JEDECJESD标准解读精选.doc

JEDEC JESD51-51 标准解读JEDEC固态技术协会是固态及半导体工业界的一个标准化组织，制定固态电子方面的工 业标准JEDEC曾经是电子工业联盟(EIA)的一部分：联合电子设备工程委员会(Joint Electron Device Engineering Council, JEDEC1999 年，JEDEC 独立成为行业协会，抛 弃了原来名称中缩写的含义，目前的名称为JEDEC固态技术协会(JEDEC Solid State Technology Association)JESD51-51是其中诸多标准中的一种，主要描述的是通过电气方法测试LED的热阻和阻 抗本文通过概述标准的大致内容，摘录其中重点部分，达到一定程度上理解标准的目的JESD51-51 前言简要介绍JESD51-51标准，通过图片形式反映热功率、正向电压、正向电流、光通量和结温之间的相互关系，如图1所示：图1 LED光输出和不同量之间的关系JESD51-51 第一章IESD51-51标准适用的范围，主要包括如下几点：1. 封装LED的功率应大于0. 5w,光能转换效率应高于5%,且采用直流方式供电，对于 激光二极管并不适合；2. 只适合实验室环境的结温和热阻测试，对于大批量的测试并不适合；3. 对于稳态测试方法和动态测试方法均适合。

JESD51-51 第二章JESD51-51标准的参考规范，主要有13篇，分别是：1. JESD51, Methodology for the Thermal Measurement of Component Packages (Single Semiconductor Devices).2. JESD51-1, Integrated Circuit Thermal Measurement Method - Electrical Test Method.3. JESD51-12, Guidelines for Reporting and Using Electronic Package Thermal Information.4. JESD51-13, Glossary of Thermal Measurement Terms and Definitions.5. JESD51-14, Transient Dual Interface Test Method for the Measurement of ThermalResistance Junction-to-Case of Semiconductor Devices with Heat Flow through a Single Path.6. JESD51-50, Overview of Methodologies for the Thermal Measurement of Single- andMulti-Chip, Single- and Multi-PN-Junction Light-Emitting Diodes (LEDs).7. JESD51-52, Guidelines for Combining CIE 127-2007 Total Flux Measurements withThermal Measurements of LEDs with Exposed Cooling Surface.8. JESD51-53, Terms, Definitions and Units Glossary for LED Thermal Testing.9. CIE S 017/E:2011 ILV, International Lighting Vocabulary.10. CIE 127:2007 Technical Report, Measurement of LEDs, ISBN 978 3 901 906 58 9.11. MIL-STD-750D METHOD 3101.3, Thermal Impedance (Response) Testing of Diodes.12. ANSI/IESNA IES Nomenclature Committee, IES RP-16-10, Nomenclature andDefinitions of for Illuminating Engineering, ISBN 978-0-87995-208-213. ANSI/IESNA IES-LM-80, Approved Method for Measuring Lumen Maintenance of LEDLight Sources, ISBN 978-0-87995-227-3.JESD51-51第三章第三章主要包括两个方面，其一是名词术语定义表；其二是标准适合的led阵列结构。

JESD51-51标准的名词术语定义表，包括结温片、热阻Ry"正向电压Vf (电流)片、 热功率Ph、辐射光功率/电功率Pm、光通①光效％、温度敏感系数TSP、正向电 压温度敏感系数Svf、K参数、加热电流Ih、加热电流下测得的正向电压Vh、测试电流Im、 测试延迟时间测试电流下的初始电压Vr、测试电流下的稳态电压Vf—JESD51-51除了适用于单个的led热阻和结温测试之外，对于一定结构的led阵列也适 合，这样的led阵列有串联、并联和串并结合三种模式串联结构需要供大电压小电流，并 联结构需要供小电压大电流，串并混合需要供中等大小的电压和电流不论是单个led还是 led阵列，都需要通过散热板来扇热JESD51-51第四章第三章主要介绍了结温和热阻的定义公式结温：Ts =7}o+AT7绝对温度下；片为绝对温度，ATj为温差Tj =PH Ra>x +TX环境参考温度Tx下；Ph为耗散功率，热阻热阻：=Tj~Tx 结空气温度Tx下的热阻Ph Ph文章中明确规定，这些参数的测量是基于JESD51-1的静态测试方法Led稳态热阻测 试必须要先提供发射光功率，因此本文推荐使用冷却模式，这也是和JESD51-14标准一致的。

JESD51-51第五章该章节详尽地叙述了 led结温和热阻的测试方法和步骤以及数据处理和误差分析1. 测试电路IhForce (current) Sense (voltaqe)图2测试电路2. 测试步骤1）将led固定在夹具上，确保测试电路能提供合适的电流，然后放入温箱中;2） 按照测试电路所示，提供加热电流冷，经过切时间至结温稳定，测量光通量 ①e、辐射光功率„和正向电压 ；3） 将开关拨到测试电流I”，经过延迟时间ta （—般情况下小于50眉），记录 初始正向电压Vr；4） 记录△ VF（t） = Vff -y”，在对数时间表上至少测了 50点/时，测试时间为切， 记录5时间后的正向电压Vpf ；5） 小电流测试法计算系数K,然后计算结温和热阻；6） 重复多次测量，环境温度变化可设为25C、55C、85C3. 计算公式及误差分析测试电流下初始电压和稳态电压与结温关系式：VFf =VFi（IM） + SVF[TJH-TJ（O）]结温变化公式：ATj =%（8）-%（0）=仝\仝=102^卩，K =—Svf ^VF热阻计算公式："叫塩畫心K誥热功率误差分析式：曲H5严IhVh-ImVf厂①丸昇詁，（忽略IMVr和 ①位h，Tj）,山于忽视二者引起的误差小于1%）。

诙差分析后的热阻计算式为R3JX =lHVH-lMVF1-Oe（IH,TJ1）4. 实验标准及要求1)测试电流与加热电流的差别越小，寄生电流消失的越快，大的测试电流能减少寄生电流，目.增加电压的信噪比，因此，对于典型的功率型led,测试电流在左右，加热电流在350/rtA-1000/rtA之间；如果是蓝光或白光led,测试电流在20"?A左右或者更大；且要保证热功率的误差小于1%；2)3)将电流由加热电流Ih切换至测试电流Im之后，应该经过5延迟时间，时间 长度一般为 10//S -50//S ； 测试时间t” 一般为30s-120s,为了保证led稳定，加热时间q至少是测试 时间的1. 5倍，即切〉1.5切,并且要求加入时间tH能保证光谱测试时间；4） 对于测试设备的要求：在测试期间恒流源允许变动的误差小于1%,有能切 换电流的开关，电压表的分辨率0.1mV ；5） 为了方便重复测试，所用的led都必须经过老化，老化时间超过24小时；6） 至少用3个温度对系数K进行校准工作；7） 散热器的温控精度至少为0.5C ；8） 如果环境温度在5分钟内的变化低于0.5C ,且正像电压在2分钟内稳定不变（或变化小于lmV）,则称改led处于稳定状态；JESD51-51第六章参考文献。