LED结温学习报告分析
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LED结温学习报告
报告人：茂恒光电于存胜
LED结温的定义：
LED的基本结构是一个半导体的P—N结。当电流流过 LED器件时，由于led中空穴和电子运动，一部分能量产 生有效的光电效应，发出光子，一部分是以发热的形式 消耗掉了，因此P—N结区芯片的温度将上升，我们把 P—N结区的温度定义为LED的结温。通常由于器件芯片 均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视 之为结温。
较易实现的测量结温的两种方法：
一、管脚温度法：
将传感器用导热胶固定在测试焊点处，点亮灯珠，等待热 平衡后读取温度。一般而言，LED开启20分钟后基本达到 热平衡。
一、管脚温度法：
测量此时led两端的电 压和流过的电流。
结温=焊点温度 +（热阻*LED测量的功率）
LED灯珠的热阻可参照被测灯珠的规划书参数
５、计算Ｋ值：
测量在输入电功率加热状态下的变化：
１、将LED置于温度为TA的恒温箱中，给LED输入额定电流If使 其产生自加热
２、维持恒定加热电流If足够时间至LED工作Fra Baidu bibliotek平衡，大约２０－ ３０分钟，此时VｆA达到稳定，记录If，VfA
３、迅速切换测量电流If用低电流（可以忽略其产生的热量对 LED的影响，如If=0.1,1.0,5.0,10mA）快速点测LED的Vf
二、结温上升时，LED的发光波长变长，颜色发生红 移，显示效果发生偏色。 三、由于PN结上的正向电压Vf具有负温度系数特性， 因此随着PN结温度的上升，LED正向电压值Vf会下 降，会导致期间的损坏。 四、LED结温上升，发光效率随之变差。
LED结温的测试方法：
1、红外热成像法：利用红外非接触温度仪直接测量LED 芯 片的温度，但要求被测器件处于未封装的状态，另外对LED 封装材料折射率有特殊要求，否则无法准确测量，测量精度 比较低。 2、管脚温度法：通过测量管脚温度和芯片耗散功率和热 阻系数求得结温。但是因为耗散功率和热阻系数的不准 确，所以测量精度比较低。 3、光谱法：利用发光光谱峰位移测定结温，也是一种非 接触的测量方法，直接从发光光谱确定禁带宽度移动技术 来测量结温，这一方法对光谱测试仪器分辨精度要求较高， 发光峰位的精度测定难度较大，而光谱峰位移1 纳米的误 差变化就对应着测量结温约30 度的变化，所以测量精度 和重复性都比较低。
４结温计算：
电压法测结温小结：
电压法测量结温通常采用四线法，即两条是电源线，两条 是用来接到电压表上的，这样可以避免电源线上电压影响， 也可以避免电压表对流过LED的电流分流，提高测试精度。 如果要求不高，不在乎几度的误差，也可以简单地直接从 电源线上取电压
降低led结温的途径：
1、减少LED本身的热阻，控制额定输入功率
产生结温的原因：
一、出光效率低，大多数电能转化成了热能。 二、LED封装的散热能力是产生结温的关键条件，散热 能力强，结温下降，反之散热能力差时结温将上升，其 结果将会导致出光效率更低，将进一步推动结温的上升。
结温对LED光电性能的影响
一、LED结温高于自身正常能承受的最高温时，导致 封装材料（如环氧树脂）、荧光粉为性能变坏，产生 不可恢复的永久性衰变，直至失效。
2、良好的二次散热机构 3、减少LED与二次散热机构安装界面之间的热阻
4、降低LED周围环境温度
二、电压法测量结温：
测量温度系数Ｋ：
1、将LED至于温度为TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时TjA=TA
２、用低电流（可以忽略其产生的热量对LED的影响，如 If=0.1,1.0,5.0,10mA）快速点测LED的VfA
３、将LED置于温度为TB(TB>TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时 TjB=TB ４、同理，用低电流If=0.1,1.0,5.0,10mA测得VfB
LED结温的测试方法：
4、蓝白比法：利用芯片的蓝光发光与荧光粉发光 随结温变化的不一致来确定结温。定义W为光谱中 整个白光的功率，B为蓝光部分的功率，那么比值 R=W/B应该是结温的函数。 5、K系数法：初始电压是指LED刚通电时测得的正 向电压，初始结温是指刚通电时的结温，近似等于 环境温度。在恒定电流（20mA）改变环境温度 （35-100℃）测量的情况下，初始电压与初始结温 符合很强的线性关系。
报告人：茂恒光电于存胜
LED结温的定义：
LED的基本结构是一个半导体的P—N结。当电流流过 LED器件时，由于led中空穴和电子运动，一部分能量产 生有效的光电效应，发出光子，一部分是以发热的形式 消耗掉了，因此P—N结区芯片的温度将上升，我们把 P—N结区的温度定义为LED的结温。通常由于器件芯片 均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视 之为结温。
较易实现的测量结温的两种方法：
一、管脚温度法：
将传感器用导热胶固定在测试焊点处，点亮灯珠，等待热 平衡后读取温度。一般而言，LED开启20分钟后基本达到 热平衡。
一、管脚温度法：
测量此时led两端的电 压和流过的电流。
结温=焊点温度 +（热阻*LED测量的功率）
LED灯珠的热阻可参照被测灯珠的规划书参数
５、计算Ｋ值：
测量在输入电功率加热状态下的变化：
１、将LED置于温度为TA的恒温箱中，给LED输入额定电流If使 其产生自加热
２、维持恒定加热电流If足够时间至LED工作Fra Baidu bibliotek平衡，大约２０－ ３０分钟，此时VｆA达到稳定，记录If，VfA
３、迅速切换测量电流If用低电流（可以忽略其产生的热量对 LED的影响，如If=0.1,1.0,5.0,10mA）快速点测LED的Vf
二、结温上升时，LED的发光波长变长，颜色发生红 移，显示效果发生偏色。 三、由于PN结上的正向电压Vf具有负温度系数特性， 因此随着PN结温度的上升，LED正向电压值Vf会下 降，会导致期间的损坏。 四、LED结温上升，发光效率随之变差。
LED结温的测试方法：
1、红外热成像法：利用红外非接触温度仪直接测量LED 芯 片的温度，但要求被测器件处于未封装的状态，另外对LED 封装材料折射率有特殊要求，否则无法准确测量，测量精度 比较低。 2、管脚温度法：通过测量管脚温度和芯片耗散功率和热 阻系数求得结温。但是因为耗散功率和热阻系数的不准 确，所以测量精度比较低。 3、光谱法：利用发光光谱峰位移测定结温，也是一种非 接触的测量方法，直接从发光光谱确定禁带宽度移动技术 来测量结温，这一方法对光谱测试仪器分辨精度要求较高， 发光峰位的精度测定难度较大，而光谱峰位移1 纳米的误 差变化就对应着测量结温约30 度的变化，所以测量精度 和重复性都比较低。
４结温计算：
电压法测结温小结：
电压法测量结温通常采用四线法，即两条是电源线，两条 是用来接到电压表上的，这样可以避免电源线上电压影响， 也可以避免电压表对流过LED的电流分流，提高测试精度。 如果要求不高，不在乎几度的误差，也可以简单地直接从 电源线上取电压
降低led结温的途径：
1、减少LED本身的热阻，控制额定输入功率
产生结温的原因：
一、出光效率低，大多数电能转化成了热能。 二、LED封装的散热能力是产生结温的关键条件，散热 能力强，结温下降，反之散热能力差时结温将上升，其 结果将会导致出光效率更低，将进一步推动结温的上升。
结温对LED光电性能的影响
一、LED结温高于自身正常能承受的最高温时，导致 封装材料（如环氧树脂）、荧光粉为性能变坏，产生 不可恢复的永久性衰变，直至失效。
2、良好的二次散热机构 3、减少LED与二次散热机构安装界面之间的热阻
4、降低LED周围环境温度
二、电压法测量结温：
测量温度系数Ｋ：
1、将LED至于温度为TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时TjA=TA
２、用低电流（可以忽略其产生的热量对LED的影响，如 If=0.1,1.0,5.0,10mA）快速点测LED的VfA
３、将LED置于温度为TB(TB>TA的恒温箱中足够时间至热平衡，此时 TjB=TB ４、同理，用低电流If=0.1,1.0,5.0,10mA测得VfB
LED结温的测试方法：
4、蓝白比法：利用芯片的蓝光发光与荧光粉发光 随结温变化的不一致来确定结温。定义W为光谱中 整个白光的功率，B为蓝光部分的功率，那么比值 R=W/B应该是结温的函数。 5、K系数法：初始电压是指LED刚通电时测得的正 向电压，初始结温是指刚通电时的结温，近似等于 环境温度。在恒定电流（20mA）改变环境温度 （35-100℃）测量的情况下，初始电压与初始结温 符合很强的线性关系。