金鑒顯微紅外熱測試系統(tǒng)在LED燈珠的應(yīng)用案例

　　金鑒顯微紅外熱測試系統(tǒng)，采用非接觸無損測試方法，分辨率高達5um，可直接測試芯片表面溫度、燈珠膠面溫度及對應(yīng)的溫度分布等。

　　案例一：判定多芯片燈珠發(fā)熱情況

　　客戶送測LED燈珠，委托金鑒進行燈珠體檢，幫助提升其產(chǎn)品性能和質(zhì)量。

　　顯微熱分布分燈珠芯片熱分布：

燈珠外觀圖及芯片熱分布圖

　　從熱分布圖中我們發(fā)現(xiàn)，該燈珠兩顆芯片發(fā)熱量不一致，A芯片表面溫度為61.4℃，B芯片表面溫度為70.7℃，溫度相差9.3℃，這種情況將會嚴重影響燈珠性能及可靠性。其原因是：LED芯片較小的電壓波動會產(chǎn)生較大的電流變化，該燈珠兩顆芯片采用并聯(lián)方式工作，兩顆芯片兩端的電壓一樣，芯片電阻之間的差異會造成流過兩顆芯片的電流存在較大差異，從而出現(xiàn)一個燈珠內(nèi)兩顆芯片熱功率出現(xiàn)差異?？蛻翎槍Υ朔N情況，加強對來料芯片電壓分BIN的卡控后，杜絕了該種異?，F(xiàn)象，其燈珠性能及可靠性得到大大提高。

　　案例二：燈珠芯片結(jié)溫測試

　　對于水平結(jié)構(gòu)芯片，有源區(qū)PN結(jié)距芯片表面不足0.5 μm，芯片表面溫度近似等于芯片結(jié)溫。通過金鑒顯微熱測試系統(tǒng)，不僅可以直接測試芯片結(jié)溫，還能測試芯片有源區(qū)的結(jié)溫分布情況。以下為金鑒工程師針對同一顆燈珠采用電學(xué)法和紅外法測試的結(jié)溫對比：

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電學(xué)法測試結(jié)溫數(shù)據(jù)

未灌膠燈珠芯片表面熱分布圖

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電學(xué)法和紅外法結(jié)溫測試對比

　　芯片PN結(jié)為熱源，芯片表面溫度應(yīng)稍低于芯片結(jié)溫；紅外法測結(jié)溫需要去除燈珠封裝膠，封裝膠為不良導(dǎo)熱材料，灌膠燈珠的芯片溫度應(yīng)高于未灌膠燈珠芯片溫度。通過對比發(fā)現(xiàn)，紅外法測試的結(jié)溫稍高于電學(xué)法測得的結(jié)溫，符合實際情況。

　　案例三：固晶不良失效分析

　　某公司燈珠發(fā)生死燈，開封后可以觀察到外延層燒毀、金道燒毀、電極脫落。

失效燈珠芯片外觀形貌圖

　　進一步對失效品燈珠進行金相切片，可以觀察到失效品燈珠芯片與固晶膠存在剝離現(xiàn)象。（備注：固晶膠采用的導(dǎo)熱絕緣膠）

失效燈珠金相切片截面觀察

　　進一步取固晶膠剝離與未剝離的燈珠芯片，使用金鑒實驗室自主研發(fā)的熱分布測試儀，對固晶膠剝離與未剝離芯片進行熱分布測試比對，比對結(jié)果如下圖所示：

固晶膠剝離和未剝離的芯片熱分布圖對比

　　結(jié)果顯示：固晶膠剝離燈珠芯片表面溫度比未剝離芯片表面溫度高約110℃，溫度相差極大。分析原因，固晶膠脫落導(dǎo)致熱量無法通過燈珠支架順利傳導(dǎo)出去，造成芯片周圍環(huán)境溫度變高，燈珠芯片溫度升高。該芯片負極區(qū)域發(fā)熱量大，芯片工作環(huán)境溫度升高時，芯片負極區(qū)容易出現(xiàn)溫度過高燒毀。

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