LED结温及热阻测试
LED结温及热阻的测量
LED结温及热阻的测量LED的PN结结温是影响LED光通量和寿命的主要因素，本文用电压法对直插LED，食人鱼LED和大功率LED的结温和热阻进行了实验研究。
在测量LED结温的同时，研究它的光谱变化，色光LED峰值波长的偏移与其结温存在线性关系，白光LED的总能量和蓝光能量比率（W/B）的变化与结温也存在线性的关系。
因此，采用非接触式可间接测取LED的结温。
关键词:发光二极管、结温、热阻、峰值波长、能量比引言发光二极管（LED）由于其亮度高、功耗低、寿命长、可靠性高、易驱动、节能、环保等特点，已被广泛应用于交通、广告和仪器仪表的显示中，现已在特殊照明中获得应用[1][2]，并将成为普通照明中的主要光源[3]。
目前世界上生产和使用LED呈现急速上升的趋势，但是LED存在发热现象，随着LED的工作时间和工作电流的增加，其发光强度和光通量会下降，寿命降低，对白光还会导致激发效率的下降[4]，这主要是由于LED结温升高导致的。
2002年Hongetal.[5]研究结果表明，AlGaInP红色LED的峰值波长的偏移与结温的变化存在线性关系。
对于白光LED，随着结温的增加，LED发出黄光和蓝光的强度以不同的速率下降,白光LED的总能量和蓝光能量比率（W/B）与结温存在关系。
本文首先对LED的结温进行研究，由此可得到LED的热阻。
然后在测量结温的同时，测量LED光谱变化，可以得出LED的PN结结温与色光LED峰值波长或白光LED的白色/蓝色能量比（W/B）之间存在一定的关系。
因此可以采用非接触式方法来进行结温的测量。
测量原理LED的结温是影响发光二极管各项性能指标的一个重要因素，测量LED结温的方法可用通过测量在不同环境温度下LED的正向电压的大小来得到[6]。
实验原理如图1所示，被测LED置于积分球内，积分球放在恒温箱的中间，积分球内的光经石英光纤导入SSP3112快速光谱分析仪，可以快速测取LED的峰值波长或W/B比率。
LED结温测算方法
LED结温测算⽅法⽬录第⼀章电压法测量结温第⼀节电压法测算结温的理论依据第⼆节K系数的测量1. 测量K系数的原理2. 关于K系数的说明3. 测试电流⼤⼩对K系数的影响4. K系数测量⽅法5. 数据处理6. 关于器件⼚商提供K值的建议7. K系数测量误差问题第三节利⽤K系数测算结温第⼆章热阻法测算结温第⼀节热阻法测算结温的基本原理第⼆节热阻法测结温的问题1. 为什么要⽤热阻法测结温2. 热阻参考点的选择3. 器件传热状况的影响4. 温度的影响5. 热阻法测结温参考点的正确选择第三章其它测结温⽅法简介前⾔关于 PN 结温度的测量，以往在半导体器件应⽤端测算结温的⼤多是采⽤热阻法，但这种⽅法对LED 器件是有局限性的，并且以往很多情况下被错误地应⽤。
应⽤热阻法的错误之处，以及其局限性，本⼈已在⽂献【1】中有详细阐述。
本⼈认为应该摒弃热阻法。
现在出现了不少新的测结温的⽅法，但其中⼀些⽅法也许并不能很好地反映结温。
⽐如红外成像法，理论上讲这只是测量器件表⾯或芯⽚表⾯的温度，不可能测量到实际 PN 结处的温度。
光谱法则只是个别专业测试机构能够进⾏，仪器昂贵，不适于器件使⽤者⽇常⼯作。
实际上，⽆论从专业测量，还是业余测量，最简便易⾏、最准确的、最基础的，还是电压法测算结温。
热阻法其实是在电压法基础上衍⽣⽽来的。
由于现在测量显⽰精度达 1mV 的仪表很便宜，器件使⽤者完全没有必要采⽤热阻法来测算结温。
本⽂主要是介绍电压法测算结温。
也介绍了热阻法测算结温，并提出热阻法存在的问题。
最后简单介绍了⼀些其它测结温的⽅法。
本⽂介绍的电压法测算结温的⽅法，是从⼀般⼯程应⽤的⾓度来讲。
主要是为⼀般的器件⼚商和器件使⽤者提供⾃⼰测试的⽅法。
因此所述的⽅法中，使⽤的⼀些仪器不能与专业的仪器设备⽐较，但精度和准确性不⽤担⼼。
这⽅⾯只要你懂得了物理原理就明⽩了。
关键还是看具体的操作者对测试机构的设计和仪表的选择，以及操作中的精⼼程度。
LED结点温度测试
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测试要求：1，灯具或光源的整个测试过程应处于室温为25±5℃下点灯； 2，温度测试过程中，不得出现熔胶、着火等异常现象；
3，温度测试、功率测试数据均应该是灯具或光源点灯达到稳定状态下的值。
结果计算：LED 结点温度计算方法：
环境结点总环境结点→⨯+=R P T T
T 环境：指环境温度.
P 总：指LED 的总功率.
R 结点 环境：指从LED 封装衬底材料到LED 灯壳的所有热阻之和。
环境负极负极结点环境结点→→→+=R R R
负极板板结点负极结点→→→+=PCB PCB R R R
总环境负极环境负极）（P /T T R -=→
其中：
负极结点→R 表示从结点到负极的热阻系数，其值可以由LED 供应商提供，LED LED V I P ⨯=总，LED I 、LED V 都可以在功率测试中测得或计算得出，负极T 和环境T 分别表示负极温度和环境温度，其值可以在温度测试中得到，将这些参数代入上述公式中逆推就可以计算出LED 的结点温度结点T 。
LED结温热阻测试方法(201103)
• 其中，显微拉曼光谱、光致荧光法与 电致荧光法因其测ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ精度较低件10℃， 因而较不常被使用：红外热像法和液 晶显示法测试时要求芯片上方无封装 材料，因此，在使用时会受到一定限 制。唯独电学法因具有测量方便且测 量精度远高于其它测量方法，因此成 为最常被广泛使用的测量方法。
电压法测量LED 结温的原理
图一
• Rja 在标准规范的条件下测量，可用于比较不同封装散热的情况。 • Rjb 是指在自然对流以及风洞环境下由芯片接面传到下方测试板部分 热传时所产生 的热阻，可用于由板温去预测结温。见图二
图二
• 大功率 LED 封装都带基板，绝大部分热从基板通过散热板散发，测 量 LED 热阻主要是指 LED 芯片到基板的热阻。与 Rjc 的情况更加接 近。
图三
• 为了减小电压测量带来的误差，<EIA/JESD51- 标准规定测量系 1> 数 K 时，两个温度 点温差应该大于等于50 度。对于用电压法测量结 温的仪器有几个基本的要求： – A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的 Vf 测量， 而 LED 芯片由于温度变 化带来的电压变化是毫伏级的，所以要 求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高，连续测量的波动幅 度应小于 1mV 。 – B、这个测试电流必须足够小，以免在测试过程中引起芯片温度变 化；但是太小时会引起电压测量不稳定，有些 LED 存在匝流体效 应会影响 Vf 测试的稳定性，所以要求测试 电流不小于 IV 曲线的 拐点位置的电流值。 – C、由于测试LED 结温是在工作条件下进行的，从工作电流（或 加热电流）降到测 试电流的过程必须足够快和稳定，Vf 测试的时 间也必须足够短，才能保证测试过程不会引 起结温下降。
LED热阻测试
LED热阻测试方法
A、“系统设置” 设置电参数测量条件，界面如图。
பைடு நூலகம்
有关参数设定原则如下： 电压档位： 高于被测量LED工作电流时的VF，但要尽量选低。（如 VF低于5V时，电压档位选8V）。 电流档位： LED工作电流小于500mA时选“1—500mA”档；LED工 作电流大于500mA时选“5—3000mA”档。 电热转换率：应该等于（电功率—光功率）/电功率；一般光效LED 建议设为85%。 延时补偿：一般设为0—2。 设置完成后点击“确定”退出。
LED热阻测试方法
B、VT测试：测试的目的是为了确定测试结温合适的测试电流。界面如下
从1—10（mA）分别设定“测量条件”中的“高电平”和“低电平”的值， 测量电压波动幅度，如果波动在1mV到1.5mV范围内，均可以作为“测试 电流”。一般情况下，大功率LED建议选5mA、10mA。但如果10mA时电 压波动范围仍然较大，就需要继续加大电流测试，到合适为止。 单次测量过程：设置“高电平”和“低电平”值，点“设置”；点“开 始测量”，即可。
注意点： A、 点“开始测量”前必须保证此时LED结温和环境温 度一致，如果IV测试刚结束，或刚对LED通过电，需要 等几分钟后再开始测量。 B、 热沉主机的电源开关一般在参数设置完成点 “开始 测试”后打开，一保证热沉温度和环境温度一致。 C、测量结果务必保存。
LED热阻测试方法
四、标准热沉条件热阻测量 确定电压温度系数K测量结果已经保存后，点“退出测试”退出测量 界面。 点 “稳态结温热阻测量”，在跳出的对话框提示中点“是”，进入测 量界面。
LED热阻测试方法
三、电压温度系数K的测量 进入测量界面后，设定测试电流，有四个测试电流，可以测试相应 的四个电压温度系数K，大功率LED一般设5mA和10mA个两个，可 以比较和观察重复性。测量界面如下：
电压法LED结温及热阻测试原理
电压法LED结温及热阻测试原理近年来,由于功率型LED 光效提高和价格下降使LED 应用于照明领域数量迅猛增长,从各种景观照明、户外照明到普通家庭照明,应用日益广泛。
LED 应用于照明除了节能外,长寿命也是其十分重要的优势。
目前由于LED 热性能原因,LED 及其灯具不能达到理想的使用寿命;LED 在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效;热阻则直接影响LED 在同等使用条件下LED 的结温;LED 灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。
因此功率型LED 及其灯具的热性能测试,对于LED 的生产和应用研发都有十分直接的意义。
以下将简述LED 及其灯具的主要热性能指标,电压温度系数K、结温和热阻的测试原理、测试设备、测试内容和测试方法,以供LED 研发、生产和应用企业参考。
一、电压法测量LED 结温的原理LED 热性能的测试首先要测试LED 的结温,即工作状态下LED 的芯片的温度。
关于LED 芯片温度的测试,理论上有多种方法,如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。
目前实际使用的是电压法。
1995 年12 月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的>标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。
电压法测量LED 结温的主要思想是：特定电流下LED 的正向压降Vf与LED 芯片的温度成线性关系,所以只要测试到两个以上温度点的Vf值,就可以确定该LED 电压与温度的关系斜率,即电压温度系数K 值,单位是mV/°C 。
K 值可由公式K=ㄓVf/ㄓTj求得。
K 值有了,就可以通过测量实时的Vf值,计算出芯片的温度(结温)Tj。
为了减小电压测量带来的误差,>标准规定测量系数K 时,两个温度点温差应该大于等于50 度。
对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的Vf测量,而LED 芯片由于温度变化带来的电压变化是毫伏级的,所以要求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高,连续测量的波动幅度应小于1mV 。
发光二极管热阻抗测试方法
发光二极管热阻抗测试方法
发光二极管（LED）热阻抗测试方法包括以下步骤：
1. 样品选择：选择需要测试的LED样品，确保样品的质量和可靠性。
2. 测试系统搭建：搭建测试系统，包括LED驱动电路、温度测量电路、数
据采集和处理电路等。
3. 测试环境设置：设置测试环境温度，保持测试环境稳定，避免外界干扰。
4. 电流注入：通过LED驱动电路向LED注入恒定电流，记录电流值。
5. 温度测量：通过温度测量电路测量LED结温，记录结温值。
可以采用红
外测温仪、热敏电阻等方法测量结温。
6. 数据采集和处理：采集测试数据，包括电流值和结温值，进行处理和分析。
可以计算出LED的热阻抗值，并进行统计分析。
7. 重复测试：重复以上步骤，对不同型号、不同批次、不同工作条件下的LED进行测试，得出测试结果。
8. 结果分析和报告：对测试结果进行分析和比较，得出结论，编写测试报告。
测试报告应包括测试条件、测试数据、结果分析等内容。
需要注意的是，测试时应遵循安全规范和操作规程，确保人员安全和设备安全。
同时，应保证测试的准确性和可靠性，对测试数据进行统计分析，避免误差和异常值对测试结果的影响。
LED结温与热阻测量方法的研究
LED结温与热阻测量方法的研究发光二极管(LED)因其环保、寿命长和高的能量转换效率而广泛应用于照明、LCD背光、显示、紫外固化、消毒杀菌等方面。
LED特别是大功率LED存在严重的热问题。
热量的累积将导致LED结温上升,使得LED器件出现发光偏色、内部量子效率和发光效率下降、寿命缩短等一系列可靠性问题。
LED结温测量数据的精准性对热阻的计算、热界面材料热性能的评估等LED热特性的分析至关重要。
LED结温的测量通常是采用正向电压法,测量过程中,需要将电流从较大的工作电流切换到很小的测试电流,电流切换导致测量延迟问题,降低了LED结温和热阻分析的准确性。
针对上述常规LED结温测量所存在的问题,我们在之前的相关研究工作中提出了一种包含传感单元的LED结构。
本论文在基于集成传感单元的LED结温测量基础上,进一步研究了测量过程中影响其数据精准性的两个问题,即开始降温瞬间表观温度异常上升和连续性重复测量过程中唯有第一次测量与后续测量的数据存在偏差的问题,创新性地提出了迅速拉低偏压法。
该方法较好地缓解了上述两个问题,提高了LED结温测量的精确度。
此外,本文从光生载流子和材料缺陷能级的角度,对这两个导致测量不准确的问题进行了理论分析和解释。
本论文主要的研究内容和结论总结如下:1.发现基于集成传感单元结构的LED结温测量实验依然存在两个问题:测量初始期间存在表观温度异常上升现象和连续性重复测量间存在偏差。
2.创新性地提出了迅速拉低偏压法,应用于集成传感单元结构的LED结温测量实验中,较好地缓解上述两个问题对实验结果的影响。
3.通过LabVIEW编程对KeySight B2902A数字源表进行控制,将迅速拉低偏压法应用于常规LED的结温测量,实现了结温的高精准测量。
4.对上述两个导致测量不准确的问题所包含的物理过程进行了理论分析与初步的计算验证:LED热阻测量实验中的点亮阶段,激发并累积了大量的光生载流子,光照停止的瞬间,累积的光生载流子并不会瞬间地消失。
LED模块的结温及热阻测量
LED模块的结温及热阻测量韩冰发光二极管（LED）由于其亮度高、功耗低、寿命长、可靠性高、易驱动、节能、环保等特点，已被广泛应用于交通、广告和仪器仪表的显示中，现已在特殊照明中获得应用，并将成为普通照明中的主要光源。
目前世界上生产和使用LED 呈现急速上升的趋势，但是LED 存在发热现象，随着LED的工作时间和工作电流的增加，其发光强度和光通量会下降，寿命降低，对白光还会导致激发效率的下降，这主要是由于LED结温升高导致的。
热是从温度高处向温度低处散热。
LED主要的散热路径是：LED芯片→基座→铝基板→散热板→环境空气。
若LED的结温为T J，散热板底部的温度为T c（这里我只讨论LED从芯片到散热板底部之间的热阻关系），所以可以把热阻关系公式写成：RJC =（TJ－TC）/（PD-PI） 热阻的单位是℃/W。
公式里的P I代表输出的光功率，用LED模块的总功率减掉光输出的部分功率，剩余部分就是发热功率，这样计算可以更准确的反映基板、散热板材料本身的热阻特性。
可以这样理解：热阻越小，其导热性能越好，即散热性能越好。
LED热阻的测量是跟LED的结温测量紧密相关的，如果无法准确测量LED的结温，也就没办法真正准确测量到LED的热阻。
首先我介绍一下，第一个也是最关键的步骤---结温的测量，因为LED光源与其他传统光源差别很大，LED结温的高低直接影响了LED的特性，所以准确测量LED的结温很重要。
但是在测量LED结温的时候不能破坏它模块的结构，只能通过间接方法测量。
现在国际上公认能够准确得到LED结温的方法就是利用LED的结温与它的PN结压降有直接线性关系，利用这一线性关系曲线，通过直接测量LED的压降从而间接的得到LED的结温。
图1图1是我公司自己研制的一套测量LED结温与压降相关曲线的设备。
我们利用硅油不导电且导热性能优良的特点，在油缸中装入硅油，把被测的LED模块用四端法接入电路后浸没在硅油内。
城市道路照明灯具中led结温的意义和测量方法
城市道路照明灯具中LED结温的意义和测量方法城市道路照明灯具中LED结温的意义和测量方法摘要：城市道路照明中不可缺少LED灯具，具有运行可靠、高效节电、等诸多优点。
本文介绍了测量半导体LED灯具的结温意义和测量方法，供大家参考。
关键词：LED 结温测量中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：一、前言由于LED半导体照明灯具具有光效高、寿命长、不含重金属等突出优点，是继白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、金卤灯之后新一代大功率照明产品，因此在城市道路照明系统中，LED路灯应用越来广泛。
作为LED路灯的关键光源-LED的质量就成为重要的研究对象，其中LED结温是影响发光效率、使用寿命的重要参数之一。
LED的基本结构是一个半导体的P-N结。
实验指出，当电流流过LED器件时，P-N结的温度将上升，严格意义上说，就把P-N结区的温度视之为结温。
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盟。
在LED工作时，可存在以下四种情况促使结温不同程度的上升：器件不良的电极结构，窗口层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值，当电流流过P-N结时，同时也会流过这些电阻，从而产生焦耳热，引致芯片温度或结温的升高。
由于P-N结不可能极端完美，器件的注入效率不会达到100%，而以发热的形式消耗掉了。
由于LED芯片材料与周围介质相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的极大部分光子（>90%）无法顺利地溢出界面，而在芯片与介质面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。
LED器件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。
散热能力强时，结温下降，反之，散热能力差时结温将上升。
二、意义（一）结温对LED光输出的影响实验指出，LED的光输出均明显依赖于器件的结晶。
当LED的结温升高时，器件的输出光强度将逐渐减小，而结温下降时，光输出强度将增大。
led灯珠结温测试方法
led灯珠结温测试方法英文回答：LED Die Temperature Measurement Methods.Determining the junction temperature (Tj) of an LED die is crucial for ensuring optimal performance and reliability. Accurate Tj measurement enables the assessment of thermal management effectiveness and the prediction of LED lifespan. Several methods are commonly used to measure LED die temperature:1. Forward Voltage (Vf) Method.The forward voltage (Vf) of an LED decreases linearly with increasing temperature. By measuring the Vf at a known temperature and then at the operating temperature, the temperature difference can be calculated using thefollowing equation:ΔTj = (ΔVf / αVf) (1 + αTj)。
where:ΔTj is the temperature difference.ΔVf is the difference in forward voltage.αVf is the temperature coefficient of forward voltage.αTj is the temperature coefficient of Vf at the reference temperature.This method is simple and non-invasive but requires accurate knowledge of αVf and αTj.2. Light Output Power (LOP) Method.The light output power (LOP) of an LED decreases exponentially with increasing temperature. By measuring the LOP at a known temperature and then at the operating temperature, the temperature difference can be calculated:ΔTj = (1 / β) ln(LOP1 / LOP2)。
LED灯具结温测试系统的使用方法
LED灯具结温测试系统的使用方法张新光近年来，随着LED照明技术的不断发展，LED在普通照明中的应用也越来越广泛。
采用LED光源的灯具与采用普通光源的灯具有着不同之处，对与普通光源灯具应用已经成熟，在灯具标准中，也有明确的考核要求，但对于LED光源灯具标准中却缺乏结温、热阻等影响性能指标的测量和限制的相关要求。
众所周知，当LED光源应用在普通灯具中时，其工作状态时的结温直接关系到LED寿命和光效，因此，大功率 LED 及其灯具的结温测试,对于LED 的生产和应用都有十分重要的意义。
（LED 的结温，本文是指LED应用在灯具中的结温，即LED灯具在正常工作状态下 LED 的PN结的温度。
）LED结温的高、低将直接影响到其灯具寿命的长短及其性能优越的评价。
因此，我们公司研制出能标定各类LED照明灯具内的LED Vf-Tj的对应曲线的检测装置——LED灯具结温测试系统（见图1），并建立了一套完善的照明灯具内LED实际工作结温和热阻的测试方法，可以用来指导LED灯具生产企业可靠地标出LED热沉上参考点的温度限值。
本文我们将就LED灯具结温测试系统的使用方法进行简单介绍。
图1 LED灯具结温测试系统首先，是测试前的准备工作。
1、先将LED灯具中认为最有代表性的一颗LED切出来，使其与灯具线路断开，然后选择LED结温测试系统的其中一组（共四组）焊接到LED两端，我们采用了四线法测试的方法，有效地避免了回路线形电阻及开关触点等对测试结果的影响，提高了测试结果的精确度。
见图2。
2、在该LED的热沉处（离LED最贴近处的散热片），粘一个热电偶，见图2，热电偶与LED结温测试系统对应相连。
图2四线法接线3、使灯具在25℃±2℃的环境下放置足够长时间，使灯具的温度、LED结温、热电偶温度尽可能的一致。
第二，标定。
即Vf-Tj曲线测试。
1、把已经准备好的LED灯具，放入可编程控制的恒温加热箱内，LED灯具结温测试系统会自动将给定好的温度，经过阶梯式方式对箱体内的LED灯具进行加热。
LED结温(Tj)温度测量概述
LED结温(Tj)温度测量概述摘要:本文介绍了一种LED结温(Tj)温度测量的一些基础知识和一种简单的测量方法。
通过该方法测量得到的数据,对汽车灯具中LED散热设计有一定的参考作用。
关键词:LED(结温) LED的热电阻LED的工作功率因LED具有寿命长、耐候性能好等优点,近年来在汽车照明领域中得到了广泛的应用。
虽然LED具有很多优点,但是其作为光电器件,在工作过程中却只有约15%～25的电能可以转换成光能,其余的电能基本都会被转化成热能。
因此,如果采用LED作为光源运用于车灯照明中时,LED的结温(Tj)测量就成为了散热设计的关键点。
1 LED结温(Tj)的含义:LED的结温(Tj)简单来讲,就是LED本身的温升极限,英文含义为:Temperature Junction。
LED的基本结构是一个半导体的PN结,由于LED的芯片均具有很小的尺寸。
因此一般把LED芯片的温度视之为结温。
LED的结温高低直接影响到其发光效率,器件寿命,可靠性,发射波长等,保持LED结温在允许的范围内,是LED能否发挥出应有机能的关键一环。
2 影响LED结温(Tj)上升的主要因素:2.1 发光效率是导致LED结温升高的主要原因以目前的LED生产水平,虽然通过采用先进的生产材料和器件加工工艺,已经尽可能的将LED绝大多数的输入电能转化成了光辐射能；但是由于LED的芯片材质往往会比周围的介质相比具有大得多的折射系数,致使芯片内部产生的大部分光子无法顺利的溢出,而在芯片与介质面产生全反射,返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收,并以晶格振动的形式变成热,导致结温升高。
2.2 器件不良的电极结构也是造成结温升高的原因之一结温区域的材料、导电银胶等均存在着一定的电阻值,这些电阻相互叠加,构成了LED器件的串联电阻。
当电流通过PN结时,同时也会流经这些产生电阻的区域,从而产生热,导致芯片的温度或结温上升。
2.3 LED的散热能力是决定结温工地的另一个关键因素由于环氧树脂是一种低导热材料,因此,PN结产生的热量很难通过透明的环氧树脂向上散发到环境中去。
LED热特性和寿命的检测技术
LED 热特性和寿命的检测技术
摘要：热学特性和寿命是LED 的两大重要性能，受到人们的高度重视，
且二者之间存在关联。
然而，对这两大性能参数的检测却具有挑战性。
本文
根据国内外相关标准的要求和最新研究，综合分析了LED 热特性参数和寿命
指标的检测要求和方法，同时介绍了国内外的先进检测设备及特点。
关键词：LED、热阻、结温、加速老炼、寿命
1 概述
近年来，LED 照明技术快速发展，在LED 的光效、色温、显色性等光色
指标备受关注的同时，LED 的热学特性和寿命也越来越受到人们的重视，特
别是热学特性，对LED 光色电的性能和寿命有着显着的影响。
然而，对热学
特性和寿命的检测具有挑战性。
LED 的热学特性主要包括LED 结温、热阻、瞬态变化曲线（加热曲线、
冷却曲线）等。
结温是指LED 的PN 结温度，热阻是指LED 散热通道上的
温度差与该通道上的耗散功率之比，用于表征LED 的散热能力，研究表明，LED 的热阻越低其散热性能越好，相应的LED 光效一般也越高，寿命越
长。
检测热学特性的关键在于对LED 结温的准确测量，现有的对LED 结温
的测试一般有两种方法：一种是采用红外测温法测得LED 芯片表面的温度并
视其为LED 的结温，但是准确度不够；另一种是通过温度敏感参数（temperature-sensitive parameter，简写为TSP）获取PN 结温，这是目前较普遍的LED 结温测试方法，其技术难点在于对测试设备要求较高。
LED 的寿命主要表现为它的光衰，通常把LED 光输出衰减到初始光输出。
《大功率LED结温与热阻测量研究》范文
《大功率LED结温与热阻测量研究》篇一一、引言随着LED（发光二极管）技术的不断发展和广泛应用，大功率LED成为了许多现代照明设备的主要光源。
然而，随着LED 的功率增大，其产生的热量也随之增加，对LED的结温与热阻的准确测量显得尤为重要。
本篇论文将深入探讨大功率LED的结温与热阻的测量方法及其重要性。
二、大功率LED结温与热阻的重要性结温与热阻是评价大功率LED性能的重要参数。
结温反映了LED芯片内部的温度，而热阻则描述了LED在产生热量时，热量从芯片传导到外部环境所遇到的阻力。
准确的结温和热阻数据对于优化LED的设计、提高其可靠性、延长使用寿命以及减少热失效具有重要意义。
三、大功率LED结温的测量方法1. 电学测量法：通过测量LED的正向电压和反向电流的变化，可以间接推算出结温。
这种方法简单易行，但只能得到粗略的结温值。
2. 光色测量法：通过测量LED的光通量、色度等参数的变化，可以推算出结温。
这种方法精度较高，但需要专业的设备和技术。
3. 热像仪测量法：利用红外热像仪直接测量LED表面的温度分布，从而推算出结温。
这种方法精度高，但成本较高。
四、大功率LED热阻的测量方法1. 稳态法：通过在特定条件下测量LED的温升，以及其内部的热阻抗，从而推算出热阻。
这种方法简单易行，但需要较长的测量时间。
2. 瞬态法：利用热脉冲法等瞬态测量技术，通过分析LED在脉冲期间的温度变化，快速得出热阻值。
这种方法测量速度快，但需要较高的技术要求。
五、实验设计与实施本实验采用光色测量法和瞬态法对大功率LED的结温和热阻进行测量。
首先，利用专业设备对LED的光通量、色度等参数进行测量，推算出结温；然后，利用瞬态法对LED施加短时间的高温脉冲，分析其温度变化，得出热阻值。
实验过程中，严格控制环境条件，保证实验数据的准确性。
六、结果与讨论通过实验，我们得到了大功率LED的结温和热阻的准确数据。
我们发现，随着LED功率的增加，其结温和热阻也随之增加。
led 温升测试标准
led 温升测试标准LED温升测试标准。
LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明产品，因其节能、环保、寿命长等优点逐渐被广泛应用于照明领域。
然而，LED产品在使用过程中会产生一定的热量，如果温升过高会影响其性能和寿命，因此LED温升测试标准显得尤为重要。
一、测试标准的重要性。
LED产品在正常工作时会产生一定的热量，如果散热不良或者工作环境温度较高，LED温升会进一步升高，导致LED芯片温度过高，影响其发光效率和寿命。
因此，LED温升测试标准可以帮助制定合理的散热方案，确保LED产品在正常工作环境下能够稳定可靠地工作。
二、测试方法。
1. 热阻测试，通过测试LED产品的热阻值，可以评估LED在工作状态下的温升情况。
热阻值越小，LED产品的散热性能越好，温升越低。
2. 热像仪测试，利用热像仪对LED产品进行红外热像测试，可以直观地观察LED产品在工作状态下的温度分布情况，发现散热不良的部位，并及时进行改进。
3. 环境温度测试，LED产品在不同环境温度下的温升情况也需要进行测试，以确保LED产品在各种环境条件下都能够正常工作。
三、测试标准。
1. 工作温度范围，LED产品在规定的环境温度范围内，温升不应超过规定数值，以确保LED产品在各种环境条件下都能够正常工作。
2. 散热设计要求，LED产品的散热设计应符合相关标准要求，确保LED产品在长时间工作时温升能够稳定在规定范围内。
3. 测试设备要求，进行LED温升测试时，应选用精准的测试设备，并按照相关标准操作，确保测试结果的准确性和可靠性。
四、测试结果分析。
通过LED温升测试，可以得到LED产品在不同工作条件下的温升情况，对测试结果进行分析可以为LED产品的设计和生产提供重要参考。
如果测试结果超出了规定的温升范围，需要及时调整LED产品的散热设计，以确保LED产品的性能和寿命。
五、结论。
LED温升测试标准对于LED产品的设计和生产至关重要，合理的温升测试可以帮助制定科学的散热方案，确保LED产品在各种环境条件下都能够稳定可靠地工作。
LED结温(Tj)温度测量概述5页word文档
LED结温（Tj）温度测量概述因LED具有寿命长、耐候性能好等优点，近年来在汽车照明领域中得到了广泛的应用。
虽然LED具有很多优点，但是其作为光电器件，在工作过程中却只有约15%～25的电能可以转换成光能，其余的电能基本都会被转化成热能。
因此，如果采用LED作为光源运用于车灯照明中时，LED的结温（Tj）测量就成为了散热设计的关键点。
1 LED结温（Tj）的含义：LED的结温（Tj）简单来讲，就是LED本身的温升极限，英文含义为：Temperature Junction。
LED的基本结构是一个半导体的PN结，由于LED 的芯片均具有很小的尺寸。
因此一般把LED芯片的温度视之为结温。
LED 的结温高低直接影响到其发光效率，器件寿命，可靠性，发射波长等，保持LED结温在允许的范围内，是LED能否发挥出应有机能的关键一环。
2 影响LED结温（Tj）上升的主要因素：2.1 发光效率是导致LED结温升高的主要原因以目前的LED生产水平，虽然通过采用先进的生产材料和器件加工工艺，已经尽可能的将LED绝大多数的输入电能转化成了光辐射能；但是由于LED的芯片材质往往会比周围的介质相比具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的大部分光子无法顺利的溢出，而在芯片与介质面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，导致结温升高。
2.2 器件不良的电极结构也是造成结温升高的原因之一结温区域的材料、导电银胶等均存在着一定的电阻值，这些电阻相互叠加，构成了LED器件的串联电阻。
当电流通过PN结时，同时也会流经这些产生电阻的区域，从而产生热，导致芯片的温度或结温上升。
2.3 LED的散热能力是决定结温工地的另一个关键因素由于环氧树脂是一种低导热材料，因此，PN结产生的热量很难通过透明的环氧树脂向上散发到环境中去。
其大部分热量只能通过衬底、银胶、壳体、环氧粘结层、PCB板向下发散。
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LED应用于除了节能外，长寿命也是其十分重要的优势。
目前由于LED热性能原因，LED及其不能达到理想的使用寿命；LED在工作状态时的结温直接关系到其寿命和光效；热阻则直接影响LED在同等使用条件下LED的结温；LED灯具的导热系统设计是否合理也直接影响灯具的寿命。
因此功率型LED及其灯具的热性能测试，对于LED的生产和应用研发都有十分直接的意义。
电压法测量LED结温的原理
LED热性能的测试首先要测试LED的结温，即工作状态下LED的芯片的温度。
关于LED芯片温度的测试，理论上有多种方法，如红外光谱法、波长分析法和电压法等等。
目前实际使用的是电压法。
1995年12月电子工业联合会/电子工程设计发展联合会议发布的>标准对于电压法测量半导体结温的原理、方法和要求等都作了详细规范。
电压法测量LED结温的主要思想是：特定电流下LED的正向压降Vf与LED芯片的温度成线性关系，所以只要测试到两个以上温度点的Vf值，就可以确定该LED电压与温度的关系斜率，即电压温度系数K值，单位是mV/°C.K值可由公式K=ㄓVf/ㄓTj求得。
K值有了，就可以通过测量实时的Vf值，计算出芯片的温度Tj.为了减小电压测量带来的误差，>标准规定测量系数K时，两个温度点温差应该大于等于50度。
对于用电压法测量结温的仪器有几个基本的要求：
A、电压法测量结温的基础是特定的测试电流下的Vf测量，而LED芯片由于温度变化带来的电压变化是毫伏级的，所以要求测试仪器对电压测量的稳定度必须足够高，连续测量的波动幅度应小于1mV.
B、这个测试电流必须足够小，以免在测试过程中引起芯片温度变化；但是太小时会引起电压测量不稳定，有些LED存在匝流体效应会影响Vf测试的稳定性，所以要求测试电流不小于IV曲线的拐点位置的电流值。
C、由于测试LED结温是在工作条件下进行的，从工作电流降到测试电流的过程必须足够快和稳定，Vf测试的时间也必须足够短，才能保证测试过程不会引起结温下降。
在测量瞬态和稳态条件的结温的基础上，可以根据下面公式算出LED相应的热阻值：
Rja=ㄓT/P=/P
其中Ta是系统内参考点的温度，Tj是结温，P是使芯片发热的功率对于LED可以认为就是LED电功率减去发光功率。
由于LED的封装方式不同，安装使用情况不同，对热阻的定义有差别，测试时需要相应的和夹具配套。
SEMI的标准中定义了两种热阻值，Rja和Rjb,其中：Rja是测量在自然对流或强制对流条件下从芯片接面到大气中的热传导，情形如图一所示。
图一
Rja在标准规范的条件下测量，可用于比较不同封装散热的情况。
Rjb是指在自然对流以及风洞环境下由芯片接面传到下方测试板部分热传时所产生的热阻，可用于由板温去预测结温。
见图二
图二
大功率LED封装都带基板，绝大部分热从基板通过散热板散发，测量LED热阻主要是指LED 芯片到基板的热阻。
与Rjc的情况更加接近。
见图三
图三
几款测试仪器性能介绍
目前用于LED热性能测试的设备是参照EIA/JESD51标准的要求进行设计的。
典型的设备有：MicReD公司的T3Ster;AnaTech公司的Phase10ThermalAnalyzer;TEA公司的differentTTSsystems等。
由于LED热性测试的进口设备价格昂贵，使用复杂，目前国内只有很少的单位配备了进口设备。
目前国产设备和进口设备相比，综合技术指标方面有一定差距，尤其是分析软件方面差距较大。
但是由于LED芯片体积较大，测试要求和集成电路的测试要求有很大不同，大部指标已经可以完全满足测试要求。
在价格方面国产设备有很大竞争优势，设计要求也以LED测试为主，使用方便，有利LED热性能测试的广泛使用。