普通照明用LED模块光色性能测试方法的研究

第一篇：普通照明用LED模块光色性能测试方法的研究

普通照明用LED模块光色性能测试方法的研究

汪立文1，万蕴杰2，唐小军1，胡良勇1，姜中蛟1

中国测试2012年，第38卷，第2期，页码52-55

（1.广州计量检测技术研究院，广东 广州 510010； 2.广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010）

摘要：随着LED技术的持续发展，其检测方法和评价标准成为了世界LED产业所面临的共同挑战。该文介绍了LED模块的光强分布、光通量、光强、相关色温、显色指数、色品坐标、色品容差、平均颜色不均匀性和最大颜色不均匀性等光色性能参数的测试方法，并结合自己在检测LED模块产品检测工作中的积累，总结了LED模块相具体条件下应选用的测试方法。关键词：LED模块；光色性能；光通量；分布光度计系统；光强积分法

中图分类号：TM923.34；TM930.12文献标志码：A文章编号：1674-5124（2012）02-0052-04

Study on testing color performance of LED module for general lighting

WANG Li-wen1，WAN Yun-jie2，TANG Xiao-jun1，HU Liang-yong1，JIANG Zhong-jiao1

（1.Guangzhou Institute of Measurement and Testing Technology，Guangzhou 510010，China；

2.The Architectural Design and Research Institute of Guangdong Province，Guangzhou 510010，China）

Abstract: With the sustainable development of LED technology，the test method and evaluation criterion become the challenge which the global LED industry faces.This paper introduced the methods for testing light color performances，such as the light intensity and its distribution，luminous flux，and correlated color temperature，color rendering index，color coordinates，color tolerance color uniformity，average and maximum color uniformity for LED modules.Through the accumulation at test work for LED modules，the authors summarized the corresponding test methods which should be selected on specific conditions for LED modules.Key words: LED module； light color performance； luminous flux； distribution photometer system； light intensity integral method

《中国测试》中文核心期刊2012第2期

投稿网址：http://sycs.cbpt.cnki.net/index.aspx?t=1

第二篇：材料性能试验相关标准及测试方法

材料力学性能试验标准及测试方法

1.拉伸实验

[1] 标准

金属拉伸试件按国标GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》[1] 标准ASTM D3039-76用于测定高模量纤维增强聚合物复合材料面内拉伸性能；ASTM D638用于测定试件的拉伸强度和拉伸模量[2]； 2.压缩试验

[1] 标准

压缩试件按国标GB/T7314-1987《金属压缩实验试样》[1] ASTM D3410-75(剪切荷载法测定带无支撑标准截面的聚合体母体复合材料压缩特性的试验方法)[3]。3.弯曲试验

[1] 标准

ASTM D7624用于测定聚合物基复合材料的弯曲刚度与强度性能[2]。

4.剪切试验

[1] 标准

ASTM D5379适用大部分的纤维增强型复合材料[2]。

5.层间断裂

[1] 标准

ASTM D5528和JIS K7086，仅适用于单向分层测试。其他的还未有相关标准[2]。6.冲击试验

[1] 标准

金属材料按照GB/T229-1994加工成V形缺口或U形缺口[1] 目前复合材料在冲击后的损伤性能表征主要是损伤阻抗(Damage Resistance)和损伤容限(Damage To tolerance)。

目前关于损伤阻抗和损伤容限的测试标准有ASTM D6264-98(04)和ASTM D7136 /D7136M-05标准。D6264-98用来测量纤维增强复合材料对集中准静态压痕力的损伤阻抗；D7136用来测量材料对落锤冲击试件的损伤阻抗[2]。7.疲劳试验

[1] 疲劳极限测试标准

单点试验按照航标HB5152-1980规定；升降试验法按照国标GB/T3075-1982和GB/T4337-1984[1]。

参考文献

[1] 金保森.材料力学实验.2005 [2] 郑锡涛.液体成形复合材料力学性能测试方法研究进展.2010 [3] JM 惠特尼.纤维增强复合材料试验力学.1990 [4] J.M.霍奇金森.先进纤维增强复合材料性能测试.2005

第三篇：包装材料塑料薄膜性能的测试方法

在塑料包装材料中，各种塑料薄膜、复合塑料薄膜具有不同的物理、机械、耐热以及卫生性能。人们根据包装的不同需要，选择合适的材料来使用。如何评价包装材料的性能呢？国内外测试方法有很多。我们应优先选择那些科学、简便、测量误差小的方法。优先选择ISO国际标准、国际先进组织标准，如ASTM、TAPPI等和我国国家标准、行业标准，如BB／T标准、QB／T标准、HB／T标准等等。

笔者在从事检验工作中，使用过一些检测方法，下面向大家简单介绍一下。

GB/T 2828.1-2003 《计数抽样检验程序逐批检验抽样计划》 GBT 2918-1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境

规格、外观

塑料薄膜作为包装材料，它的尺寸规格要满足内装物的需要。有些薄膜的外观与货架效果紧密相连，外观有问题直接影响商品销售。而厚度又是影响机械性能、阻隔性的因素之一，需要在质量和成本上找到最优化的指标。因此这些指标就会在每个产品标准的要求中作出规定，相应的要求检测方法一般有：

1.厚度测定

GB／T6672－2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》该非等效采用ISO4593：1993《塑料－薄膜和薄片－厚度测定－机械测量法》。适用于薄膜和薄片的厚度的测定，是采用机械法测量即接触法，测量结果是指材料在两个测量平面间测得的结果。测量面对试样施加的负荷应在0.5N～1.0N之间。该方法不适用于压花材料的测试。

2.长度、宽度

GB／T 6673－2001《塑料 薄膜与片材长度和宽度的测定》非等效采用国际标准ISO 4592：1992《塑料－薄膜和薄片－长度和宽度的测定》。该标准规定了卷材和片材的长度和宽度的基准测量方法。

塑料材料的尺寸受环境温度的影响较大，解卷时的操作拉力也会造成材料的尺寸变化。测量器具的精度不同，也会造成测量结果的差异。因此在测量中必须注意每个细节，以求测量的结果接近真值。

标准中规定了卷材在测量前应先将卷材以最小的拉力打开，以不超过5m的长度层层相叠不超过20层作为被测试样，并在这种状态下保持一定的时间，待尺寸稳定后在进行测量。

3.外观

塑料薄膜的外观检验一般采取在自然光下目测。外观缺陷在GB／T 2035 《塑料术语及其定义》中有所规定。缺陷的大小一般需用通用的量具，如钢板尺、游标卡尺等等进行测量。

物理机械性能

1.塑料力学性能——拉伸性能

塑料的拉伸性能试验包括拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等试验。

塑料拉伸性能试验的方法国家标准有几个，适用于不同的塑料拉伸性能试验。

GB／T 1040－1992 《塑料拉伸性能试验方法》一般适用于热塑性、热固性材料，这些材料包括填充和纤维增强的塑料材料以及塑料制品。适用于厚度大于1mm的材料。

GB／T13022－1991《塑料 薄膜拉伸性能试验方法》是等效采用国际标准ISO1184－1983《塑料 薄膜拉伸性能的测定》。适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材，该方法不适用于增强薄膜、微孔片材、微孔膜的拉伸性能测试。

以上两个标准中分别规定了几种不同形状的试样，和拉伸速度，可根据不同产品情况进行选择。如伸长率较大的材料，不宜采用太宽的试样；硬质材料和半硬质材料可选择较低的速度进行拉伸试验，软质材料选用较高的速度进行拉伸试验等等。

2.撕裂性能

撕裂性能一般用来考核塑料薄膜和薄片及其它类似塑料材料抗撕裂的性能。

GB／T 16578－1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能试验方法 裤形撕裂法》是等效采用国际标准ISO 6383－1：1983《塑料－薄膜和薄片－耐撕裂性能的测定 第1部分；裤形撕裂法》适用于厚度在1mm以下软质薄膜或片材。试验方法是将长方形试样在中间预先切开一定长度的切口，像一条裤子。故名裤形撕裂法。然后在恒定的撕裂速度下，使裂纹沿切口撕裂下去所需的力。使用仪器同拉伸试验仪中的非摆锤式的试验机。

QB／T1130－1991《塑料直角撕裂性能试验方法》适用于薄膜、薄片及其它类似的塑料材料。试验方法是将试样裁成带有900直角口的试样，将试样夹在拉伸试验机的夹具上，试样的受力方法与试样方向垂直。用一定速度进行拉伸，试验结果以撕裂过程中的最大力值作为直角撕裂负荷。试样如果太薄，可采用多片试样叠合起来进行试验。但是，单片和叠合试样的结果不可比较。叠合试样不适用于泡沫塑料片。

GB／T11999－1989《塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验方法 埃莱门多夫法》是等效采用国际标准ISO 6383／2－1983《塑料薄膜和薄片耐撕裂性的测定――第二部分：埃莱门多夫法》适用于软塑料薄膜、复合薄膜、薄片，不适用于聚氯乙烯、尼龙等较硬的材料。原理是使具有规定切口的试样承受规定大小摆锤贮存的能量所产生的撕裂力，以撕裂试样所消耗的能量计算试样的耐撕裂性。3.摩擦系数

静摩擦系数是指两接触表面在相对移动开始时的最大阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。

动摩擦系数是指两接触表面以一定速度相对移动时的阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。

试验是由水平试验台、滑块、测力系统和使水平试验台上两试验表面相对移动的驱动机构等组成。

试验通过是将两试验表面平放在一起，在一定的接触压力下，使两表面相对移动，测得试样开始相对移动时的力和匀速移动时的力。通过计算得出试样的摩擦系数。

静（动）摩擦系数＝目前常用的方法标准为GB／T10006－1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法》它非等效采用国际标准ISO 8295－1986《塑料－薄膜和薄片－摩擦系数的测定》。

4.热合强度

塑料薄膜作为包装材料，常常用热合的方法将被包装物封装在内，是否达到良好的密封，热合的质量很重要，目前试验室常用的仪器设备是“热梯度仪”是一台可设定不同温度、压力、时间的热合试验设备，它可用于试验某种材料在某种条件下封合的最佳效果，封合质量可用QB／T 2358－1998 《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》是常用的方法标准。本标准适用于各种塑料薄膜包装袋的热合强度测定。

试验是将条形试样的两端夹在拉力试验的两个夹具上，进行拉伸，破坏试样封合部位的最大力值，就是热合的力值，结果一定以单位长度的试样所用的力值来表示，即热合强度。所用的力用N／m来表示。

5.剥离力

复合薄膜是用干复式或共挤式将不同单膜复合在一起，复合的好环直接影响着复合膜的强度，阻隔性及今后的使用寿命。所以在选用包装材料前测试复合层的剥离力很重要。

GB／T8808－1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》是将预先剥开起头的被测膜的预分离层的两端夹在拉力试验机上，测试剥开材料层间时所需的力。

6.抗冲击性能

GB／T8809－1988《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》适用于各种塑料薄膜抗摆锤冲击试验。试验是测量半圆形摆锤冲击在一定速度下冲击穿过塑料膜所消耗的能量。

GB／T9639－1988《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法 自由落镖法》适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片。试验是在给定的自由落标冲击下，测定50％塑料薄膜和薄片试样破损时的能量。以冲击破损质量表示。

阻隔性能

塑料薄膜作为包装材料，需要有对内装物起到保护作用，阻隔外界环境对商品的影响。如防潮、防氧化、防油、防气味等。

1.阻隔水蒸气性能

防潮性能的测试方法有很多。常用的测试方法有GB／T1037－1988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性能试验方法 杯式法》该方法适用于塑料薄膜、复合塑料薄膜、片材和人造革等材料。被测试样在规定的温度、相对温度条件下，将试样用混合的石蜡和蜂蜡封在透湿杯上，杯内装一定量的干燥剂，试样的两端保持一定的水蒸气压差。称量封好试样在试验前和加湿后重量的变化，其增量即水蒸气透过量。

GB／T16928－1997《包装材料试验方法 透湿率》该标准等效采用美国联邦标准FED－STD－101中第3030，该方法适用于纸塑复合材料等。试验是将干燥剂封装在试样中，将被测面暴露在测试环境中，经一定时间，称量其试验前后重量变化的增量。

GB／T6982－2003《软包装容器透湿度试验方法》适用于密封的软包装容器，将干燥剂装入被测容器中，将其密闭，然后置于规定的温湿度条件下，经一定的时间试样增重的量，即水蒸气透过量。

以上方法的缺点是试验时间长，受环境影响较大。特别是近年来，高阻隔的塑料包装材料越多，有些方法的精度显然不够了。现在本实验室引进美国M0CON公司和香港拔萃公司的透湿度测定仪。M0CON公司采用美国ASTM《 F1249－2001（代替F1249－90）Standard test method for water vapor transmission rate through plastic film and sheeting using a modulated infrared sensor》的标准。香港拔萃公司的透湿度标准正在研制检测方法标准，不久将采用于材料透水蒸气的试验。

2.阻气性能

目前国内普通应用的透气性试验方法为GB／T1038－2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》该标准等效采用ISO 2556：1974适用于测定塑料薄膜和片材。试验仪器有低压和高压腔组成，将试样贴在高、低压腔之间，密闭腔将两腔用真空泵抽真空，然后向高压腔充1个大气压（0.1MPa）的试验气体。通过测量低压室内的压力增量来计算气体透过量。本实验室也引进美国M0CON公司的仪器。采用的是美国ASTM《Designation: D3985-81(Reapproved 1988)Stand Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor》的标准

第四篇：面向照明用光源的LED封装技术探讨

面向照明用光源的LED封装技术探讨

照明就是为人类用眼睛感知世界和辨识物体提供光线。太阳是天然廉价的最佳照明光源，在太阳光照射不到的地方，人类需要借助人工光源进行照明。人类对照明光源的使用，经历了从蜡烛、油灯、煤气灯等简单光源，到爱迪生发明的白炽灯，再到荧光灯、卤素灯、高压钠灯、金属卤素化灯、三基色荧光灯等电光源。各种电光源的出现，在给世界带来了越来越多光明的同时，也带来了越来越多的节能环保方面的问题。20世纪 90年代后期，白光LED的出现，使节能环保的固态照明成为可能。

led具有高效节能、绿色环保、使用寿命长、响应速度快、安全可靠和使用灵活等显著特点，已被公众广泛认可为继煤油灯、白炽灯、气体放电灯之后的第四代革命性照明光源。

从1962年第一只LED问世至今的四十多年的时间里，LED的封装形态发生了多次的演变。从60年代的玻壳封装，到70年代的环氧树脂封装，到90年代中后期的四脚食人鱼封装、贴片式SMD封装、大功率封装、芯片集成式COB封装等。随着大功率LED在半导体照明应用的不断深入，其封装形态在短短的几年里已发生了多次的变化。

表1 各种照明光源的主要性能指标的比较

一、发展新型LED光源封装形式，保证性能的前提下降低封装、应用成本

led封装形态的每一次变化，都是因其应用领域需求的不同而做出的。走向未来照明的LED光源将会是什么样子的?现有的LED封装能否走向照明?要回答这个问题，得弄清楚半导体照明对LED光源的需求。

从现阶段的性能指标来看，LED已经初步具备了进入照明领域的能力。尽管目前的性能优势并不明显，但随着外延、芯片技术的快速突破和封装技术的不断进步，LED作为照明光源的性能将远优于传统光源的性能，这一前景是可以期待的。

LED光源要进入照明领域，性能的优劣只是前提，成本的高低才是真正的决定因素。在半导体照明发展的初期，着力于追求性能是必须的;在半导体照明发展到一定阶段，我们应将注意力转移到如何在保证性能的前提下大幅度降低成本。因为我们要做的不只是小资们欣赏的艺术品，而是普通大众都能接受的大宗商品。成品的高低决定着LED作为光源对照明领域渗透率的高低。

商品成本的降低，一般有以下途径：

材料降成本——在原有产品方案上压供应商的材料价、降低材料等级或选用替代材料，最直接有效，但幅度有限，且存在一定的品质风险;

技术降成本——采用新的技术路线，改变原有产品方案，减少用料和制造环节，幅度客观;

效率降成本——有赖于技术、设备和管理的进步。

要降低LED光源的成本，以上途径都要考虑，但首要考虑的是如何因应半导体照明的特点，打破传统封装观念的约束，以新的技术方案来降低LED的封装成本。

对传统照明而言，一般都是采用“光源+灯具”的模式，光源的制造相对独立于灯具。由于LED光源具有体积小、发强光和易于控制等的特点，故在应用中一般可根据照明效果的要求做出灵活的变化和选择。对于半导体照明而言，LED光源与灯具的制造没有明显的界限，LED光源成本的降低应与照明系统的要求整体考虑。因此，LED光源的封装方案应根据照明系统的驱动电路、热量管理、光学设计和结构设计等要求而做出，目的就是发展新型的LED光源封装形式，在保证整体性能的前提下大幅度降低封装和应用成本。

二、芯片集成COB光源模块个性化封装可能成为半导体照明未来主流封装形式

LED有分立和集成两种封装形式。LED分立器件属于传统封装，广泛应用于各个相关的领域，经过四十多年的发展，已形成了一系列的主流产品形式。芯片集成COB模块目前属于个性化封装，主要为一些个案性的应用产品而设计和生产，尚未形成主流产品形式。

传统的LED灯具做法是：LED分源分立器件→MCPCB光源模组→LED灯具，主要是由于没有现成合适的核心光源组件而采取的做法，不但耗工费时，而且成本较高。实际上，我们可以将“LED光源分立器件→MCPCB光源模组”合二为一，直接将LED芯片集成在MCPCB(或其它基板)上做成COB光源模块，走“COB光源模块→LED灯具”的路线，不但省工省时，而且可以节省器件封装的成本。

与分立LED器件相比，COB光源模块在照明应用中可以节省LED的一次封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中，实际测算可以降低30%左右的光源成本，这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上，通过合理的设计和微透镜模造，COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端;还可以通过加入适当的红色芯片组合，在不明显降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性(目前已经可以做到90以上)。在应用上，COB光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便，有效地降低了应用成本。在生产上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的

OB光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展，灯具需求量在快速增长，我们完全可以根据不同灯具应用的需求，逐步形成系列COB光源模块主流产品，以便大规模生产。

三、小型化贴片式LED也将是LED光源的另外一大主流产品

除了芯片集成的COB光源模块有可能成为未来的半导体照明的主流封装形式外，高性能、低成本、方便于大规模生产制造和安装应用的小型化贴片式LED也将是LED光源的另外一大主流产品。个人认为，未来半导体照明的主要表现形式为：

平面照明——办公场所或背光照明;

带状照明——装饰照明;

灯具照明——替代传统照明。

在平面照明产品中，芯片集成的COB光源模块和贴片式LED的应用将并存;在带状照明产品中，贴片式LED将独领风骚;在灯具照明产品中，芯片集成的COB光源模块的应用将成为主流。

总之，走向照明的LED光源将形成两大主流形态——功能化的芯片集成COB光源模块额小型化 LED器件，低成本将是永恒的主题。谁能率先打破传统封装的约束，开发出符合半导体照明需求的LED光源，谁就能占得产品的先机;谁能够在保证性能的前提下将成本做到极致，谁就能把握未来LED光源的市场。

第五篇：LED结温测试方法总结

LED结温测试

（参考：LED结温测试方法研究）红外热像法

光谱法：利用LED结温升高时，LED的主波长或λp就会向长波长漂移，其正法线方向的亮度B0也会下降，主波长会漂移。有实验数据表明当结温每升高10℃，则波长向长波漂移1nm.管脚温度法

蓝白比法：利用芯片的蓝光发光与荧光粉发光随结温变化的不一致来确定结温。定义W为光谱中整个白光的功率，B为蓝光部分的功率，那么比值R=W/B应该是结温的函数。K系数法：

初始电压是指LED刚通电时测得的正向电压，初始结温是指刚通电时的结温，近似等于环境温度。在恒定电流（20mA）改变环境温度（35-100℃）测量的情况下，初始电压与初始结温符合很强的线性关系。通过测量正向电压确定结温 具体方法如下： 测量温度系数K 将LED置于温度为TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时TjA=TA 用低电流（可以忽略其产生的热量对LED的影响，如If=0.1,1.0,5.0,10mA）快速点测LED的VfA 将LED置于温度为TB(TB>TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时TjB=TB 重复步骤b，测得VfB 计算K

测量在输入电功率加热状态下的变化

将LED置于温度为TA的恒温箱中，给LED输入额定IF使其产生自加热

维持恒定加热电流IF足够时间至LED工作热平衡，此时VF达到稳定，记录IF，VF 迅速切换到测量电流源If，立即进行(l)之b步骤，测量Vf 结温、热阻计算

脉冲电流法