大功率LED照明属固态照明,具有寿命长、安全环保、高效节能、响应速度快等优点,但尚有一些技术急需解决,主要为: 光提取效率低、发热量大、价格较高。目前LED的发光效率仅能达到10 % ~ 20 %,有80 % ~ 90 %的能量转化成了热量,使得大功率LED的热流密度超过150 W/cm2,而常规的铜/ 铝散热翅片一般仅能满足50 W/cm2散热需求。如果热量不能及时有效地散发出去,将会使LED芯片结温升高,从而导致输出光功率减小、芯片蜕化、波长“红移”、器件寿命缩短等不良后果。因此,如何解决散热问题成为LED推广应用的关键,而应用何种方式观测到热量的变化则是应对问题的一个切入口。
考虑到芯片的小尺寸以及电路引线等微小性,格物优信采用微距镜头对小尺寸物体进行观测。一方面,应用格物优信微距红外热像仪以及特殊配件可对LED芯片内部进行检测,通过对内部的温度分布分析,改善设计,提高LED产品质量。金线和正负电极的温度分布状况可以为研发人员提供布线设计依据,以及为芯片研发散热系统也需要确认芯片各部位的发热情况。
LED芯片红外热成像热分布检测内容:
1.芯片整体的温度值,芯片的最高温度不允许超过120℃。
2.芯片内部的金线和正负电极温度分布。
说明:因LED芯片尺寸小,热像仪需要在最近的极限距离处拍摄,以远低于可见光最小聚焦距离,故可见光一般无法在热图中显示,或可见光与红外热图位置差异较大。
另一方面,LED器件散热分为一次封装散热和二次热沉散热。一次封装散热主要是通过改善LED自身封装材料和结构进行散热,二次热沉散热主要是通过设计开发外部的热沉结构对LED进行热控制。用红外热像仪可以观测到热沉和PCB板之间的温度差异,以及热沉散热效率。