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1、ICS31.260CCSL53中华人民共和国电子行业标准SJ/T11818.12022半导体紫外发射二极管第1部分:测试方法SemiconductorultravioletemittingdiodesPart1:Measuringmethods2022-10-20 发布2023-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目次前言I引言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14测试条件24.1 一般要求24.2 测试场所24.3 环境条件24.4 管壳温度24.5 工作姿态24.6 预热稳定24.7 操作要求34.8 仪器35.1 供电电源35.2 电学测试仪器35.3 积分球-光谱仪系
2、统35.4 测角仪-紫外探头-光谱仪系统46测试步骤56.1 一般要求56.2 辐射照度56. 3辐射强度、辐射强度分布和半强度角66.4 辐射通量和辐射效率66.5 峰值波长、中心波长和光谱半宽77报告结果87.1 一般要求87.2 般信息87.3 被测器件信息87.4 测试流程信息97.5 数据信息98安全防护9参考文献IO本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是SJ/T11818半导体紫外发射二极管的第1部分。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。股份有限公司、三安光电股份有限公G TCL半
3、导体光源研究院、广为方科技股份有限公司、 市鸿利乘一光电科 通尚光电有限公司本文件主要 彭振坚、洪 爱军、许子本文件由中国电子技术标准化研究院（CESD归口。本文件起草单位：广州赛西标准检测研究院有限公司、深圳赛西信息技术有限公司、鸿利智汇集团雄、周钢、刘秀娟、吕天刚、时军、楙里、吴乾、葛莉荽e磊、陈志涛、刘宁炀、 林、袁毅凯、麦家儿、颜研究院、广东省半导体产业技术研究院、科学院半导体研究所、北京集创北连工业大学光子学研究所、广州半导体科技有限公司、杭州SJrr11818半导体紫外发射二极管系列标准拟由三个部分构成: 第1部分：测试方法； 第2部分：芯片规范； 笫3部分：器件规范。1范围半导体
4、紫外发射二极管第1部分：测试方法本文件规定了半导体紫外发射二极管（以下简称器件）辐射度参数测试方法，包括测试条件、测试仪器、测试步骤等。本文件适用于峰值波长200nm400可参照执行。420nm器件的测试方法)T)19ntcns1)O物测试方法(CE63：3；100180097LE:文件；不注H期的引用文件,方法OfLEDs)%IY2018/图1辐射图及相关特性2规范性引用文件下列文件中出仅该日期对应供文件。GB/TGBZTGBSJZTflClE3术语GB3.1半强n在辐射量PJ规范性引用而构成本文件必中，注日期的引用文件,括雇有的修改单）适用于本（或发光）强度等于或大于最大值的一半所对应注1
5、：单位为度C）注2：半强度角仅适用在被测器件的辐射强度分布中只有一个峰值的情况下.4测试条件4.1 一般要求被测器件应在规定的测试条件下采用适用的测试仪器和测试步骤进行测试。测试条件包括测试场所、环境条件、管壳温度、工作姿态、预热稳定、操作要求。测试结果应在规定的测试条件下获取。所有测试必须溯源至SI单位。报告结果应包括测量不确定度的声明，测量不确定度通常以在置信概率尸95%（包含因子k=2）的扩展不确定度形式给出。4.2 测试场所测试场所应保证紫外探头只接收需要被测试的紫外辐射。在光学暗室中，杂散光的照度应不大于0.1仅。如果有显著杂散光，相应的测试结果需进行修正，将随被测器件位置变化的杂散
6、光从测试仪甥读数中扣除。测试场所应保持清洁干净，无腐蚀性气体，周围环境无影响测试仪器正常工作的粉尘、震动和电磁场的干扰。4.3 环境条件对于使用热沉或其他热管理方法控制管壳温度才能保证正常工作的被测器件，其环境温度Amb为25oC10oC.对于未使用热沉或其他热管理方法控制管壳温度保证正常工作的被测器件，其环境温度Amb为25oC+C.环境温度应在被测器件的同一高度周围环境进行测试，一般为水平距离Im以内。环境温度测试不应受到被测器件的直接辐射影响，因此温度探头应进行遮挡，以防止被测器件直接辐射到温度探头。测试场所控温设备和任何加热器的布置应保证气流和热辐射不直接朝向被测器件或温度探头。温度计
7、的最大允许误差应不大于0.5P,读数分辨力优于（含）0.1,相对湿度范圉：20%65%。气压范围：86kPa106kPa。被测器件应在无对流风状态下进行测试,风速不大于0.2ms。对于测角仪-紫外探头-光谱仪系统，应调节被测器件运动速度以满足气流的要求。4.4 管壳温度对于使用热沉或其他热管理方法控制管壳温度的被测器件，其管壳温度久为25C或制造商声称的温度。对于未使用热沉或其他热管理方法控制管壳温度的被测器件，其管壳温度K不作监测。管壳温度应使用J型、K型热电偶或者热敏电阻进行测试。需要注意，管壳温度探头的安装方式不应影响到被测器件的紫外辐射输出路径，不应影响被测器件的热状态，与被测器件的表
8、面接触应良好。温度计的最大允许误差应不大于0.5P,读数分辨力优于（含）0.1P。4.5 工作姿态被测器件可以采用任一工作姿态进行测试，其工作姿态的信息应在报告结果中说明。4.6 预热稳定测试前，测试仪器应达到热稳定状态，参照仪器制造商的说明书进行操作。被测器件的紫外辐射应达到稳定状态后测试，判定被测器件稳定工作的条件为：在15min内，紫外辐射（辐射通量、辐射照度或辐射强度）变化小于0.5%被测器件的稳定时间应在报告结果中说明。注：大功率器件容易造成采用有机胶水的积分球内涂层以及其他附件的黄化、老化，因此在泅试器件时既要考虑稳定时间对测试结果的影响，也应考虑适当控制稳定和测试时间以保护积分球
9、涂层等仪器.4.7 操作要求制造商应提供被测器件的正确操作所需信息。具有可调辐射通量的被测器件应按制造商的说明进行设置。被测器件的辐射面应保持清洁干净.对于需要热沉或其他热管理方法才能保证正常工作的被测器件,其使用的热沉表面处理采用紫外低反射材料，应不存在荧光现象。5测试仪器242009附录A的要求,5件光谱助灯用HTTOj灯通量不应随时间5.1供电电源立流供电电源交流分5.2 电学测试仪器电学测试应9 其准确度优于0/1%电功率可采5.3 积积分 而变化，积分球股器，测试电压和电流的仪器底去作为测试电路连接方式，见图2.触试与读数，或通过测试电乐及球内物件自吸收校正因子的确定。谱选择性、无荧
10、光的漫反射涂层,应有较强的而推荐涂层使用先射筋代5以上的涂料，以使积分球具有更好的光第性能积分球内部所有 尺寸应尽可能小，X国.挡屏、被测器件安装支架、辅助jJ表面，推荐反射i I鸳得出。,以避免黄化现象。的稳定性。琳V试结果,因此它们外形无光谱选择性和漫反射特性。系统中使用的光谱仪合 GB/T 261792010 的要求；件的整个紫外范围应具有线性响应。单色仪或单单色仪，光谱仪应符 分娜率应不大于0.2nu光谱仪在被测器积分球和光谱仪应作为一个整体系统（见图3）,进行总光谱福射通量的标定。峰值波长在250nm400nm范围内的被测器件，可采用积分球-光谱仪系统测试辐射度参数，含辐射通量、辅射
11、效率、峰值波长、中心波长、光谱半宽。3标用序号说明:1辅助灯；2器件；3积分球：4挡板；5紫外光谱仪：6计算机图3积分球-光谱仪系统5.4测角仪-紫外探头-光谱仪系统测角仪-紫外探头-光谱仪系统（见图4）角度扫描范围应覆盖被测器件的全部辐射空间角度，尤其对于总辐射通量的测试。使用测角仪-紫外探头-光谱仪系统进行测试时,测角仪角度准确度应在05。之内，角度分辨力优于（含）0.1。在一些角度区域内，被测器件所发出的紫外辐射可能会被测角仪-紫外探头-光谱仪系统的机械结构遮挡住，使得这些紫外辐射不能被紫外探头接收到，通过推算出立体角包含的这一角度区域内的辐射照度分布，对被测器件的总辐射通量进行适当的修
12、正。紫外探头（可含反射镜）的相对光谱响应误差应进行修正。修正时必须使用光谱仪获得被测器件的相对光谱分布与紫外探头的相对光谱响应误差的信息。测角仪-紫外探头-光谱仪系统应置于光学暗室中，避免杂散光影响测试结果。光学暗室中所有物件表面处理采用紫外低反射材料，应不存在荧光现象。测角仪紫外探头-光谱仪系统应采用溯源至SI单位的笊灯进行光谱辐射照度标定。峰值波长在200nm400nm范围内的被测器件，可采用测角仪-紫外探头-光谱仪系统测试辐射度参数，含辐射强度、辐射强度分布、半强度角、幅射通量、辑射效率、峰值波长、中心波长、光谱半宽。标引序号说明：1紫外探头：2光阑：3紫外光谱仪或紫外辐射照度计；4 计
13、算机：5 器件；6 轴；7 C轴；8 测角仪：9 光学暗室.图4测角仪-紫外探头-光谱仪系统6测试步骤6.1 一般要求本文件规定以下辖射度参数的测试：a）辐射照度；b）辐射强度；c）辐射强度分布；d）半强度角；e）辐射通量（也称辐射功率）；f）辐射效率；g）峰值波长；h）中心波长；i）光谱半宽。6.2 辐射照度在光学暗室中，采用具有光谱辐射照度功能的紫外光谱仪直接测试与读取辎射照度，其测试原理见图5。被测器件与紫外探头之间设置不同孔径的光阑，避免杂散光影响测试结果。J . ,，：，1的标准条件Ar-B(全面)2标强度分(Wsr)；GT)6.3J标准条件A或 圆入射孔径。反比关系，按公式时,1.
14、在这照度测试原卫与紫外E 127：面积为110标引序号说明：1固定平台:2器件；3光学导轨;4光阚；5紫外探6紫外光j7光学陋室在测t 条件Bi在测试统直接测试与读取(1)计算辐射近用的紫外探头要求，测器件辐射面最大尺寸10倍的远场条件下,采仪-紫外探头-光谱仪系件的不同空间角度辐射照度，根据辐射照度与测试距孩式中：e( )空间(,%(，)r2Ee(空间角度；测试距离，单位为米(m区(,)一空间(,V)方向上测试点的辐射照度,单位为瓦特每平方米(W)。根据不同空间角度的辐射强度，用极坐标图表示辐射强度分布.在该图上分别读取最大辐射强度的一半(50%)所相对应的角度/、2,按公式(2)计算半强度
15、角4/2。12=I&21%1式中：12半强度角，单位为度()；%,2最大辐射强度的一半(50%)所相对应的角度，单位为度()O6.4 辐射通量和辐射效率采用积分球-光谱仪系统或测角仪-紫外探头-光谱仪系统测试辐射通量。当测角仪-紫外探头-光谱仪系统的测试死角（机械结构遮挡）不影响辐射通量的准确度时，可采用测角仪-紫外探头-光谱仪系统测试辐射通量。积分球-光谱仪系统采用相对法，根据已知光谱辐射通量的标准灯标定比较后，直接测试与读取被测器件的光谱辐射通量，按公式（3）计算被测器件的总辐射通量。中TEST=J0TES（QdA（3）式中:test被测器件的总福射通量，单位为瓦特（W）；test被测器件
16、的光谱辐射通量，单位为瓦特每纳米（Wnm）.被测器件与标准灯的光谱、尺寸、外形等有较大的差异，可能会产生较大测试误差，需要自吸收修正系数按公式（4）、公式（5）修正测试结果。0test(Q = REF() - 黑鬻息Jux,TEST。)yaux,REF()(4) 式中：ref（）标准灯的光谱辐射通量，单位为瓦特每纳米（Wnm）；y（）被测器件的光谱仪读数；yRRF（a）标准灯的光谱仪读数；Qa）自吸收修正系数；1.UXtTESTa）被测器件不工作、辅助灯工作的光谱仪读数；1.UX,ref（Q一标准灯不工作、辅助灯工作的光谱仪读数。测向仪-紫外探头-光谱仪系统直接测试与读取不同空间角度的辎射照度
17、分布,采用辐射照度积分法,按公式（6）计算被测器件的总辐射通量。R=for2Ee（l）d=fr2Ee（i）sindd式中：总辐射通量，单位为瓦特（W）；r被测器件与紫外探头的测试距离，单位为米（m）；（,）空间角度；心（,V）空间（,）方向上测试点的辐射照度，单位为瓦特每平方米（Wn）.根据积分球光谱仪系统或测角仪-紫外探头-光谱仪测试器件的总辎射通量与其消耗的电功率的比值，按公式（7）计算辐射效率。%斗式中：e辐射效率，单位为1;c总辐射通量，单位为瓦特（W）；P消耗的电功率，单位为瓦特（W）.注：当被测器件的辐射通量较低时，宜采用测角仪紫外探头-光谱仪系统进行测试.6.5 峰值波长、中心波
18、长和光谱半宽采用积分球-光谱仪系统或测角仪-紫外探头-光谱仪系统直接测试与读取被测器件的相对光谱辐射功率分布图，在该图中最大相对辐射功率（100%）对应的波长，即为峰值波长4,见图6。,s)O一般信息报告结果应提供以下式中0.51%中心波图6相对光谱辐射功率分布波长在相对者之间的中心处波K计算。州唯里晚僖账辐射J密OMM流中(8)计算。两(5+s)：一31位为纳米易，朗5力力W11)CT;.值波辐射功率的一7报告结7.17.27.3染长乂5、/S，两端彩儿按公式(9)(8)一般要：报告结果应a)b)c)d)e)f)球与标准测试条件的偏差，以及采实验室名称及地址；报告编号和日期；测试日期；客户信
19、息；测试装血；简述报告内容;附件信息。被测器件信息被测器件描述:a)b)c)d)制造商名称、被测器件型号和/或序列号；额定电参数；额定辐射通量；被测器件细节说明的照片，包括光学部件，如透镜和反光杯等;的掘述和修正因子。e）适用时，外加热沉的说明；f）外形尺寸；g）对于需要依靠热沉或其他热管理方法才能保证正常工作的被测器件，环境温度Amb和管壳温度K;h）对于不需要依靠热沉或其他热管理方法保证正常工作的被测器件，环境温度Amb；i）其他基本信息，如抽样方法。辅助仪器说明（被测器件控制电路、驱动电源等）：a）制造商名称、辅助仪器型号（适用时，辅助仪器序列号）；b）额定电参数。7.4测试流程信息报告
20、应提供以下信息：a）关于测试流程和仪器的简要说明：D对于积分球-光谱仪系统，积分球内部直径、4r或2”安装方式；2）对于测角仪-紫外探头-光谱仪系统，测试距离。b）引用本文件的标准测试条件或指定工作条件；c）被测器件的工作姿态、安装和工作位置：d）工作电压、电流和电功率；e）稳定时间；f）测试仪器型号、计量溯源性和校准有效期信息。如有要求，应提供所有测试仪器的详细信息。7.5数据信息报告结果中的辐射度数据只针对被测器件。报告结果中应包含所有的电学、温度和环境测试数据。报告结果中应包含测量不确定度。8安全防护由于紫外辐射对人限和皮肤具有一定的光生物危害，在进行测试器件时，应减少皮肤裸露并佩戴紫外防护眼镜，必要时可采用穿着防护服进行保护，避免被测器件的紫外辐射直接照射人眼和皮肤。测试时也应注意防止其他仪器受到紫外辐射造成的老化等。由于大功率器件辐射能量大，容易引起含荧光剂的纸张等被照物着火，测试场所应配备二氧化碳灭火器材，同时应避免易燃物质接近紫外辐射区域。参考文献1GB/T15651-1995半导体器件分立器件和集成电路第5部分：光电子器件(IEC747-5:1992,IDT)
