LED এর ছোট আকার, কম শক্তি খরচ, দীর্ঘ জীবন এবং পরিবেশগত সুরক্ষার সুবিধা রয়েছে। প্রকৃত উৎপাদন এবং উন্নয়ন প্রক্রিয়ায়, LED চিপের নির্ভরযোগ্যতা স্তরকে জীবন পরীক্ষার মাধ্যমে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন এবং LED চিপের নির্ভরযোগ্যতা স্তর গুণমানের প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে উন্নত করা হয়। LED চিপগুলির গুণমান নিশ্চিত করতে।
একটি বৈদ্যুতিন উপাদান হিসাবে, আলো-নিঃসরণকারী ডায়োডগুলি প্রায় 40 বছরেরও বেশি সময় ধরে রয়েছে, কিন্তু দীর্ঘ সময়ের জন্য, তারা আলোকিত দক্ষতা এবং উজ্জ্বলতা দ্বারা সীমাবদ্ধ ছিল এবং শুধুমাত্র নির্দেশক আলোর জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। গত শতাব্দীর শেষ অবধি, তারা প্রযুক্তিগত বাধা ভেঙ্গে উচ্চ-উজ্জ্বলতা এবং উচ্চ-দক্ষ LED এবং নীল আলো তৈরি করেছিল। LED, এর প্রয়োগের পরিসর সিগন্যাল লাইট, শহুরে রাতের দৃশ্য প্রজেক্ট, পূর্ণ-রঙের স্ক্রিন ইত্যাদি পর্যন্ত প্রসারিত করা হয়েছে, যা আলোর উৎস হওয়ার সম্ভাবনা প্রদান করে। LED অ্যাপ্লিকেশনের সুযোগ বৃদ্ধির সাথে সাথে LED-এর নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করা আরও বেশি তাৎপর্যপূর্ণ।
LED এর উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং দীর্ঘ জীবনের সুবিধা রয়েছে। প্রকৃত উৎপাদন এবং উন্নয়ন প্রক্রিয়ায়, LED চিপের নির্ভরযোগ্যতা স্তরকে জীবন পরীক্ষার মাধ্যমে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন, এবং LED চিপের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য LED চিপের নির্ভরযোগ্যতার স্তর গুণগত প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে উন্নত করা হয় এই কারণে, যখন পূর্ণ-রঙের LED-এর শিল্পায়ন উপলব্ধি করে, জীবন পরীক্ষার বৈজ্ঞানিকতা এবং ফলাফলের নির্ভুলতা উন্নত করতে LED চিপগুলির জীবন পরীক্ষার জন্য শর্ত, পদ্ধতি, উপায় এবং ডিভাইসগুলি তৈরি করা হয়েছে।
জীবন পরীক্ষার শর্ত নির্ধারণ
নির্দিষ্ট কাজের এবং পরিবেশগত অবস্থার অধীনে বৈদ্যুতিন পণ্য, কাজের পরীক্ষাকে জীবন পরীক্ষা বলা হয়, স্থায়িত্ব পরীক্ষাও বলা হয়।
LED উত্পাদন প্রযুক্তির স্তরের উন্নতির সাথে, পণ্যের জীবন এবং নির্ভরযোগ্যতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে। LED এর তাত্ত্বিক জীবন 100,000 ঘন্টা। যদি স্বাভাবিক রেটেড স্ট্রেসের অধীনে প্রচলিত জীবন পরীক্ষা এখনও ব্যবহার করা হয়, তবে পণ্যটির জীবন এবং নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করা কঠিন। একটি আরও উদ্দেশ্যমূলক মূল্যায়ন করুন, এবং আমাদের পরীক্ষার মূল উদ্দেশ্য হল জীবন পরীক্ষার মাধ্যমে LED চিপের হালকা আউটপুট ক্ষয়কে উপলব্ধি করা এবং তারপরে এর জীবন অনুমান করা।
LED ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, তুলনামূলক পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের পরে, 0.3×～0.3mm2 এর নিচের চিপগুলির জীবন পরীক্ষার শর্তগুলি অবশেষে নির্দিষ্ট করা হয়েছে: নমুনাগুলি এলোমেলোভাবে নির্বাচিত হয়েছে, সংখ্যা হল 8～10 চিপস, এবং এফ5 একক বাতি তৈরি করা হয়; কাজের বর্তমান 30mA হয়; পরিবেশগত অবস্থা হল ঘরের তাপমাত্রা (25℃±5℃); পরীক্ষার সময়কাল 96 ঘন্টা, 1000 ঘন্টা এবং 5000 ঘন্টা।
30mA এর কার্যকারী বর্তমান রেট করা মানের 1.5 গুণ। এটি বর্ধিত বৈদ্যুতিক চাপ সহ একটি জীবন পরীক্ষা। যদিও ফলাফলটি বাস্তব জীবনের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে না, তবে এর দুর্দান্ত রেফারেন্স মূল্য রয়েছে; লাইফ টেস্টে এক্সটেনশন ওয়েফারের প্রোডাকশন ব্যাচ হল মাদার নমুনা, এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারগুলির একটি থেকে 8 থেকে 10টি চিপ নিন, সেগুলিকে একটি এফ5 একক ল্যাম্প ডিভাইসে প্যাকেজ করুন এবং 96-ঘন্টা লাইফ টেস্ট পরিচালনা করুন৷ ফলাফলগুলি এই উত্পাদন ব্যাচে সমস্ত এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের প্রতিনিধিত্ব করে।
এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে 1000 ঘন্টা বা তার বেশি সময়ের একটি পরীক্ষাকে দীর্ঘমেয়াদী জীবন পরীক্ষা বলা হয়। যখন উত্পাদন প্রক্রিয়া স্থিতিশীল হয়, 1000-ঘন্টা জীবন পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি কম হয়, এবং 5000-ঘন্টা জীবন পরীক্ষার ফ্রিকোয়েন্সি কম হতে পারে।
প্রক্রিয়া এবং সতর্কতা
LED চিপ লাইফ টেস্ট নমুনার জন্য, চিপস, যাকে সাধারণত বেয়ার ক্রিস্টাল বলা হয়, ব্যবহার করা যেতে পারে বা প্যাকেজড ডিভাইস ব্যবহার করা যেতে পারে। বেয়ার ক্রিস্টাল ফর্ম ব্যবহার করে, বাহ্যিক চাপ ছোট, তাপ নষ্ট করা সহজ, তাই হালকা টেনশন ছোট, জীবন দীর্ঘ এবং প্রকৃত প্রয়োগ পরিস্থিতি বড়। যদিও এটি কারেন্ট বাড়িয়ে সামঞ্জস্য করা যায়, তবে এটি সরাসরি একক বাতি ডিভাইস ব্যবহার করার মতো স্বজ্ঞাত নয়।
জীবন পরীক্ষা চালানোর জন্য একটি একক-বাতি ডিভাইস ব্যবহার করে, ডিভাইসটির ফটো-এজ হওয়ার কারণগুলি জটিল, এবং চিপ ফ্যাক্টর এবং প্যাকেজিং ফ্যাক্টর থাকতে পারে। পরীক্ষার প্রক্রিয়ায়, প্যাকেজিং কারণগুলির প্রভাব কমাতে বিভিন্ন ব্যবস্থা নেওয়া হয়েছিল এবং জীবন পরীক্ষার ফলাফলের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করতে পারে এমন বিশদগুলিকে একের পর এক উন্নত করা হয়েছিল যাতে জীবন পরীক্ষার ফলাফলের বস্তুনিষ্ঠতা এবং নির্ভুলতা নিশ্চিত করা হয়।
- নমুনা নিষ্কাশন পদ্ধতি
জীবন পরীক্ষা শুধুমাত্র নমুনা পরীক্ষার মূল্যায়ন পদ্ধতি গ্রহণ করতে পারে, যার কিছু নির্দিষ্ট ঝুঁকি রয়েছে।
প্রথমত, পণ্যের গুণমানের একটি নির্দিষ্ট মাত্রার অভিন্নতা এবং স্থিতিশীলতা নমুনা মূল্যায়নের পূর্বশর্ত। শুধুমাত্র যখন পণ্যের গুণমানকে অভিন্ন হিসাবে বিবেচনা করা হয় তখনই নমুনা প্রতিনিধি হতে পারে;
দ্বিতীয়ত, প্রকৃত পণ্যের গুণমানে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার বিচ্ছুরণ থাকায়, জীবন পরীক্ষার ফলাফলের নির্ভুলতা উন্নত করতে আমরা জেলাগুলিতে এলোমেলো নমুনা নেওয়ার পদ্ধতি গ্রহণ করি। প্রাসঙ্গিক তথ্য অনুসন্ধান করার মাধ্যমে এবং প্রচুর সংখ্যক তুলনামূলক পরীক্ষা-নিরীক্ষা পরিচালনার মাধ্যমে, আমরা একটি আরও বৈজ্ঞানিক নমুনা নিষ্কাশন পদ্ধতির প্রস্তাব করেছি: এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের অবস্থান অনুসারে চিপটিকে চারটি এলাকায় ভাগ করুন, প্রতিটি এলাকায় 2 থেকে 3টি চিপ রয়েছে, মোট 8টি 10 টি চিপ থেকে, যে পরিস্থিতিতে বিভিন্ন ডিভাইসের জীবন পরীক্ষার ফলাফলগুলি খুব আলাদা বা এমনকি পরস্পরবিরোধী, আমরা একটি কঠোর জীবন পরীক্ষার পদ্ধতি নির্ধারণ করেছি, তা হল, প্রতি জোনে 4 থেকে 6 চিপ, মোট 16 থেকে 20 চিপ, এবং জীবন পরীক্ষা স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে বাহিত হয়, কিন্তু সংখ্যা বৃদ্ধি করা হয়. কঠোর নয়, কঠোর পরীক্ষার শর্ত;
তৃতীয়ত, সাধারণভাবে বলতে গেলে, নমুনার সংখ্যা যত বেশি, ঝুঁকি তত কম এবং জীবন পরীক্ষার ফলাফল তত বেশি নির্ভুল। যাইহোক, নমুনার সংখ্যা যত বেশি হবে, নমুনার সংখ্যা তত বেশি অনিবার্যভাবে জনশক্তি, উপাদান সম্পদ এবং সময়ের অপচয় এবং পরীক্ষার খরচ বৃদ্ধি পাবে। ঝুঁকি এবং খরচের মধ্যে সম্পর্ক কীভাবে মোকাবেলা করা যায় তা সর্বদা আমাদের গবেষণার বিষয়বস্তু ছিল। আমাদের লক্ষ্য হল একটি বৈজ্ঞানিক নমুনা পদ্ধতি অবলম্বন করে একই পরীক্ষার খরচের অধীনে ঝুঁকি কমানো।
- আলোক বৈদ্যুতিক পরামিতি পরীক্ষা পদ্ধতি এবং ডিভাইস আলো বন্টন বক্ররেখা
এলইডি লাইফ টেস্টে, পরীক্ষার নমুনাগুলি পরীক্ষা করা হয় এবং ফটোইলেকট্রিক পরামিতিগুলির জন্য পরীক্ষা করা হয় এবং নির্দিষ্টকরণের বাইরে বা অস্বাভাবিক ফটোইলেকট্রিক পরামিতি সহ ডিভাইসগুলি বাদ দেওয়া হয়। যোগ্যদের এক এক করে নম্বর দেওয়া হয় এবং লাইফ টেস্টে রাখা হয়। ক্রমাগত পরীক্ষা শেষ হওয়ার পরে, জীবন পরীক্ষার ফলাফল পেতে পুনরায় পরীক্ষা করা হয়।
জীবন পরীক্ষার ফলাফলকে উদ্দেশ্যমূলক এবং নির্ভুল করার জন্য, পরীক্ষার যন্ত্রগুলির পরিমাপের পাশাপাশি, এটিও নির্ধারণ করা হয়েছে যে নীতিগতভাবে, অপ্রয়োজনীয় ত্রুটির কারণগুলি কমাতে পরীক্ষার আগে এবং পরে একই পরীক্ষক ব্যবহার করা হয়। এটি অপটিক্যাল প্যারামিটারের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ; প্রাথমিক পর্যায়ে, আমরা পরিমাপক যন্ত্রের আলোর তীব্রতার পরিবর্তন ব্যবহার করেছি আলোর ক্ষয় অবস্থা বিচার করতে। সাধারণত, ডিভাইসের অক্ষীয় আলোর তীব্রতা পরীক্ষা করা হয়েছিল। আলো বণ্টন বক্ররেখার একটি ছোট অর্ধ-কোণ সহ ডিভাইসের জন্য, জ্যামিতিক অবস্থানের সাথে আলোর তীব্রতার মান তীব্রভাবে পরিবর্তিত হয় এবং পরিমাপের পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা দুর্বল। জীবন পরীক্ষার ফলাফলের বস্তুনিষ্ঠতা এবং নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে। এই পরিস্থিতি এড়ানোর জন্য, একটি বড়-কোণ প্যাকেজ ব্যবহার করা হয়, এবং প্রতিফলন কাপের আলো বিতরণের প্রভাব দূর করতে, ডিভাইস প্যাকেজ ফর্মের আলো বিতরণ কর্মক্ষমতার প্রভাব দূর করতে এবং একটি অ-প্রতিফলিত কাপ ধারক নির্বাচন করা হয়। উন্নত অপটিক্যাল প্যারামিটার পরীক্ষার নির্ভুলতা পরবর্তী ভাস্বর প্রবাহ পরিমাপের দ্বারা যাচাই করা হয়।
- জীবন পরীক্ষার উপর রজন অবনতির প্রভাব
অতিবেগুনী রশ্মি দ্বারা বিকিরণিত হওয়ার পরে বিদ্যমান ইপোক্সি রজন এনক্যাপসুলেটিং উপকরণগুলির স্বচ্ছতা হ্রাস পায়, যা পলিমার পদার্থের ফটো-এজিং এবং অতিবেগুনী রশ্মি এবং অক্সিজেন জড়িত জটিল প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের ফলাফল। এটি সাধারণত আলো দ্বারা সূচিত একটি স্বয়ংক্রিয় অক্সিডেশন প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচিত হয়। লাইফ টেস্টের ফলাফলের উপর রজন ক্ষয়ের প্রভাব প্রধানত 1000 ঘন্টা বা তার বেশি সময়ের দীর্ঘমেয়াদী জীবন পরীক্ষাকে প্রতিফলিত করে। বর্তমানে, জীবন পরীক্ষার ফলাফলের বস্তুনিষ্ঠতা এবং নির্ভুলতা উন্নত করার একমাত্র উপায় হল অতিবেগুনি রশ্মির এক্সপোজার যতটা সম্ভব কমানো। ভবিষ্যতে, প্যাকেজিং উপকরণ নির্বাচন করা বা ইপোক্সি রজনের হালকা ক্ষয় মান যাচাই করা এবং জীবন পরীক্ষা থেকে বাদ দেওয়াও সম্ভব।
- জীবন পরীক্ষার উপর প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার প্রভাব
প্যাকেজিং প্রক্রিয়া জীবন পরীক্ষার উপর একটি বৃহত্তর প্রভাব আছে. যদিও স্বচ্ছ রজন প্যাকেজিং ব্যবহার করা হয়, অভ্যন্তরীণ কঠিন স্ফটিক বন্ধন এবং বন্ধন ব্যর্থতা বিশ্লেষণের জন্য একটি মাইক্রোস্কোপ দিয়ে সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে, তবে সমস্ত প্যাকেজিং প্রক্রিয়া ত্রুটিগুলি লক্ষ্য করা যায় না, যেমন: বন্ড সোল্ডার জয়েন্টগুলির গুণমান এবং প্রক্রিয়ার অবস্থা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। তাপমাত্রা এবং চাপে। অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা এবং অত্যধিক চাপ চিপের বিকৃতি এবং চাপ সৃষ্টি করবে, যা স্থানচ্যুতি এবং এমনকি অন্ধকার ফাটল প্রবর্তন করবে, যা আলোকিত দক্ষতা এবং জীবনকে প্রভাবিত করবে।
তারের বন্ধন এবং রজন এনক্যাপসুলেশন প্ররোচিত চাপ পরিবর্তন, যেমন তাপ অপচয়, সম্প্রসারণ সহগ, ইত্যাদি, জীবন পরীক্ষাকে প্রভাবিত করে এমন গুরুত্বপূর্ণ কারণ। লাইফ টেস্টের ফলাফল বেয়ার ডাই লাইফ টেস্টের চেয়ে খারাপ। যাইহোক, বর্তমান লো-পাওয়ার চিপগুলির জন্য, মূল্যায়ন বাড়ানো হয়েছে গুণমানের পরিসীমা এবং জীবন পরীক্ষার ফলাফল প্রকৃত ব্যবহারের শর্তের কাছাকাছি, যার উৎপাদন নিয়ন্ত্রণের জন্য নির্দিষ্ট রেফারেন্স মান রয়েছে।
জীবন পরীক্ষার বেঞ্চের নকশা
লাইফ টেস্ট বেঞ্চটি একটি লাইফ টেস্ট ইউনিট বোর্ড, একটি বেঞ্চ এবং একটি বিশেষ পাওয়ার সাপ্লাই ডিভাইসের সমন্বয়ে গঠিত এবং একই সময়ে 550টি গ্রুপ (4400)টি এলইডি লাইফ টেস্ট করতে পারে।
জীবন পরীক্ষার অবস্থার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, LEDs সমান্তরাল এবং সিরিজে চালিত হতে পারে। সমান্তরাল সংযোগ ফর্ম: সমান্তরাল একাধিক LED এর ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক খুঁটি সংযুক্ত করুন। বৈশিষ্ট্য হল প্রতিটি LED এর কাজের ভোল্টেজ একই, এবং মোট কারেন্ট হল ΣIfn। একই কাজের বর্তমান অর্জনের জন্য যদি প্রতিটি LED এর জন্য, প্রতিটি LED প্রয়োজন হয় ফরোয়ার্ড ভোল্টেজও সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত।
যাইহোক, ডিভাইসগুলির মধ্যে বৈশিষ্ট্যগত পরামিতিগুলিতে কিছু পার্থক্য রয়েছে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে LED এর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ Vf হ্রাস পায়। বিভিন্ন LEDs অপারেটিং কারেন্টে পার্থক্য সৃষ্টি করতে পারে যদি তাপ অপচয়ের অবস্থার পার্থক্যের কারণে। দুর্বল তাপ অপচয়ের অবস্থার সাথে এলইডিগুলির তাপমাত্রা বৃদ্ধি বেশি থাকে। এটি বড় হলে, ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ Vf উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যার ফলে অপারেটিং কারেন্ট যদি বৃদ্ধি পায়। যদিও উপরের ঘটনাটি কারেন্টকে সীমিত করার জন্য সিরিজ প্রতিরোধক যোগ করে উপশম করা যেতে পারে, তবে জটিল সার্কিট, অপারেটিং কারেন্ট ইফের বড় পার্থক্য এবং বিভিন্ন VF-এর LED প্রয়োগে অক্ষমতার মতো অসুবিধা রয়েছে। অতএব, সমান্তরাল সংযোগ ড্রাইভ মোড ব্যবহার করা উপযুক্ত নয়।
সিরিজ সংযোগ ফর্ম: একাধিক LED-এর নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের সাথে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডকে একটি স্ট্রিংয়ে সংযুক্ত করুন। সুবিধা হল প্রতিটি LED এর কাজের কারেন্ট একই। সাধারণত, একটি স্ট্রিং সার্কিটের জন্য চিত্র 2-এ দেখানো হিসাবে, একটি কারেন্ট লিমিটিং প্রতিরোধক R সিরিজে সংযুক্ত করা উচিত। যখন একটি LED খোলা থাকে, তখন 8টি LED এর এই স্ট্রিংটি বেরিয়ে যাবে। নীতিগতভাবে, LED চিপের খোলা সার্কিটের সম্ভাবনা অত্যন্ত ছোট। আমরা বিশ্বাস করি যে LED-এর জীবন পরীক্ষা ধ্রুবক কারেন্ট দ্বারা চালিত হওয়া উচিত এবং সিরিজে সংযুক্ত করা উচিত।
সাধারণ 78 সিরিজ পাওয়ার সার্কিট আইসি দ্বারা গঠিত LED ধ্রুবক বর্তমান ড্রাইভ সার্কিট কম খরচে, সাধারণ গঠন এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়; potentiometer এর প্রতিরোধের সামঞ্জস্য করে, ধ্রুবক কারেন্ট সহজেই সামঞ্জস্য করা যেতে পারে; উপযুক্ত পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ পরিসীমা বড়, এবং ড্রাইভ বর্তমান আরো সঠিক এবং স্থিতিশীল, এবং পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ পরিবর্তনের প্রভাব ছোট। আমরা চিত্র 2-এ দেখানো সার্কিটটিকে সমান্তরালভাবে লাইফ টেস্ট ইউনিট বোর্ড গঠনের জন্য মৌলিক রুট হিসেবে ব্যবহার করি এবং প্রতিটি ইউনিট বোর্ড একই সময়ে 11টি গ্রুপ (88) LED লাইফ টেস্ট করতে পারে।
র্যাক একটি সাধারণ মান সম্মিলিত র্যাক, এবং যুক্তিসঙ্গত তারের পরে, প্রতিটি ইউনিট বোর্ড সহজেই লোড এবং আনলোড করা যায়, অনলাইন অপারেশন উপলব্ধি করে। ডেডিকেটেড পাওয়ার সাপ্লাই সরঞ্জাম, আউটপুট হল DC 5V নিরাপত্তা ভোল্টেজের 36টি চ্যানেল, লোড ক্ষমতা 5A, যার মধ্যে 2টি চ্যানেলে একটি মাইক্রোকম্পিউটার টাইমিং কন্ট্রোল ফাংশন রয়েছে, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে চালু বা বন্ধ করা যায় এবং 5টি চ্যানেল ইনপুট এবং আউটপুট আলাদাভাবে নির্দেশিত।
