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- 如何進行LED的熱測試？
目前，LED正以其優(yōu)異的電光轉(zhuǎn)換效率及光效得到業(yè)界的充分認可。但大家都知道LED除了其本職功能——發(fā)光以外，還有一個不得忽視的重要問題，就是LED的發(fā)熱。經(jīng)過這十幾年的發(fā)展，雖然現(xiàn)在LED的電光轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到40%～60%，但還有很多能量是通過熱的形式散發(fā)出來。盡管人們都一廂情愿地希望某光源能夠直接把電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽茌椛涑鰜?，想把多余的熱量斬草除根，但是臣妾做不到啊?/span>
本文的主題便是讓大家了解如何進行LED的熱測試。
首先從封裝上來看，目前LED的發(fā)展模式與電子封裝的發(fā)展一脈相承，其區(qū)別無非是把功能性的電子芯片換成了能發(fā)光的LED芯片，以及把不透光的封裝塑料換成了硅膠或環(huán)氧樹脂等透光材料。因此可以發(fā)現(xiàn)，承襲這封裝套路的LED熱傳導(dǎo)路徑也與大部分的貼片式電子元件相一致，可以簡化地看成是從芯片到基板的一維散熱路徑。
圖1 LED一維熱傳導(dǎo)路徑
LED的發(fā)熱主要是來源于其芯片，目前認為其發(fā)熱原因一是來自非輻射載子復(fù)合，二是來自載子復(fù)合產(chǎn)生光子并未能有效地發(fā)射出來。如果芯片只是固晶在支架上，上面沒有透鏡或熒光膠覆蓋，這時候是可以通過紅外熱像儀來觀察芯片表面溫度的。一般這種情況可用紅外拍攝得到的這個芯片表面溫度。特別要注意，發(fā)光面的表面溫度不能用熱電偶來測量。雖然熱電偶是非常方便的測溫器，但對于一個既是發(fā)光又是發(fā)熱的LED芯片，熱電偶會因為吸收了光輻射而產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差，越靠近發(fā)光面，熱電偶測得的溫度誤差會越大。
圖2 LED芯片紅外拍攝圖
但我們的問題是，如果是已經(jīng)封裝好的芯片，我們要怎樣測出芯片的結(jié)溫呢？上面說的紅外熱像儀只能測物體表面(紅外透過率強的材料除外)的溫度，并不能拍攝到被透鏡或熒光膠覆蓋下的芯片結(jié)溫。其實呢，LED因為其二極管的特殊性，其自身就可以做為一個表征溫度的傳感器。標(biāo)準JESD51-1里面就有說到，二極管的端電壓會隨PN結(jié)的溫度變化而變化，而且端電壓與結(jié)溫是非常接近線性的變化！既然是這樣，那我們不就可以用電壓來監(jiān)測芯片內(nèi)部PN結(jié)的溫度了嗎！事實上JESD51-1就是介紹這種可行而且是精確的方法。
圖3 K系數(shù)測試實例
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