CNS 15248-98(2009) 发光二极件元件之热阻量测方法

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1、ICS93.080.40－1－中華民國國家標準總號15248發光二極體元件之熱阻量測方法CNS類號C3221Methodsofmeasurementonlightemittingdiodecomponentsforthermalresistance1.適用範圍：本標準規定發光二極體元件之熱阻量測方法。2.引用標準：下列標準受引用部分視為本標準內容之一部分。對於有標註日期者，僅所引用之版次適用，對於未標註日期者，則適用最新版次(包含所有增/修訂部分)。CNS10907指示電計器3.用語釋義3.1發光二極體(light-emittingdiodes,LED)：具有受電能激發時發光之PN

2、接面的半導體元件(以下簡稱LED)。3.2接面溫度(junctiontemperature,Tj)：LED元件的PN接面之溫度。無法直接量測，通常採用LED之VF電壓隨溫度變動率推算之。3.3加熱電流(heatingcurrent,IH)：施加於待測LED元件，可使PN接面溫度上升之電流，通常為待測LED元件之額定電流。3.4加熱電壓(heatingvoltage,VH)：在對待測LED元件施加規定之加熱電流IH下，所對應之電壓。3.5加熱功率(heatingpower,PH)：施加於待測LED元件之加熱電流IH與加熱電壓VH的乘積。3.6量測電流(measuringcurrent

3、,IM)：在量測K係數期間，施加於待測LED元件之電流。3.7K係數(Kfactor)：量測電流IM所對應之順向電壓與LED元件接面溫度的關係，指其呈線性關係區域內之曲線斜率。3.8熱阻(thermalresistance,θ)：在熱平衡之條件下，沿熱傳導路徑上的溫度差與路徑中所消散的熱功率之比值，表示待測LED元件的散熱能力。3.9輻射通量(radiantflux,Φe)：在施加規定之加熱電流值IH，並達熱穩定狀態下，待測LED元件所發射之通量，單位為W。3.10LED元件參考點溫度：位於LED元件主要熱傳導路徑上，可作為LED元件之PN接面溫度的參考，並為可量測溫度之位置，此點

4、之溫度即為LED元件參考點溫度(Tref)。備考：參考點溫度應儘量接近LED晶粒，由製造廠商指定之。4.量測條件4.1溫度：無特別規定時，熱穩定狀態下之環境溫度，於量測期間定為25℃±2℃。4.2濕度：無特別規定時，相對濕度為60%±20%。(共13頁)公布日期修訂公布日期98年1月22日經濟部標準檢驗局印行年月日印行年月98年1月本標準非經本局同意不得翻印CNS15248,C3221－2－4.3熱穩定狀態(1)可依圖1之流程決定熱穩定狀態，達到熱穩定狀態之熱阻如圖2所示。(a)當認定已達到熱穩定時，先記錄其熱阻值(θT1)及加熱時間(tT1)，以作為後續之參考比較；(b)升溫時間

5、為其原先的1.1倍時(tT2)，再取1次熱阻值數據(θT2)與先前相比，若能與最初的數據相符(∣θT2-θT1∣≦0.01θT1，且∣θT3-θT1∣≦0.01θT1)，則第2步驟再重複1次，若數據仍與前一次相符，則最後一次的時間(tH)即為達到熱穩定狀態之時間。(2)若熱穩定狀態不易由熱穩定曲線得知時，可在指定之環境與測試條件下，對待測LED元件之加熱電壓VH進行量測，並將所得到之資料繪成如圖3所示之熱穩定狀態曲線。當LED元件加熱一段時間之後，VH值將趨於穩定，此時收集1至2筆數據，經過10分鐘後再收集1次數據作為比較，俟VH讀值已無明顯的趨勢變化(評估量測取樣期間內，其變化小

6、於許可差)後，判定達到熱穩定狀態。上述之加熱電壓VH，亦可以量測電流IM所對應之順向電壓取代。備考：「VH讀值已無明顯的趨勢變化」以下列方程式計算結果判定：dVHdt≤0.1%/minΔVHdVH其中，(V/min)dtΔVH=VH(0)−VH(t)(V)－3－CNS15248,C3221圖1熱阻量測時間決定之流程圖預設達到穩態－記錄tT1及θT1增加加熱時間－tT2=1.1tT1記錄θT2∣θT2-θT1∣≦0.01θT1∣θT2-θT1∣>0.01θT1比較結果增加加熱時間－重設達到熱穩定狀tT3=1.2tT1態記錄之起始時間記錄θT3∣θT3-θT1∣≦0.01θT1∣θT3

7、-θT1∣>0.01θT1比較結果達到熱穩定狀態tH=t3RθJX=θJX=θT3CNS15248,C3221－4－圖2穩態熱阻曲線示意圖熱阻值(K/W)達熱穩定狀態之熱阻加熱時間圖3熱穩定狀態曲線示意圖加熱電壓(V)達到熱穩定狀態加熱時間－5－CNS15248,C32215.量測儀器與裝置5.1量測用電源：直流電源漣波(ripple)含有率在1%以下，電源穩定度應在±0.2%以內。5.2電性量測用計器及儀器：無特別規定時，計器使用CNS10907規定之0.5級品。電