一种紫外LED器件测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种紫外LED器件测试装置。

背景技术：

紫外线是指波长从10nm至400nm的电磁波谱中辐射的总称，一般不能引起人们的视觉察觉，其可以用来灭菌，但是过多的紫外线照射会对人体造成皮肤癌等巨大伤害。目前紫外光广泛应用于油墨固化、杀菌消毒、精密光刻、药物分析、生物医疗等诸多领域，因此减少控制紫外线对人体的伤害极具必要。

随着半导体技术的进步，发光波长在200nm至400nm的紫外LED 器件具有高效率、长寿命、低成本、波长可控、体积小、无污染、易于二次光学设计等诸多优点，将逐步取代传统的汞灯、氙灯、金属卤化物灯等紫外光源。但由于紫外LED器件基于半导体外延芯片制造工艺生产，其电流电压、发光波长及发光强度是在一定的区间内分布，因此在实际应用时需要对紫外LED器件进行测试和分选，从而保证同一型号产品的参数一致性。但随着紫外LED发光波长越来越短、出光功率越来越大，且特别是应用在固化、曝光等领域的紫外光源其单颗器件功率可达10W以上，而紫外LED器件在测试工序中需要模拟产品使用条件，少量的紫外光泄漏即可能对人体产生巨大的伤害。高能量的紫外光泄漏加上长期的紫外光暴露环境将会严重威胁生产员工的身体健康。目前的传统测试方法正是直接点亮紫外LED器件采用光参数测试仪收光、测试，紫外光泄露大，严重危害测试人员的身体健康。

因此，本实用新型正是基于以上的不足而产生的。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，操作方便，在对紫外LED器件测试时能够防止紫外光泄露的紫外LED 器件测试装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种紫外LED器件测试装置，其特征在于：包括：

用于夹持安装紫外LED器件10的测试台1；

能分别与测试台1紧密连接而罩住紫外LED器件10的第一荧光罩2和第二荧光罩3，并且第一荧光罩2与第二荧光罩3的激发谱和发射谱均不相同；

能测出从第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光参数的光参数测试仪4；

与测试台1连接而能测出紫外LED器件10的电参数的电参数测试仪5；

所述的紫外LED器件10包括紫外LED外延片或紫外LED芯片或紫外LED封装芯片或紫外LED灯，所述的紫外LED器件10的波长为 200nm至400nm，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3的发射主波长范围分别为400nm至780nm，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3采用的荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、氮化物或氧化物。

如上所述的紫外LED器件测试装置，其特征在于：所述的测试台1上设有用于夹持紫外LED器件10并能根据紫外LED器件10的尺寸规格进行更换的夹具6。

如上所述的紫外LED器件测试装置，其特征在于：所述的光参数测试仪4包括用于收集从第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光收集装置41及与光收集装置41连接的光谱仪42，所述光收集装置 41包括积分球、光纤或光探测器。

如上所述的紫外LED器件测试装置，其特征在于：还包括能根据测得的光电参数而将紫外LED器件10进行分类的分选部件7。

采用上述测试装置测试紫外LED器件的测试方法，包括如下步骤：

A：将待测的紫外LED器件10固定到测试台1上；

B：将第一荧光罩2紧密罩住紫外LED器件10；

C：给紫外LED器件10提供电流而驱动其发光；

D：通过光参数测试仪4测得第一荧光罩2射出的光的光功率P1；

E：对紫外LED器件10断电，移除第一荧光罩2，将第二荧光罩 3紧密罩住紫外LED器件10，所述的第一荧光罩2与第二荧光罩3的激发谱和发射谱均不相同；

F：给紫外LED器件10提供与步骤C中相同的电流而驱动其再次发光；

G：通过光参数测试仪4测得第二荧光罩3射出的光的光功率P2；

H：根据第一荧光罩2和第二荧光罩3的激发谱及需要满足的条件公式P1/R1＝P2/R2、W2＝W3来确定紫外LED器件10的波长W1值，得出紫外LED器件10的波长W1＝W2＝W3，并计算出紫外LED器件10 的光功率P0＝P1/R1，其中，R1为第一荧光罩2在紫外LED器件10的波长值为W2时的激发响应度，R2为第二荧光罩3在紫外LED器件10 的波长值为W3时的激发响应度。

如上所述的紫外LED器件测试方法，其特征在于：所述的紫外LED器件10的波长为200nm至400nm，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3的发射主波长范围分别为400nm至780nm，所述的第一荧光罩 2和第二荧光罩3采用的荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、氮化物或氧化物。

如上所述的紫外LED器件测试方法，其特征在于：所述的光参数测试仪4包括用于收集从第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光收集装置41及与光收集装置41连接的光谱仪42，所述光收集装置41 包括积分球、光纤或光探测器。

如上所述的紫外LED器件测试方法，其特征在于：所述的测试台 1上还电连接有能测出紫外LED器件10的电参数的电参数测试仪5。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型紫外LED器件测试装置包括测试台、激发谱和发射谱均不相同的第一荧光罩和第二荧光罩，及光参数测试仪。在对紫外LED器件的波长和光功率进行测试时，可以用第一荧光罩和第二荧光罩与测试台紧密连接而罩住紫外LED器件，避免紫外光的泄露，而光参数测试仪先后测得第一荧光罩和第二荧光罩射出光的光参数，然后根据第一荧光罩和第二荧光罩的激发谱及换算公式由光参数测试仪自动输出紫外LED器件的波长及光功率值，操作非常的方便，也不会因紫外光泄露而对人体产生伤害。

2、本实用新型紫外LED器件测试装置还包括能测出紫外LED 器件的电参数的电参数测试仪。因此，紫外LED器件的波长、光功率及电流电压参数均能测试出，便于紫外LED器件的分选归类。

3、本实用新型紫外LED器件测试装置除第一荧光罩和第二荧光罩外，其他的测试部件及分选部件均可以与现有白光LED测试设备通用，省去了大量昂贵的紫外专用积分球、光谱仪等设备的升级，测试方法简单、廉价。

【附图说明】

图1是本实用新型紫外LED器件测试装置的示意图；

图2是本实用新型的第一荧光罩的激发谱示意图；

图3是本实用新型的第一荧光罩的发射谱示意图；

图4是本实用新型的第二荧光罩的激发谱示意图；

图5是本实用新型的第二荧光罩的发射谱示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

一种紫外LED器件测试装置，包括：

用于夹持安装紫外LED器件10的测试台1；

能分别与测试台1紧密连接而罩住紫外LED器件10的第一荧光罩2和第二荧光罩3，并且第一荧光罩2与第二荧光罩3的激发谱和发射谱均不相同；

与测试台1电连接而能测出从第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光参数的光参数测试仪4。

紫外LED器件测试装置包括测试台1、激发谱和发射谱均不相同的第一荧光罩2和第二荧光罩3，及光参数测试仪4。在对紫外LED 器件10的波长和光功率进行测试时，可以用第一荧光罩2和第二荧光罩3罩住紫外LED器件10，避免紫外光的泄露，而光参数测试仪4 先后测得第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光参数，然后根据第一荧光罩2和第二荧光罩3的激发谱及换算公式由光参数测试仪4自动输出紫外LED器件10的波长及光功率值，操作非常的方便，也不会因紫外光泄露而对人体产生伤害。

紫外LED器件测试装置还包括与测试台1电连接而能测出紫外 LED器件10的电参数的电参数测试仪5。因此，紫外LED器件10的波长、光功率及电流电压参数均能测试出，便于紫外LED器件10的分选归类。

所述的测试台1上设有用于夹持紫外LED器件10的夹具6。夹具6用于夹持紫外LED器件10，可以根据紫外LED器件10的尺寸及规格进行更换。

所述的光参数测试仪4包括用于收集从第一荧光罩2和第二荧光罩3射出光的光收集装置41及与光收集装置41连接的光谱仪42，所述光收集装置41包括积分球、光纤或光探测器或其它光收集装置。所述的光收集装置41可采用积分球全光谱收集测试，也可采用光纤定向测试。

所述的紫外LED器件测试装置，还包括能根据测得的光电参数而将紫外LED器件10进行分类的分选部件7。分选部件7对紫外LED 器件10进行分类，例如将相同规格的紫外LED器件10放入到同一个盒子里，从而完成紫外LED器件10的快速精准测试分选。

所述的紫外LED器件10包括紫外LED外延片或紫外LED芯片或紫外LED封装芯片或紫外LED灯。

所述的紫外LED器件10的波长为200nm至400nm。

所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3的发射主波长范围分别为 400nm至780nm，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3采用的荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、氮化物或氧化物。

采用上述测试装置测试紫外LED器件的测试方法，包括如下步骤：

A：将待测的紫外LED器件10固定到测试台1上，所述的紫外 LED器件10的波长为200nm至400nm；

B：将第一荧光罩2紧密罩住紫外LED器件10；

C：给紫外LED器件10提供电流而驱动其发光；

D：通过光参数测试仪4测得第一荧光罩2射出的光的光功率P1，所述的光参数测试仪4包括用于收集从第一荧光罩2和第二荧光罩3 射出光的光收集装置41及与光收集装置41连接的光谱仪42，所述光收集装置41包括积分球、光纤或光探测器；

E：对紫外LED器件10断电，移除第一荧光罩2，将第二荧光罩3紧密罩住紫外LED器件10，所述的第一荧光罩2与第二荧光罩3的激发谱和发射谱均不相同，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3的发射主波长范围分别为400nm至780nm，所述的第一荧光罩2和第二荧光罩3采用的荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、氮化物或氧化物等其它荧光粉；

F：给紫外LED器件10提供相同电流而驱动其再次发光；

G：通过光参数测试仪4测得第二荧光罩3射出的光的光功率P2；

H：根据第一荧光罩2和第二荧光罩3的激发谱及需要满足的条件公式P1/R1＝P2/R2、、W2＝W3来确定紫外LED器件10的波长W1值，得出紫外LED器件10的波长W1＝W2＝W3，并计算出紫外LED器件10 的光功率P0＝P1/R1，其中，R1为第一荧光罩2在波长值为W2处的激发响应度，R2为第二荧光罩3在波长值为W3处的激发响应度。

在本方法中先将第一荧光罩2完全罩住被测紫外LED器件10，接着给紫外LED器件10通电，然后将积分球移到第一荧光罩1上方测试位置，当然也可以先将积分球移到第一荧光罩1上方测试位置后再给紫外LED器件10通电，对紫外LED器件10施加一固定工作电流 I0后，光参数测试仪4可获得从第一荧光罩2射出光的光谱、波长、光功率等光学参数；同样的，在步骤E中采用第二荧光罩3完全罩住被测紫外LED器件10，再施加与先前相同的工作电流I0，光参数测试仪4可获得从第一荧光罩2射出光的光谱、波长、光功率等光学参数。其中，从第一荧光罩2射出光的光功率为P1，从第二荧光罩3 射出光的光功率为P2。根据第一荧光罩2和第二荧光罩3的激发谱，可以知道第一荧光罩2在W2处的激发响应度为R1，第二荧光罩3在 W3处的激发响应度为R2，如果满足如下条件公式P1/R1＝P2/R2、 W2＝W3，则值W2或W3即为紫外LED器件10的波长W1值，而紫外LED 器件10的光功率P0＝P1/R1。所以只需在第一荧光罩2和第二荧光罩 3的激发谱上找到能够满足P1/R1＝P2/R2这个公式的R1值和R2值，并且R1值和R2值分别对应的W2和W3相等即可。

在本实用新型紫外LED器件的测试方法中，所述的测试台1上还电连接有能测出紫外LED器件10的电参数的电参数测试仪5。电参数测试仪5可获得紫外LED器件10的电流电压特性、开启电压、反向漏电等电学参数。

以下结合一具体实施例对测试装置及测试方法作进一步说明：

如图1，紫外LED测试装置包括测试台1、第一荧光罩2、第二荧光罩3、光参数测试仪4、电参数测试仪5及分选部件7，所述测试台1上设置有固定紫外LED器件10的夹具6，紫外LED器件10通过导电探针81和探针连接线82连接到光参数测试仪4和电参数测试仪5，所述第一荧光罩2与第二荧光罩3的激发谱和发射谱均不相同，所述光参数测试仪4包括有光收集装置41，所述的光收集装置41为积分球，所述紫外LED器件10为COB封装的大功率近紫外LED，所述的第一荧光罩2采用一种铝酸盐荧光粉，其激发谱和发射谱如图2 和图3所示，所述的第二荧光罩3采用一种硅酸盐荧光粉，其激发谱和发射谱如图4和图5所示。

在紫外LED器件10测试工序中，先由夹具6将被测试紫外LED 器件10夹持到测试台1上；接着将导电探针81接触被测紫外LED器件10的正负极；将第一荧光罩2完全罩住被测紫外LED器件10，接着将积分球移至第一荧光罩2上方测试位置后由电参数测试仪5通电驱动，当然也可以先通电然后再将积分球移动至第一荧光罩2上方，此时电参数测试仪5可获得紫外LED器件10的电流电压特性、开启电压、反向漏电等电学参数，然后施加350mA工作电流后由光参数测试仪4从第一荧光罩2射出光的光谱、波长、光功率等光学参数；断电并移开第一荧光罩2，将第二荧光罩3完全罩住被测紫外LED器件 10，接着通电，此时电参数测试仪5可获得紫外LED器件10的电流电压特性、开启电压、反向漏电等电学参数，然后施加350mA工作电流后光参数测试仪4获得从第二荧光罩3射出光的光谱、波长、光功率等光学参数。测得从第一荧光罩2射出光的光功率P1为0.65W，从第二荧光罩3射出光的光功率P2为0.9W，根据第一荧光罩2和第二荧光罩3的激发谱，可以知道第一荧光罩2在波长W2为370nm处的激发响应度R1为0.65，第二荧光罩3在波长W3为370nm处的激发响应度R2为0.9，满足P1/R1＝P2/R2、W2＝W3，因此得出被测紫外 LED器件10的波长W1＝W2＝W3，波长W1为370nm，光功率P0＝P1/R1，光功率P0为1W。

根据紫外LED器件10的分选要求，当紫外LED器件10测试完成，夹具6松开并将紫外LED器件10移动至分选部件7处，由分选部件 7进行分类，从而完成紫外LED产品的快速精准测试分选。

本测试过程简单快速，由于在测试中紫外LED器件完全由荧光罩罩住，转换出的可见光对生产员工无伤害，安全可靠；并且包括测试、分选等主要零部件均兼容于传统白光LED生产，简单廉价。

上述实施例主要为说明本实用新型的技术构思及特点，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，都应落在本实用新型要求的保护范围。