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LED功率型芯片温度检测

LED功率型芯片温度检测

Xtecher原创 丨 行业洞察

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2017-10-11

T-MEN

Xtecher特稿作者

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LED功率型芯片简介

随着芯片技术的提高,LED已经进入大功率的时代。现在1W级的大功率LED正被照明行业使用,并显示出了光明的前景。LED功率及光效的提高,使得LED灯具代替传统照明方式成为可能。LED是利用注入式电致发光原理制作的。

 

由于目前LED量子效率低,在工作过程中会产生大量的热,大功率LED的热效应尤为明显。如果这些热量不能及时的散发出去,就会使LEDp-n结的温度(结温)迅速升高,导致芯片载流子有效复合几率下降,出射光子的数目减少,取光效率降低,这对 LED照明系统是非常不利的。

 

虽然目前预测LED光源的寿命超过5万小时。但这个寿命指的是理论寿命,光源在25℃下的使用寿命。在实际使用过程中,会遇到高温、高湿等恶劣环境,放大LED光源缺陷,加速材料老化,使LED光源快速失效。因此LED的散热成为LED照明技术发展的重大课题,解决LED照明系统的散热问题迫在眉睫。


客户需要解决什么问题?

某光电科技有限公司,主要进行LED芯片、发光二极管、LED光源模组、LED发射管、LED半导体照明产品的研发和生产,主要生产国际先进的4英寸晶圆、120流明/瓦的LED功率型芯片,填补国内空白,技术国内领先。

需要观测LED功率芯片内部的金属芯片的温度在工作时应该保持一致,非金属部分保持一致。需要实时检测LED功率芯片的温度变化。

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当前有哪些解决方案及其弊端?

解决方案及弊端:

l  LED芯片尺寸为1mm*1mm,还需要看到温度分布。正常在20倍放大的显微镜下才能看到芯片内部结构,所以传统方式很难测量。

l  使用点温枪读数,由于LED芯片尺寸过小,读数及其不准确;

l  使用国产温控装置,杭州远方生产的,只能对LED芯片整体测温;

l  芯片太小,无法使用热电偶进行接触测温,热电偶无法安装。

l  LED芯片尺寸较小,正常视场角无法观测,客户需要放大20倍左右的成像效果进行观测,否则无法观测到芯片内部温度变化情况

l  手持式热像仪容易产生抖动,无法保证精密成像测温

l  需要测试一段时间内芯片温度变化情况


FOTRIC产品如何帮助客户解决问题及优势

下图为实际测试一个LED功率型芯片,芯片尺寸为1mm*1mm,客户想要观测LED通电后芯片表面的温度分布情况。黄色圆点表示上电后金属芯片的温度情况,6个黄点应该保持温度一致,白色圆点表示非金属区域的温度,应保持一致。

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FOTRIC红外热像仪的优势:

l  使用红外热像仪测温通过非接触的方式可以直接读出LED芯片的温度分布情况,避免了因为接触测温造成的温度变化;

l  由于可以配合微距镜头,红外热像仪可以观测很微小的物体;

l  Fotric热像仪配备了研发测试台,可以保存长时间温度测量,从而保证更精确的测量

l  Fotric热像仪具有旁路供电设计,可以在长时间做在线监控;

l  全辐射视频可以查看温度变化过程,后期也可以任意分析。

 

注意事项及配置方案

推荐采用 Fotric 226-2.该套装内包含50μm微距镜头和研发测试台。或Fotric 227/228搭配50μm微距镜。客户如果有更小芯片就需要用到Fotric 227/228搭配20μm微距镜头。

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哪些客户也需要解决此类问题

l  LED芯片、发光二极管、LED光源模组、LED发射管、LED半导体照明产品的研发和生产、LED半导体照明产品上下游检测企业

l  其他芯片生产厂商


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