211일, 10시간, 24분 - Togotech

"LED"의 두 판 사이의 차이

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LED
 
LED
 
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<li> [[LED]] - 이 페이지
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<li>측정
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<li> [[LED V-I 측정]]
 +
<li> [[LED 프루빙]]
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<li> [[LED 접합온도]]
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<li> [[열방출]]
 +
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<li> [[LED ESD 시험]]
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<li>기술
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<li> [[LED 규격서 분석]]
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<li> [[LED PSS]]
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<li> [[AC전압 표시등 LED]]
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<li> [[LED 고장]]
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<li> [[LED 깜박임]]
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<li>종류
 
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<li> [[전자부품]]
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<li> [[LED-SMD]]
 
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<li> [[플래시LED]]
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<li> [[LED-lead]]
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<li> [[LED-조명]]
 
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<li> [[bi-pin 타입 LED 전구]]
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<li> , [[LED-lead]]
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<li> [[LED링 조명]]
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<li> , [[LED-조명]]
+
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<li> , [[LED-모듈]]
+
<li> [[LED-모듈]]
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<li> [[LED-UV]]
 +
<li> [[IR LED]]
 
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<li>기술 자료
+
<li>참조
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>Chemical compatibility of LEDs, 오스람 자료 - 29p
+
<li> [[LED 디스플레이]]
 +
<li> [[다이오드]]
 +
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>방열에 따른 접합온도 측정
+
<li>기술
 +
<ol>
 +
<li>lumem
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>Blue LED로 실험함
+
<li>빛에 관한 전력(watt)이다.
 +
<li>555nm 파장 빛 683루멘은 1W이다.
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>자료
+
<li>백열등 14루멘/W이므로 2% 광효율
 +
<li>[[텅스텐]] 할로겐등은 20
 +
<li>형광등은 50, compact 형광등은 60
 +
<li>고압나트륨등은 90
 +
<li>저압나트륨등(HID포함)은 150
 +
<li>고압수은등 50
 +
</ol>
 +
</ol>
 +
<li> [[금속]] 은 변색
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>서율반도체 W42182 데이터시트
+
<li>Chemical compatibility of LEDs, 오스람 자료 - 29p
−
<li>17/09/12 온도-Vf 측정 엑셀 데이터
 
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>온도에 따른 Vf 측정
+
<li>멀티미터로 Vf 측정
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>실험 사진
+
<li>DMM R측정 때, 측정 범위에 따라 흐르는 정전류는 1000, 100, 10, 5, 0.5uA 나옴. (3458A만 10오옴 범위에서는 10mA)
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:led_temp01_001.jpg
+
image:led_lead05_006.jpg | 소스미터 Vf값과 DMM 저항값과 같다.
−
image:led_temp01_002.jpg | 이 제품을 온도챔버에 넣어 측정함.
 
−
</gallery>
 
−
<li>그래프
 
−
<gallery>
 
−
image:led_temp01_009.png | 온도프로파일
 
−
image:led_temp01_003.png | 온도에 따른 Vf, 약 -1.9mV/'C, 실리콘 다이오드 -2mV/'C와 비슷하다.
 
 
</gallery>
 
</gallery>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>전류에 따른 접합온도(junction temperature)
+
<li>고출력 LED 측정 조건
 +
<ol>
 +
<li> [[LED 규격서 분석]]
 +
</ol>
 +
<li>마이크로LED
 +
<ol>
 +
<li>칩크기 50x50um 이하를 말한다. 8K TV에 약 9900만개 필요하다.
 +
<li>칩 크기가 작아 웨이퍼 상태에서 검사하지 않는다. 재주껏 TV패널로 전사한 후 패널에서 불켜서 확인하고 수리한다.
 +
</ol>
 +
<li>직렬 연결 사용과 병렬 연결 사용
 +
<ol>
 +
<li>병렬 및 직렬
 +
<ol>
 +
<li>병렬연결 사용을 되도록 줄인다.
 +
<li>(같은 밝기가 필요하다면) 직렬 사용을 늘린다.
 +
</ol>
 +
<li>모든 LED를 동일한 온도가 되도록 한다.
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>동영상 - 냉매속에 넣어서, x8배속
+
<li>한 패키지에 여러 칩을 조립할 때, 그러므로, 직렬연결을 한다.
−
<ol>  
+
<li>서로 온도가 다른 곳에서 길게 연결해서 사용할 때(string LED)는????
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>10초 및 20초간(10초 유지보다 더 뜨거워진다.) 해당 전류를 유지하면서 접합 온도 추정
+
<li>해석
 +
<ol>
 +
<li>회로도
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:led_temp01_004.png | 접합온도가 70도가 되려면 공기중에서는 0.7A, 냉매속에서는 1.4A 정도로 전류를 두 배 더 흘릴 수 있다.
+
image:led_array01_001.png
 
</gallery>
 
</gallery>
 +
<li>가정
 +
<ol>
 +
<li>칩 하나에 3V가하면 100mA 흐른다. 그러면 저항값은 30Ω이다.
 +
<li>어떤 칩이 문제가 생겨 저항갑이 5% 떨어진다고 한다.
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>If=0.5A, 정지된 공기 중에서 vs 액체속에 담궈서
+
<li>계산
−
<gallery>
 
−
image:led_temp01_012.png | 액체속에 담그면 접합 온도가 쉽게 올라가지 않는다.
 
−
</gallery>
 
−
<li>If=0.5A, 방열판 기능을 3가지로 조정하면서
 
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>3가지 사진
+
<li>문제의 칩이 있는 직렬연결(D29,30,31,32) 경로로는 100.95mA가 흐른다.
−
<gallery>
+
<li>병렬연결에서 문제의 칩(D48)에는 103.90mA가 흐른다.
−
image:led_temp01_006.jpg | 커팅1
+
</ol>
−
image:led_temp01_007.jpg | 커팅2 - 가장자리 1% 면적정도만 잘라냄
 
−
image:led_temp01_008.jpg | 금속덩어리를 덧붙임
 
−
</gallery>
 
−
<li>온도 상승 그래프
 
−
<gallery>
 
−
image:led_temp01_011.png | 원래,커팅1,커팅2+볼트 비교 - 1. 자른면적만큼 온도가 빨리 올라간다. 2. 추가한 금속 열용량만큼 늦게 올라가지만 결국 온도가 같아진다.
 
−
image:led_temp01_010.png | 커팅1,2과 비교 - 실험 잡음(?)
 
−
</gallery>
 
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>사용전류에 따른 접합온도 측정
+
<li>LED 측정
−
<ol>
 
−
<li>ITSWELL IWL-R5R35F-TNB, 5mm, RED, 30mA(피크100mA), 최고사용온도 80도
 
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>데이터시트
+
<li>미니 LED 측정기
−
<li>15/07/23 김학봉 선물 2500개
 
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:led_lead07_001.jpg
+
image:led_tester01_001.jpg | 2021/01/21 2.7$ 구입
 +
image:led_tester01_002.jpg | 내부
 +
image:led_tester01_003.jpg | miniature snap 단자를 꼽으면 [[9V 전지]]가 들어가지 않는다.
 +
image:led_tester01_004.jpg | 옆구리를 잘라냄
 +
image:led_tester01_005.jpg | 꼽고 누르면 불이 켜진다.
 +
image:led_tester01_006.jpg | LED 누르면 [[유기물기판]] 단면동박이 매우 쉽게 떨어져 끊어진다. 끊어져 위쪽 빨강전선을 덧붙였다.
 +
image:led_tester01_007.jpg | 회로도, 마음대로 연결한 듯
 
</gallery>
 
</gallery>
−
<li>17/09/14
+
</ol>
 +
<li>측정 시간에 따른 Vf 차이
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>실험 사진
+
<li>어떤 red LED에서. 10uA~100mA까지 측정점 101 로그 스윕할 때, 각 측정 delay를 0초, 0.01초, 0.1초 둘 때
 +
<ol>
 +
<li>측정 엑셀 파일 - Keithley 2420 으로 측정
 +
<li>그래프 -
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:led_lead05_001.jpg | 이 제품을 시험함.
+
image:led_delay01_001.png
−
image:led_lead05_003.jpg | 10개 측정
+
image:led_delay01_002.png | 고전류에서는 전류인가 후 측정 delay를 오래둘수록 칩이 뜨거워져 Vf가 올라간다.
−
image:led_lead05_004.jpg | still air의 예
 
−
image:led_lead05_005.jpg | Vf 측정을 두 계측기로 동시해보니 같은 값. 문제없음.
 
 
</gallery>
 
</gallery>
−
<li>기본 실험을 위한 측정 엑셀 데이터
+
</ol>
 +
<li>time constant를 알아낼 수 있는가?
 +
<ol>
 +
<li>LED 측정 때 전류인가 시간을 얼마나 짧게 해야 하는가?
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>Vf 온도계수 추출
+
<li>5ms~10ms 정도로 짧게 해야하는 이유 중 하나.
−
<gallery>
+
</ol>
−
image:led_lead05_039.png | 오븐 온도 프로파일
+
</ol>
−
image:led_lead05_040.png | 10개 샘플 온도에 따른 Vf
 
−
image:led_lead05_041.png | #1 Vf 온도계수를 추출함.
 
−
</gallery>
 
−
<li>샘플 #1, ~100mA까지 전류를 5분동안 상승시키면서 Vf를 측정하여 이를 pn-접합부 추정 온도로 환산함.
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_042.png | 100mA에서 접합부 온도는 약 100도씨로 추정
 
−
</gallery>
 
−
<li>샘플 #2,#4 ~300mA까지 전류를 8분 동안 상승시키면서 Vf를 측정하여 이를 pn-접합부 추정 온도로 환산함. 300mA에서 접합부 온도는 약 230도씨로 추정
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_043.png | #2
 
−
image:led_lead05_044.png | #4 전류
 
−
image:led_lead05_045.png | #4 전력
 
−
</gallery>
 
−
<li>샘플 #1, 온도 시상수
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_046.png
 
−
image:led_lead05_047.png | 온도 시상수는 패키지에 의존하므로 가해주는 전력과 무관하다.
 
−
image:led_lead05_048.png | 시상수 63.2% 되는점은 약 20초이다.
 
−
</gallery>
 
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>다음날, -25~150도까지 측정함.  
+
<li>다양한 측정
 +
<ol>
 +
<li>직렬연결 때 vi 그래프
 +
<li>전류한계를 바꿔가면서 vi 그래프.  
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>가혹실험을 했던 #1으로, 오븐속에 넣어 온도상승 때 open되고 정상을 보이는 경우
+
<li>고장 패턴을 쉽게 알 수 없다.
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_007.png
 
−
</gallery>
 
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>C-V 측정
+
<li>DC 파워서플라이로 1A 정전류 인가. 0.3초에 쇼트로
 
<ol>
 
<ol>
−
<li>측정 엑셀 데이터
+
<li>고장 시점을 판단할 수 있다. 더 실험해서 보완할 것. 그리고 직렬연결해서 파악해볼 것.
−
<li>역바이어스 전압에 따른 C
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_052.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>온도에 따른 C (bias=0)
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_049.png
 
−
image:led_lead05_050.png
 
−
image:led_lead05_051.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>바이어스 전압에 따른 임피던스(Z 및 phase): C소자에서 R소자로 바뀐다. 특별한 의미없다.
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_053.png
 
−
image:led_lead05_054.png
 
−
image:led_lead05_055.png
 
−
image:led_lead05_056.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>Red, Green, Yellow LED에 따른 임피던스(Z 및 phase): 특별한 의미없다.
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_057.png
 
−
image:led_lead05_058.png
 
−
</gallery>
 
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 +
<li>과전류에서 와이어오픈 고장과 정션고장 두 가지 경우
 +
<ol>
 +
<li>ITSWELL IWL-R5R35F-TNB, 5mm, RED, 30mA(피크100mA), 최고사용온도 80도
 +
<ol>
 
<li>17/09/18 과전류에서 와이어오픈과 정션고장 두 가지 경우  
 
<li>17/09/18 과전류에서 와이어오픈과 정션고장 두 가지 경우  
 
<ol>
 
<ol>
154번째 줄: 172번째 줄:
 
<li>과전류에 의해 오픈될 때
 
<li>과전류에 의해 오픈될 때
 
<gallery>
 
<gallery>
−
image:led_lead05_028.png
+
image:led_lead05_028.png | 시간-Vf @0.25A. 시간이 경과할수록 뜨거워져 Vf가 낮아지면서 10초 후 고장난다.
−
image:led_lead05_029.png
+
image:led_lead05_029.png | 고장시점에서 Vf 특성 발진
−
image:led_lead05_030.png | 뜨거워져 본딩 오픈이 일어난다.
+
image:led_lead05_030.png | Vf 특성 발진의 원인으로, 뜨거워져 와이어본딩 본딩 오픈이 일어나는 것으로 추정
−
image:led_lead05_031.png | 오픈되어 C값이 측정되지 않는다.
+
image:led_lead05_031.png | [[다이오드 V-C 커브]]. 오픈되어 C값이 측정되지 않는다.
 
</gallery>
 
</gallery>
 
<li>과전류에 의해 본딩 오픈된 후, 시간이 지나 다시 붙은 경우
 
<li>과전류에 의해 본딩 오픈된 후, 시간이 지나 다시 붙은 경우
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</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
−
<li>63개까지 직렬로 연결하면서 각 5mA, 30mA, 100mA에서 Vf 측정
 
−
<ol>
 
−
<li>Vf측정 엑셀 데이터
 
−
<li>결과 그래프
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_026.png | 당연히 직렬연결에 따라 Vf는 정비례로 증가한다.
 
−
image:led_lead05_027.png | 직렬연결에서는 전류가 많이 흐를수록 개별 Vf 편차가 커진다.
 
−
</gallery>
 
−
</ol>
 
−
<li>17/09/18 10개 직렬로 연결 후, (최대전압 20V에서) 정격전류보다 8배 인가하면
 
−
<ol>
 
−
<li>오실로스코프로 깜박임 측정 엑셀 데이터
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_008.png
 
−
image:led_lead05_009.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>동영상
 
−
<ol> ,
 
−
</ol>
 
−
</ol>
 
−
<li>17/09/19 100개 직렬 연결 후 깜빡임 현상 관찰
 
−
<ol>
 
−
<li>오픈 현상 엑셀 데이터 100mA, 90mA, 50mA에서
 
−
<ol>
 
−
<li>100mA에서
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_015.png
 
−
image:led_lead05_016.png
 
−
image:led_lead05_017.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>90mA에서
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_018.png
 
−
image:led_lead05_019.png
 
−
image:led_lead05_020.png
 
−
</gallery>
 
−
<li>50mA에서
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_021.png
 
−
image:led_lead05_022.png
 
−
image:led_lead05_023.png
 
−
</gallery>
 
−
</ol>
 
−
<li>실험 사진
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_010.jpg | 63개 @30mA에서 Vf는 117V, 개당 1.86V
 
−
image:led_lead05_011.jpg | 100개
 
−
image:led_lead05_012.jpg | @100mA에서 Vf는 193V, 개당 1.93V
 
−
</gallery>
 
−
</ol>
 
−
<li>17/09/20 200개 직렬 연결 후 깜빡임 관찰
 
−
<ol>
 
−
<li>동영상
 
−
<ol>
 
−
</ol>
 
−
<li>사진
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_013.jpg
 
−
image:led_lead05_014.jpg
 
−
</gallery>
 
−
<li>위 실험 후, 200개 10mA Vf측정 엑셀 데이터
 
−
<gallery>
 
−
image:led_lead05_024.png
 
−
image:led_lead05_025.png | 200개 Vf 측정한 결과 아무런 문제가 없음.
 
−
</gallery>
 
−
</ol>
 
−
<li>결론: 직렬로 많이 연결할수록(전압을 높일수록) 깜빡임 불량이 관찰되고, 불량품도 개별로 Vf를 측정하면 아무런 문제가 없다.
 
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>
 
</ol>

2024년 4월 24일 (수) 20:59 기준 최신판

LED

  1. 전자부품
    1. 조명
      1. LED - 이 페이지
        1. 측정
          1. LED V-I 측정
          2. LED 프루빙
          3. LED 접합온도
            1. 열방출
          4. LED ESD 시험
        2. 기술
          1. LED 규격서 분석
          2. LED PSS
          3. AC전압 표시등 LED
          4. LED 고장
          5. LED 깜박임
          6. 적분구
        3. 종류
          1. LED-SMD
            1. 플래시LED
            2. 사이드뷰LED
          2. LED-lead
          3. LED-조명
            1. bi-pin 타입 LED 전구
            2. LED링 조명
          4. LED-모듈
          5. LED-UV
          6. IR LED
    2. 참조
      1. LED 디스플레이
      2. 다이오드
  2. 기술
    1. lumem
      1. 빛에 관한 전력(watt)이다.
      2. 555nm 파장 빛 683루멘은 1W이다.
        1. 백열등 14루멘/W이므로 2% 광효율
        2. 텅스텐 할로겐등은 20
        3. 형광등은 50, compact 형광등은 60
        4. 고압나트륨등은 90
        5. 저압나트륨등(HID포함)은 150
        6. 고압수은등 50
    2. 금속 은 변색
      1. Chemical compatibility of LEDs, 오스람 자료 - 29p
    3. 멀티미터로 Vf 측정
      1. DMM R측정 때, 측정 범위에 따라 흐르는 정전류는 1000, 100, 10, 5, 0.5uA 나옴. (3458A만 10오옴 범위에서는 10mA)

        • 소스미터 Vf값과 DMM 저항값과 같다.

    4. 고출력 LED 측정 조건
      1. LED 규격서 분석
    5. 마이크로LED
      1. 칩크기 50x50um 이하를 말한다. 8K TV에 약 9900만개 필요하다.
      2. 칩 크기가 작아 웨이퍼 상태에서 검사하지 않는다. 재주껏 TV패널로 전사한 후 패널에서 불켜서 확인하고 수리한다.
    6. 직렬 연결 사용과 병렬 연결 사용
      1. 병렬 및 직렬
        1. 병렬연결 사용을 되도록 줄인다.
        2. (같은 밝기가 필요하다면) 직렬 사용을 늘린다.
      2. 모든 LED를 동일한 온도가 되도록 한다.
        1. 한 패키지에 여러 칩을 조립할 때, 그러므로, 직렬연결을 한다.
        2. 서로 온도가 다른 곳에서 길게 연결해서 사용할 때(string LED)는????
      3. 해석
        1. 회로도
          • led array01 001.png
        2. 가정
          1. 칩 하나에 3V가하면 100mA 흐른다. 그러면 저항값은 30Ω이다.
          2. 어떤 칩이 문제가 생겨 저항갑이 5% 떨어진다고 한다.
        3. 계산
          1. 문제의 칩이 있는 직렬연결(D29,30,31,32) 경로로는 100.95mA가 흐른다.
          2. 병렬연결에서 문제의 칩(D48)에는 103.90mA가 흐른다.
  3. LED 측정
    1. 미니 LED 측정기

      • 2021/01/21 2.7$ 구입

      • 내부

      • miniature snap 단자를 꼽으면 9V 전지가 들어가지 않는다.

      • 옆구리를 잘라냄

      • 꼽고 누르면 불이 켜진다.

      • LED 누르면 유기물기판 단면동박이 매우 쉽게 떨어져 끊어진다. 끊어져 위쪽 빨강전선을 덧붙였다.

      • 회로도, 마음대로 연결한 듯

  4. 측정 시간에 따른 Vf 차이
    1. 어떤 red LED에서. 10uA~100mA까지 측정점 101 로그 스윕할 때, 각 측정 delay를 0초, 0.01초, 0.1초 둘 때
      1. 측정 엑셀 파일 - Keithley 2420 으로 측정
      2. 그래프 -
        • led delay01 001.png

        • 고전류에서는 전류인가 후 측정 delay를 오래둘수록 칩이 뜨거워져 Vf가 올라간다.

    2. time constant를 알아낼 수 있는가?
      1. LED 측정 때 전류인가 시간을 얼마나 짧게 해야 하는가?
        1. 5ms~10ms 정도로 짧게 해야하는 이유 중 하나.
  5. 다양한 측정
    1. 직렬연결 때 vi 그래프
    2. 전류한계를 바꿔가면서 vi 그래프.
      1. 고장 패턴을 쉽게 알 수 없다.
    3. DC 파워서플라이로 1A 정전류 인가. 0.3초에 쇼트로
      1. 고장 시점을 판단할 수 있다. 더 실험해서 보완할 것. 그리고 직렬연결해서 파악해볼 것.
  6. 과전류에서 와이어오픈 고장과 정션고장 두 가지 경우
    1. ITSWELL IWL-R5R35F-TNB, 5mm, RED, 30mA(피크100mA), 최고사용온도 80도
      1. 17/09/18 과전류에서 와이어오픈과 정션고장 두 가지 경우
        1. 시간에 따른 측정 및 DC bias에 따른 C 측정 엑셀 데이터
        2. 실험 그래프
          1. 과전류에 의해 오픈될 때

            • 시간-Vf @0.25A. 시간이 경과할수록 뜨거워져 Vf가 낮아지면서 10초 후 고장난다.

            • 고장시점에서 Vf 특성 발진

            • Vf 특성 발진의 원인으로, 뜨거워져 와이어본딩 본딩 오픈이 일어나는 것으로 추정

            • 다이오드 V-C 커브. 오픈되어 C값이 측정되지 않는다.

          2. 과전류에 의해 본딩 오픈된 후, 시간이 지나 다시 붙은 경우
            • led lead05 032.png

            • 오픈되는 순간은 10msec 소요

            • 다이오드이므로 DC bias에 따라 C값이 크게 변한다.

            • led lead05 035.png
          3. 과전류에 의해 pn접합이 쇼트되는 경우 - 정상적인 LED의 불량 메커니즘

            • Vf가 낮아진다.(저항이 줄어든다. 빛밝기도 준다.)

            • 고장품의 C값은 정의되지 않는다.

            • 고장품은 저항이 낮아 쇼트 상태이지만, 약간의 pn접합 성질이 남아있다.

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