LED热学特性的检测技术(下)

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1、第五讲LED热学特性的检测技术（下）一、LED的热学模型LED热学模型总热阻可以表示为从结－环境这一热路（thermalpath）中各个单个热阻之和。为芯片和芯片粘结剂到反射腔之间形成的热阻。为反射腔，环氧树脂到印刷板间的热阻。为印刷板和接触环境空气的热沉之间组合的热阻结温计算:多元LED热阻多元LED产品的热阻可以采用并联热阻的模型来确定.二热阻的概念热阻定义为热流通道上的温度差与通道上耗散功率之比注意：对于LED功率应该等于？？瞬态和稳态热阻半导体结与壳体或环境温度之间的稳态条件需数秒或数分钟才能达到。为提高效率,可以采用测量瞬态热阻抗的方法。定义在某一给

2、定时刻的热阻为瞬态热阻，瞬态热阻反映了传热体的热惯性在热量传递的瞬变过程中对热阻的改变。结－管壳热阻芯片耗散功率-芯片光功率热平衡初始管壳温度热平衡最终管壳温度♣LED结到管壳之间形成的热阻。♣要求一个无穷大热沉和管壳底面相接触。♣可以用内部嵌有热电偶的大块无氧铜替代。♣记录热沉的温度变化，达到稳态时测试。结－环境热阻♣LED结到周围环境形成的热阻。♣测试时，器件放入1立方英尺容器。♣仅对自然对流冷却环境估算结温有用。分别表示容器内一个限定位置的热平衡初始和最终温度。NC-100NaturalConvectionChamber自然对流(静止空气)热参数测量腔自

3、然对流(静止空气)热测量腔♣在标准化静止空气(对流)环境测量芯片/管壳(θJA)组合和管壳/热沉(θJHS)组合的热阻♣腔内尺寸为1ft3,它与外部环境热隔离。通过前面门可进入腔内部，提起插销后可打开门,插销放置在腔外面。当完全闩栓住的时候，装在门上密封材料被些微地压紧确保外部气流不进入腔内。为测定腔内环境温度,把一个热电偶安装在后腔壁上的塑料管内。它通常装备一个T型热电偶和超小型联接器。流动空气环境热阻♣固定在标准的热试验板上的芯片/管壳组合在流动空气环境形成的热阻。♣管壳顶上加热沉。♣可应用于测量计算在空气速度已知的强迫对流环境的结温。WT-100Wind

4、Tunnel♣测量流动空气(强迫对流)环境芯片/管壳组合(θJMA)和管壳/热沉组合的热阻。♣空气从底部抽进从顶部排出。♣测速仪数字显示0.5m/s—5m/s空气速度。♣试验区截面:20.3x20.3cm2。♣T型热电偶固定在试验区中心边墙上。三LED结温测量的电试验法在低正向电流时，PN结温升和正向电压增量成线性相关。相关系数K即温度--电压敏感系数,单位:♣开关置1,加电流IM,测得正向电压VFi。♣开关置2,快速加上加热电流IH,测量正向电压VH♣开关置1,快速加电流IM,测量正向电压VFf。♣ΔVF=│VFi--VFf│ΔTi=K·ΔVFTJ=TJi+

5、ΔTi这里TJi是测量开始前LED结温的初始温度。LED结温测量的电流电压波形选择至关重要。除取典型值0.1,1.0,5.0,10.0毫安外，可取伏安特性的击穿点。测量校准方法♣先使温度控制环境的初始温度稳定在接近室温的低温(Tlow)状态，测量正向电压Vlow。♣使温度增加到高温(Thigh),稳定后测量Vhigh的数值。5xMagnificationofanInfraredImageofabiasedAH101atacasetemperaturenear85°C热像分析