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中华人民共和国国家标准

空间科学照明用LED筛选规范

Screening specifications for illumination LEDs in space sciences

GB/T 32872-2016

发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
发布日期：2016年08月29日
实施日期：2016年11月01日

前 言

    本标准按照GB/T 1．1-2009给出的规则起草。
    本标准由全国空间科学及其应用标准化技术委员会(SAC/TC 312)归口。
    本标准起草单位：中国科学院上海技术物理研究所。
    本标准主要起草人：张涛、章美敏、刘石神、顾建忠、袁士东、王晨飞。

1 范围

    本标准规定了空间科学照明用LED(Light Emitting Diode)筛选项目和程序、筛选方法、参数测量和合格判定。
    本标准适用于空间科学照明用额定功率1W和1W以上封装的单芯LED的筛选，其他功率级别的LED也可参照执行。

2 规范性引用文件

    下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
    GB/T 24824-2009 普通照明用LED模块测试方法
    GJB 128A-1997 半导体分立器件试验方法
    GJB 4027 军用电子元器件破坏性物理分析方法

3 总则

3．1 被筛选器件应按产品规范或技术协议的要求进行参数初测，合格的器件可参加筛选。筛选按规定的项目和程序进行，完成每个项目之后，剔除不合格产品。

3．2 被筛选器件应逐个编号，并在每次测试时记录测试数据。筛选结束后，应编写筛选统计表，格式参见附录A，器件的参数测试数据可作为筛选报告的附件。

3．3 测试如有异常，应记录异常的发生时间和器件编号。

3．4 当筛选剔除率超过20%时，应判批次不合格。当出现功能失效时，应按照GJB 4027进行失效分析，如属于材料或工艺因素的非偶然性失效也应判批次性不合格。

4 筛选项目和程序

    筛选按表1规定的项目和程序进行，完成每个项目之后，剔除不合格产品。

表1 筛选项目和程序

5 筛选方法

5．1 外观检查
    常温下，用10倍放大镜检查器件的外观质量，不得存在下列缺陷：
        a) 管壳和管脚锈蚀，根部有明显硬伤；
        b) 透镜破碎、有裂纹，或有气泡、异物；
        c) 标识不清；
        d) 变形、污损、划痕等外观缺陷。

5．2 参数测量
    按6．1、6．2和6．3进行参数测量，所测参数应满足产品规范或技术协议的要求。

5．3 恒定加速度
    5．3．1 筛选条件
        筛选条件如下：
            a) 恒定加速度：196000m/s²；
            b) 实验方向：Y1向（加速力方向平行于器件主轴，主基座的正方向）；
            c) 持续时间：1min。
    5．3．2 筛选方法
        将被筛选器件（不通电）安装于加速度试验架上，筛选方法按照GJB 128A-1997方法2006的规定。
        试验结束后，按6．4．2进行合格判定。

5．4 粒子碰撞噪声检测
    5．4．1 筛选条件
        在40Hz～250Hz下，峰值加速度为196m/s²。
    5．4．2 筛选方法
        按GJB 128A-1997 2052条件A进行，适用于空封器件，无空腔的器件可免做。
        试验结束剔除不合格器件后，按6．4．2进行合格判定。

5．5 密封性检查
    适用于空封器件，无空腔的器件可免做。
    内腔体积不大于1cm³用细检漏法，按GJB 128A-1997 1071细检漏条件H1或H2。内腔体积不大于0．3cm³，最大泄漏率5×10^-3Pa·cm³／s，内腔体积大于0．3cm³，最大泄漏率5×10^-2Pa·cm³／s。
    内腔体积大于1cm³用粗检漏法，按GJB 128A-1997 1071粗检漏筛选条件C。
    试验结束剔除不合格器后，按6．4．2进行合格判定。

5．6 高温存储
    5．6．1 筛选条件
        储存温度110℃±2℃，保温时间48h。
    5．6．2 筛选方法
        将被筛选器件（不通电）放入温度为110℃±2℃的试验箱中，存储48h。
        试验结束后，按6．4．2进行合格判定。

5．7 温度冲击
    5．7．1 筛选条件
        筛选条件如下：
            a) 气压：常压；
            b) 温度：低温-40℃±2℃，高温85℃±2℃；
            c) 温浸时间：30min；
            d) 转换速率：不小于10℃/min；
            e) 循环次数：5次。
    5．7．2 筛选方法
        试验过程中器件不通电。
        试验结束后，按6．4．2进行合格判定。

5．8 低温启动
    5．8．1 筛选条件
        筛选条件如下：
            a) 气压：常压；
            b) 温度：-40℃±2℃或产品规范或技术协议规定的最低极限工作温度；
            c) 冷浸时间：大于15min；
            d) 冷启动次数：10次；
            e) 冷启动每次间隔时间为：不小于5min。
    5．8．2 筛选方法
        将处于不通电状态的被筛选器件放入试验箱中，至少15min。然后给每个器件进行低温启动（通电点亮，持续30s），启动次数为10次，每次间隔时间为5min，启动时器件应能正常点亮。
        试验结束剔除不合格器后，按6．4．2进行合格判定。

5．9 温度循环
    5．9．1 筛选条件
        筛选条件如下：
            a) 高温温度：65℃±2℃；
            b) 低温温度：-40℃±2℃；
            c) 高温保持时间：2h；
            d) 低温保持时间：2h；
            e) 变温速率：不小于5℃/min；
            f) 循环次数：5次。
    5．9．2 筛选方法
        试验过程中器件通电工作，通电电流为I_F=I_opm（I_opm为LED实际使用中的额定工作电流）。
        试验结束后，按6．4．2进行合格判定。

5．10 老炼
    5．10．1 筛选条件
        筛选条件如下：
            a) 温度：25℃±5℃；
            b) 老炼时间：240h；
            c) 恒流驱动电流：I_F=I_opm。
    5．10．2 筛选方法
        器件通电工作，采用恒流驱动，使每个器件为I_F=I_opm，老炼时间为240h。
        在筛选过程中应监测前向电压。
        试验结束后，按6．4．2进行合格判定。

5．11 参数终测
    所有试验完成后，按6．1、6．2和6．3进行参数终测，所测参数应满足产品规范或技术协议的要求。

6 参数测量和合格判定

6．1 测量条件
    参数测量应在下列环境进行：
        a) 温度：25℃±1℃；
        b) 相对湿度：30%～65%；
        c) 气压：86kPa～106kPa；
        d) 测试应在稳定状态下进行，稳定状态为在15min内，光通量或光强变化小于0．5%。

6．2 测试参数
    主要测试参数如下：
        a) 正向电压V_F；
        b) 法向光强I_V；
        c) 反向漏电流I_R；
        d) 反向击穿电压V_R；
        e) 光谱；
        f) 色温；
        g) 显色指数；
        h) 光通量；
        i) 热阻。
    根据使用要求可对测试参数进行删减。

6．3 测试方法
    6．3．1 正向电压
        将LED安装于散热结构上，通电电流为I_F=I_opm，待LED达到稳定状态后，记录壳温，测量LED的正向电压V_F。
    6．3．2 法向光强
        将LED安装于散热结构上，通电电流为I_F=I_opm，待LED达到稳定状态后，记录壳温，测量LED的法向光强I_V。
    6．3．3 反向漏电流
        施加5V的反向电压，测量器件此时反向漏电流I_R，测量电路参见图1。

    说明：
    R——限流电阻；
    G——电流计。

图1 LED反向漏电流测量电路

    6．3．4 反向击穿电压
        用晶体管特性图示仪测量LED的反向击穿电压V_R。
    6．3．5 光谱
        用光谱仪测量光谱。
    6．3．6 光通量
        按GB/T 24824-2009的5．2测量光通量。
    6．3．7 色温和显色指数
        按GB/T 24824-2009的5．4测量和计算色温和显色指数。
    6．3．8 热阻
        可用结温测量法反推热阻。通常用半导体器件瞬态测量仪测热阻。通过瞬间改变LED器件的功率输入，采用采集系统快速测试出LED器件前向电压的变化情况，依据LED器件前向电压与结温的关系曲线以及对温度变化曲线进行数值处理，抽取出结构函数，从结构函数中自动分析出热阻。

6．4 合格判定
    6．4．1 参数测量和参数终测
        按6．1、6．2和6．3进行参数测量，所测参数应满足产品规范或技术协议的要求。
    6．4．2 中间试验合格判定
        除外观检查、参数测量和参数终测外，每项试验结束后，器件在常温下放置2h，然后在24h内测量被筛选器件的正向电压V_F、法向光强I_V、反向漏电流I_R，所测参数应满足产品规范或技术协议的要求。
    将试验后所测量的参数与筛选前参数初测的器件参数进行对比，变化率满足式(1)～式(3)的器件为合格，剔除不合格器件。

   式中：
    V_F2——试验后测量的正向电压，单位为伏特(V)；
    V_F1——参数初测的正向电压，单位为伏特(V)。

   式中：
    I_V2——试验后测量的法向光强，单位为坎德拉(cd)；
    I_V1——参数初测的法向光强，单位为坎德拉(cd)。

    式中：
    I_R2——试验后测量的反向漏电流，单位为安培(A)；
    I_R1——参数初测的反向漏电流，单位为安培(A)。

附 录A

（资料性附录）

空间科学照明用LED筛选统计表

表A．1为空间科学照明用LED筛选统计表。

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