[发明专利]大功率发光二极管热阻及结温测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率发光二极管用热阻及结温测试系统和方法，本系统可以快速测试出二极管的热阻及结温，对于研究二极管器件热学特性从而突破二极管散热瓶颈，推动大功率二极管进入普通照明领域具有重要的意义。

背景技术

LED照明已成为21世纪最引人注目的新技术领域之一，其中的大功率LED更是能适应普通照明领域的需要。然而结温和热阻制约着大功率LED的发展。LED的结温高低直接影响到LED出光效率、器件寿命、可靠性、发射波长等。因此，有必要对大功率LED的结温、热阻等热特性参数进行准确快速的测试，来为LED的封装和热沉设计提供设计参数和失效检验，有助于实现对大功率LED进行有效的热管理，提高器件工作的可靠性。

大功率LED热阻测试技术的开发有利于LED在散热技术上的完善，有助于大功率LED实现迅速地发展和更为广泛地应用。

目前对半导体器件工作温度和热阻的测量方法主要有：红外热像仪法、电学参数法、光谱法、光热阻扫描法及光功率法等。这些方法基于不同的测量原理，可以测量半导体器件表面的温度分布或者某种意义上的平均温度，这些方法往往都需要专用的测试设备或者复杂的测试系统。如：红外扫描热像法是使用红外测温仪来表征器件表面温度分布。可以精确地测量器件的结温、结温分布和热阻参数，有助于在设计研制阶段采取纠正措施，提高器件的使用寿命，也可用于高可靠性器件的筛选。但是红外扫描设备结构复杂、操作方法复杂、测试效率低，须耗费较多的时间；成本高，一般的LED光源模块企业和半导体照明灯具生产企业难以购置；而且只能对芯片表面直接测量即器件是未封装或开封的状态，因此对实际器件成品的考核不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提供发明一种简单快速的大功率二极管热阻及结温测试系统和方法，实现对大功率发光二极管热阻及结温的测试：

为达到以上目的，本发明的构思是，整个系统由五部分构成：测试线路板、电源及控制系统、数据采集箱、数据输出显示系统和温度控制箱，温度控制箱可以将内部温度温度控制在20℃到150℃；电源及控制系统可以精确的输出恒定电流，并能迅速在测量电流及加热电流之间切换；数据采集部分可以同时实现多路数据的采集；软件平台将所有数据进行计算并最终得出相关器件的热阻及结温。

根据上述的发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种大功率发光二极管热阻以及结温测试系统，包括测试线路板、电源及控制系统、数据采集箱、数据输出显示系统和温度控制箱。其特征在

所述测试线路板放置在温度控制箱中，而且通过导线连接在数据采集箱和电源及控制系统中；

所述电源及控制系统通过导线接到数据采集箱、所述数据显示系统和所述温度控制系统；

所述数据显示系统通过导线连接在数据采集箱中；

所述数据采集箱中内置数据采集卡、定时系统；

上述的大功率发光二极管热阻及结温测试系统，测试线路板具有多个串联大功率二极管的接线柱，且每个二极管连接的接线柱两端都并联一个开关；

上述的大功率发光二极管热阻及结温测试系统，电源及控制系统具有高精度电流调置旋钮、输出端口、输出电流采集端口；

上述的大功率发光二极管热阻及结温测试系统，数据采集箱内部带有一数据采集卡，面板具有多路数据采集的电压采集端口以及测试电源输电流采集端口；

上述的大功率发光二极管热阻及结温测试系统，温度控制箱是透明材料制作成，并且带有加热模块以及温度测量及控制模块；

上述的大功率发光二极管热阻及结温测试系统，对于同时测试多颗大功率二极管时，采用串联电路，并在每个二极管两端有相应的独立电压采集线；

一种大功率发光二极管热阻及结温测试和方法，采用上述的大功率发光二极管热阻及结温测试的方法进行测试，其特征在于测试操作步骤如下：

1)把单颗或者多颗大功率二极管按照相应的连接方式放入温度控制箱，并打开电源；