。試驗條件應記載於試驗報告中。BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.(3)試驗中因樣品的抽檢或是電源或設備故障而中斷，試驗可以重新啟動，從中斷點繼續進行試驗，但若總中斷時間已超過10%的比例，則需重測。(4)試驗過程中應使用熱電偶或等同的感溫器進行試驗樣品溫度量測，量取到的最高和最低溫度應在所選定試驗條件範圍內。(5)熱電偶的黏著劑必須減至最少以避免影響溫度試驗結果。使用的溫度量測模式需確保量測的溫度代表所有的試驗樣品都已達到極端溫度與持溫範圍的需求。表4.1.1溫度循環試驗條件高低溫與停留時間高低溫轉移時間循環數-20°C/15min~60°C/15min5min100cycles4.1.5失效判定標準︰任何一種情況，認定為失效(1)LED系統open或short或閃爍(2)光輸出較試驗前衰減大於10%(3)正向電壓較試驗前變動大於10%4.1.6試驗結果報告應注明下列項目(1)固定座或散熱座(heatsink)尺寸規格與安裝模式(2)試驗條件(3)樣品數量(4)試驗後系統的外觀與光電特性量測結果(5)系統於試驗過程中發生任何的異常情況BRIGHTEKOPTOELECTRONICCO.,LTD.運作壽命試驗(參考JESD22-A108C)4.2.1適用範圍在高溫環境下對LED系統施予電流(或電壓)加載試驗，檢驗其對運作壽命的影響。這是一種類比的加速壽命試驗模式，主要是用來對系統進行品性檢驗或是信賴度試驗。4.2.2術語及定義(1)最大運作電壓(Maximumoperatingvoltage)︰最高供電電壓，指系統規格表內所列可運作的最大電壓。(2)最大運作電流(Maximumoperatingcurrent)︰最高供電電流，指系統規格表內所列可運作的最大電流.(3)絕對最大額定電壓(Absolutemaximumratedvoltage)︰系統所能承受的最高電壓，高於此電壓則可能發生損害或有潛在發生損害的危險。(4)絕對最大額定電流(Absolutemaximumratedcurrent)︰系統所能承受的最高電流，高於此電流則可能發生損害或