[发明专利]一种检测LED芯片或封装散热性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光芯片（LED）散热性能的检测技术，特别是指一种检测LED芯片或封装散热性能的方法。

背景技术

LED是一种半导体发光器件，其发光基理是属于电致发光。由于构成LED芯片各层材料的物理特性以及材料生长过程中层与层之间的晶格不匹配性等原因，导致在外部电场作用下输入的电子与空穴在发光层的复合只有少部分能转化为光的形式，其余大部分的热量转换成了热能。

早期的发光二极管发光效率非常低，其采用的结构与普通二极管类似，光通量只有千分之一流明，产生的热量很少，不需要考虑散热问题。但随着微、纳米技术和电子集成技术的在LED上的大规模应用，大功率、超亮度LED产品不断涌现，如何有效改善LED的散热越来越受到业界关注。

随着温度的变化，其特性会有明显的变化。这种变化主要体现在以下几个方面：1)LED的内量子复合效率减少，造成器件发光性能的变化与衰减；2)实际使用寿命将缩短；3)LED光的颜色出现明显漂移。这些变化将严重影响LED照明产品的照明效果。

LED芯片或封装的散热能力与所选用的衬底材料、封装材料以及用来连接不同导热材料界面的方式等因素有关。因此，散热也就成为了大功率LED应用的一个关键因素，如何有效检测半导体发光芯片/封装散热性能就成为LED应用急待解决的问题。

改善散热最直接的方法就是通过良好的散热结构设计把LED芯片或封装在正常工作时产生的热量有效的散发出去。要了解LED芯片或封装的散热结构性能状况，必须有一个好的检测方法，因此，找到一种能够即快速又简单的测量LED芯片或封装散热性能优劣的方法显得尤为重要，尤其是对同一类型产品不同的散热外形设计。目前，对LED芯片或封装来说，LED芯片或封装内结温检测方法已有，但还没有一种简单、有效的检测LED芯片或封装散热性能进行的方法。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种简单、有效的检测LED芯片或封装散热性能的方法，通过测量LED芯片或封装温升曲线来确定其散热性能优劣。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种检测LED芯片或封装散热性能的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

A、将被测试LED芯片或封装放入到积分球内，接上具有直流输出功能的电源，使得LED芯片或封装能够按正常工作模式工作，初始时电源开关处于关断状态；

B、开启LED芯片或封装的工作电源，开启积分球内温度记录仪，记录LED芯片或封装接通工作电源前积分球内环境温度；

C、开启LED芯片或封装的工作电源，使得LED芯片或封装在设定电流下工作，电压仪和温度记录仪就记录下自LED芯片或封装开始发光起往后各个时刻的LED芯片或封装的输入电压值和相应的球内温度值，直到LED芯片或封装达到了正常稳定工作状态；

D、利用LED正向电压降和结温曲线的测量装置，获得该LED芯片或封装正向电压与LED芯片或封装LED结温的V_f－T_J关系曲线；

E、利用步骤D获得的V_f－T_J关系曲线，找到LED芯片或封装的开启工作电源后不同时间积分球内环境温度的变化所引起的正向电压值的变化ΔV_f1、ΔV_f2、ΔV_f3……ΔV_fn；

F、对LED芯片或封装实际输入电压值进行修正;然后,再次利用步骤D获得的V_f－T_J关系曲线，获得不同时刻修正后的LED芯片或封装实际输入电压值下的LED芯片或封装结温；

G、由步骤F获得的每个时刻对应的结温T为纵坐标，横坐标为时间t,形成了LED芯片或封装正常工作状态下结温随时间的温升关系曲线；

H、利用公式T=A＋B×exp(-C×t)对所述温升关系曲线进行拟合计算，其中T和t表示LED芯片或封装内LED模块结温和时间，A、B和C是拟合参量，通过拟合后便可以获得该LED芯片或封装有效散热系数C。