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提升研发与生产效率 热影像仪助LED一臂之力
[2011/11/3 9:30:00]   来源:中国之光网   编辑:zhaomingr   评论0
摘要:LED利用固态半导体芯片作为发光材料,发光原理则是当两端施加正向电压时,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射而产生可见光、远红外光及近红外光。 LED是一种新型的固态光源,且已在特殊领域显现......
LED利用固态半导体芯片作为发光材料,发光原理则是当两端施加正向电压时,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射而产生可见光、远红外光及近红外光。


  LED是一种新型的固态光源,且已在特殊领域显现出优异的效果,各种类型的LED、利用LED作二次开发的产品及与LED配套的产品发展迅速,新产品不断上市,已发展成不少新型产业。展望将来,还期望能更进一步地提升。


  工作温度愈高 LED使用寿命愈短


  事实上,LED的实际寿命与工作温度往往成反比,如LED使用寿命在工作温度为74℃为10,000小时、63℃时为25,000小时,小于50℃时,则可为50,000小时。根本原因是LED的光电转换效率极差,大约只有15~20%左右的电能转为光输出,其余均转换成为热能。因此,当大量使用高功率的LED于一块模块中,并应用于高亮度操作时,这些极差的转换效率将造成散热处理的大问题。 然而,应用热影像仪能协助LED模块驱动电路(包括电源)、光源半导体发热分布分析及光衰测试等研发工作。


  检视LED模块驱动电路


  在LED产品研发中,工程师须进行一部分驱动电路设计,例如整流器电路模块。利用热影像仪,工程师可以迅速而便捷地发现电路上温度异常之处,便于完善电路设计。


  检测LED光源半导体芯片发热


  利用热影像仪,工程师可以所得到的光源半导体芯片发热红外线热影像图,分析出其芯片在工作时的温度,以及温度的分布情况,在此基础下,达到提升LED产品寿命的目的。


  热影像仪已广泛应用于LED的测试与品管流程。


  光衰试验


  LED产品的光衰是指光在传输过程中的讯号减弱,而现阶段全球LED大厂的LED产品光衰程度都不尽相同,大功率的LED同样存在光衰的现象,这和温度有着直接的关系,主要是由芯片、荧光粉和封装技术决定的。目前,白光LED的光衰问题可能是进军商用照明市场的首要问题之一。


  再者,能将热影像仪应用于LED制程中的品管阶段,提升产品的良率。


  半导体照明:使吹制灯泡具均匀性


  透过热影像仪的拍摄下,能在产线玻璃吹泡的过程进行参数修正,改善掐口制程,可以有效提升产品成品率,降低成本。


  检测LED芯片封装前的温度


  在LED芯片封装前检测温度可以避免封装后因温度异常,降低废品率。此阶段手不能接触表面,热影像仪能够很好地帮助客户发现此处的问题,作为流水线检测工具。


  LED成品显示屏幕开机测试


  LED显示屏幕完成后,须做最后的验收,透过不同颜色的测试来看屏幕是否符合交货的要求,目前大多数企业都没有这个流程。使用热影像仪,能为制造厂家提高产品检测标准,提升产品的质量与数量。


  手持式红外线热影像仪在户外或户内场所中皆可轻易使用。


  红外线热影像仪能辨别/定位故障处


  在使用热影像仪前,LED成品厂商一直未能有效解决以下状况。首先透过红外线热影像仪检测目标时不须断电,操作方便,同时非接触测量的方法使原有的温度场不受干扰,且具有小于1毫秒的快速响应速度。再者当使用者使用福禄克(Fluke)热影像仪的IR-Fusion技术时,除了可以拍摄红外线热影像外,还可以同时捕捉一幅可见光照片,并将其融合在一起,有助于第一时间识别和定位故障。


  实际使用热影像仪拍摄时,可能会由于观察目标较小,在使用160×120热影像仪时,会发生很难发现准确的故障点,此时可能须要更换320×240热影像仪(或甚至须要更换镜头)来进行检测。


  至于如何才能拍摄优质的红外线热影像,首先建议须先分辨较小温差的场合,以及尽量选择热灵敏度较高的热影像仪;第二,须先用自动模式测量温度范围,然后手动设定水平及跨度,将温度范围设定在最小,并包含有先前测量的温度范围。


  在LED产业中,“热”是影响其质量优劣的重要因素之一。热影像仪是一项很好的量测工具,不但是非接触性的量测,可减少因接触所造成的量测误差,更可以以“面”来观察热的分布状况,其不仅在研发过程中能协助工程师快速分析热分布外,而且也可以应用在产品的生产质量管理等方面。

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