專利名稱：一種led結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED光電參數(shù)研究方法領(lǐng)域，尤其涉及ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode)是發(fā)光二極管的英文簡寫,是ー種自發(fā)福射的發(fā)光器件。發(fā)光原理是電激發(fā)光。其具有體積小、壽命長、反應(yīng)迅速、耗電量小、安全可靠等特點(diǎn)，已經(jīng)普遍使用在背光、照明、指示等設(shè)備上。將成為取代傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈的第四代光源。常用的LED光電研究方法是將封裝好的LED放置到積分球中，設(shè)置好恒流源大小后，點(diǎn)亮LED，使用光譜分析儀在PC端得到其光電參數(shù)，經(jīng)過多次測量，得出一組數(shù)據(jù)，進(jìn)行繪圖或做表來分析対比。LED結(jié)溫對LED的光效、光衰、色衰等有重大影響，是LED發(fā)展的核心問題，對LED結(jié)溫的研究是LED性能研究及發(fā)展的立足點(diǎn)、出發(fā)點(diǎn)。由于LED芯片內(nèi)部PN結(jié)溫度難以測試，所以通常采用測量外部溫度獲得近似結(jié)溫，常規(guī)LED存在支架及鋁基板形成的大熱阻散熱瓶頸，導(dǎo)致LED結(jié)溫與外部測試溫度偏差較大，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，以解決傳統(tǒng)結(jié)溫研究方法中難以測試及控制結(jié)溫，存在較大誤差等缺陷；本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確可靠、方便簡潔，為解決結(jié)溫的研究提供了一套簡單實(shí)用的方案，可廣泛用于LED研發(fā)、生產(chǎn)等機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案I)將LED芯片固晶在一體化封裝基板上，然后通過打金線、點(diǎn)粉以及點(diǎn)膠對LED芯片進(jìn)行封裝得一體化LED光源；
2)對一體化LED光源、光譜分析儀的積分球以及測試支架進(jìn)行溫度控制以達(dá)到相同的恒定溫度；3)經(jīng)過步驟2)后，將一體化LED光源放入測試支架；4)打開電源，使一體化LED光源工作，然后打開光譜分析儀進(jìn)行光譜測試，光譜測試中使用降溫設(shè)施對一體化封裝基板、積分球以及測試支架進(jìn)行降溫；5)利用測溫設(shè)施檢測光譜測試前后一體化封裝基板的溫度，并記錄，保存光譜分析儀的光譜測試數(shù)據(jù)；6)重復(fù)步驟2) _5)，得到不同的一體化封裝基板溫度下一體化LED光源的光譜測試數(shù)據(jù)。所述一體化封裝基板為表面開設(shè)有凹槽的低熱阻金屬板，低熱阻金屬板表面經(jīng)過氧化絕緣處理后將LED芯片固晶于凹槽內(nèi)。所述低熱阻金屬板為鋁板或銅板。所述測試支架包括開設(shè)有圓形開孔的側(cè)板以及與側(cè)板相連的卡板，卡板上設(shè)置有卡槽，一體化LED光源設(shè)置于卡槽內(nèi)，一體化LED光源的出光面與圓形開孔相對。所述溫度控制采用冰箱降溫或者烘箱加熱。所述降溫設(shè)施為半導(dǎo)體制冷器，通過控制其輸入電壓控制其降溫效果。所述測溫設(shè)施為熱電偶或者熱電阻溫度計(jì)。所述光譜分析儀為PMS-80或PMS-50光譜分析儀，并調(diào)節(jié)光譜測試寬度至最大。本發(fā)明具有以下技術(shù)效果本發(fā)明主要利用了一體化封裝LED的導(dǎo)熱快的特點(diǎn)，使LED及其接觸的積分球與測試支架恒溫后，在LED點(diǎn)亮測試中對其有效制冷的條件下，利用此時(shí)段內(nèi)一體化封裝基板溫度與LED結(jié)溫動(dòng)態(tài)平衡的特點(diǎn)，可控制基板溫度在進(jìn)行測量時(shí)間內(nèi)小幅度波動(dòng)，用一體化封裝基板溫度代替LED結(jié)溫，使用測溫設(shè)施得出基板溫度，近 似為結(jié)溫，使用光譜分析儀得出該結(jié)溫下一體化LED光源的光效，光通量，色坐標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用一體化封裝基板溫度代替LED結(jié)溫，既沒有直接結(jié)溫測試的困難，也不存在傳統(tǒng)間接測結(jié)溫的大誤差。這種近似測量在上述條件下，準(zhǔn)確可靠，方便簡潔，為解決結(jié)溫的研究提供了一套簡單實(shí)用的方案，本發(fā)明可廣泛用于LED研發(fā)，生產(chǎn)等機(jī)構(gòu)。


圖I為本發(fā)明所述實(shí)驗(yàn)方法的原理示意圖；圖2為測試支架的結(jié)構(gòu)示意圖之ー；圖3為測試支架的結(jié)構(gòu)示意圖之ニ ；圖4為測試支架與積分球的連接示意圖；圖中1、一體化LED光源，2、測試支架，3、測溫設(shè)施，4、積分球，5、光譜分析儀，6、電源，7、PC，8、降溫設(shè)施，9、側(cè)板，10、卡板，11、圓形開孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。參見圖1，I)將LED芯片固晶在一體化封裝基板上，然后通過打金線(使LED芯片與電極電連接)、點(diǎn)粉以及點(diǎn)膠對LED芯片進(jìn)行封裝得一體化LED光源I，所述一體化封裝基板為表面開設(shè)有凹槽的低熱阻金屬板，低熱阻金屬板表面經(jīng)過氧化絕緣處理后將LED芯片固晶于凹槽內(nèi)；所述低熱阻金屬板為鋁板或銅板；2)對一體化LED光源I、光譜分析儀5的積分球4以及測試支架2進(jìn)行溫度控制以達(dá)到相同的恒定溫度；所述溫度控制采用冰箱降溫或者烘箱加熱；3)經(jīng)過步驟2)后，將一體化LED光源I放入測試支架2 ；4)打開電源6，使一體化LED光源I工作，然后打開光譜分析儀5進(jìn)行光譜測試，光譜測試中使用降溫設(shè)施8對一體化封裝基板、積分球4以及測試支架2進(jìn)行降溫；所述降溫設(shè)施8為半導(dǎo)體制冷器，通過控制其輸入電壓控制其降溫效果；5)利用測溫設(shè)施3檢測光譜測試前后一體化封裝基板的溫度，并記錄，保存光譜分析儀的光譜測試數(shù)據(jù)；所述測溫設(shè)施3為熱電偶或者熱電阻溫度計(jì)；6)重復(fù)步驟2)-5)，得到不同的一體化封裝基板溫度下一體化LED光源I的光譜測試數(shù)據(jù)；所述光譜分析儀5為PMS-80或PMS-50光譜分析儀，并調(diào)節(jié)光譜測試寬度至最大。參見圖2、圖3及圖4，所述測試支架2包括開設(shè)有圓形開孔11的側(cè)板9以及與側(cè)板9相連的卡板10，卡板10上設(shè)置有卡槽，一體化LED光源I設(shè)置于卡槽內(nèi)，一體化LED光源I的出光面與圓形開孔11相對；一體化LED光源為5X5Xlcm3的方形，所述測試支架2通過螺絲與積分球4固定。位于測試支架中心的圓形開孔11用于一體化LED光源I的照射，一體化LED光源卡在支架的卡槽中,通過螺絲可靠固定。研究LED結(jié)溫首先需要對結(jié)溫進(jìn)行控制，使結(jié)溫在小范圍內(nèi)波動(dòng)，便可近似得到該結(jié)溫下對應(yīng)的光學(xué)參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行下一歩研究。本發(fā)明首先完成基于一體化封裝基板的一體化LED光源，使用測試支架將一體化LED光源與積分球連接；使用電源點(diǎn)亮已經(jīng)恒溫下的一體化LED光源；使用降溫設(shè)施進(jìn)行降溫，并使用光譜儀進(jìn)行測試，測試完后于PC 7端記錄光學(xué)參數(shù)；使用測溫設(shè)施測試一體化封裝基板的溫度，進(jìn)行多次測量獲得不同結(jié)溫下的光學(xué)參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。因?yàn)槌Ｒ?guī)LED存在支架及基板形成的大熱阻造成了散熱瓶頸，導(dǎo)致LED結(jié)溫與外部測試溫度偏差較大。所以問題的突破口就在于控制結(jié)溫恒定，然后在測量期間，準(zhǔn)確測量其溫度。本發(fā)明是將LED芯片直接固晶在一體化封裝基板上，由于一體化封裝的LED不存在支架等形成的散熱瓶頸，所以其熱阻低，再加上使用純鋁板等比熱容大的基板作為一體化封裝的基板，且與LED芯片通過導(dǎo)熱銀膠直接面接觸，同時(shí)對周邊環(huán)境使用降溫設(shè)施進(jìn)行降溫，使得LED芯片產(chǎn)生的熱高速導(dǎo)出并被降溫設(shè)施吸收，一旦LED結(jié)溫高于鋁板溫度，就會(huì)迅速降低到與鋁板溫度相同，在這種動(dòng)態(tài)平衡下，一定時(shí)間范圍內(nèi)，一體化封裝基板的板溫度就近似為LED芯片的結(jié)溫。下面是按本發(fā)明測的一組數(shù)據(jù)；
「0032權(quán)利要求
1.ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括下述步驟 1)將LED芯片固晶在一體化封裝基板上，然后通過打金線、點(diǎn)粉以及點(diǎn)膠對LED芯片進(jìn)行封裝得一體化LED光源(I); 2)對一體化LED光源(I)、光譜分析儀(5)的積分球(4)以及測試支架(2)進(jìn)行溫度控制以達(dá)到相同的恒定溫度； 3)經(jīng)過步驟2)后，將一體化LED光源(I)放入測試支架(2)； 4)打開電源(6)，使一體化LED光源(I)工作，然后打開光譜分析儀(5)進(jìn)行光譜測試，光譜測試中使用降溫設(shè)施(8)對一體化封裝基板、積分球(4)以及測試支架(2)進(jìn)行降溫； 5)利用測溫設(shè)施(3)檢測光譜測試前后一體化封裝基板的溫度，并記錄，保存光譜分析儀的光譜測試數(shù)據(jù)； 6)重復(fù)步驟2)_5)，得到不同的一體化封裝基板溫度下一體化LED光源(I)的光譜測試數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述一體化封裝基板為表面開設(shè)有凹槽的低熱阻金屬板，低熱阻金屬板表面經(jīng)過氧化絕緣處理后將LED芯片固晶于凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述低熱阻金屬板為鋁板或銅板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述測試支架(2)包括開設(shè)有圓形開孔(11)的側(cè)板(9)以及與側(cè)板(9)相連的卡板(10)，卡板(10)上設(shè)置有卡槽，一體化LED光源(I)設(shè)置于卡槽內(nèi)，一體化LED光源(I)的出光面與圓形開孔(11)相對。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述溫度控制采用冰箱降溫或者烘箱加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述降溫設(shè)施(8)為半導(dǎo)體制冷器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述測溫設(shè)施(3)為熱電偶或者熱電阻溫度計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于所述光譜分析儀(5)為PMS-80或PMS-50光譜分析儀，并調(diào)節(jié)光譜測試寬度至最大。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種LED結(jié)溫的實(shí)驗(yàn)方法，主要利用了一體化封裝LED的導(dǎo)熱快的特點(diǎn)，使LED及其接觸的積分球與連接支架恒溫后，在LED點(diǎn)亮測試中對其有效制冷的條件下，利用此時(shí)段內(nèi)一體化封裝基板與LED結(jié)溫動(dòng)態(tài)平衡的特點(diǎn)，可控制基板溫度在測進(jìn)行測量時(shí)間內(nèi)小幅度波動(dòng)，則可使用一體化封裝基板溫度代替LED結(jié)溫，使用測溫設(shè)備得出基板溫度，近似為結(jié)溫，使用光譜分析儀得出該結(jié)溫下一體化LED光源的光效，光通量，色坐標(biāo)。本發(fā)明由于使用一體化封裝基板溫度代替LED結(jié)溫，即沒有直接結(jié)溫測試的困難，也不存在傳統(tǒng)間接測結(jié)溫的大誤差。這種近似測量在上述條件下，準(zhǔn)確可靠，方便簡潔，為解決結(jié)溫的研究提供了一套簡單實(shí)用的方案，廣泛用于LED研發(fā)，生產(chǎn)等機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)G01R31/26GK102680878SQ201210170658
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者張方輝, 邱西振 申請人:陜西科技大學(xué)