[實(shí)用新型]半導(dǎo)體發(fā)光器件熱性能測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720303012.7
• 申請(qǐng)日: 2007-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201110883Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟同升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州浙大三色儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/265
• 分類號(hào): G01R31/265
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所
• 代理人: 戴曉翔

【所屬技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，尤其涉及一種用于測(cè)量半導(dǎo)體發(fā)光器件結(jié)溫和熱阻等熱性能參數(shù)的半導(dǎo)體發(fā)光器件熱性能測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】

結(jié)溫和熱阻是衡量半導(dǎo)體發(fā)光器件及應(yīng)用產(chǎn)品最重要的性能指標(biāo)之一。半導(dǎo)體發(fā)光器件的核心是PN結(jié)，結(jié)溫是指PN結(jié)的溫度，熱阻是指兩點(diǎn)間的溫度差與耗散的熱功率之比，半導(dǎo)體發(fā)光器件的熱性能測(cè)量主要是測(cè)量PN結(jié)到外殼的熱阻。PN結(jié)位于半導(dǎo)體發(fā)光器件的內(nèi)部，無(wú)法用溫度探頭對(duì)其溫度進(jìn)行直接測(cè)量，也無(wú)法測(cè)得熱阻。因此，目前一般采用間接測(cè)試方法測(cè)試半導(dǎo)體發(fā)光器件的結(jié)溫，然后利用結(jié)溫、熱功率、參考點(diǎn)溫度獲得PN結(jié)到參考點(diǎn)的熱阻。目前測(cè)試半導(dǎo)體發(fā)光器件結(jié)溫的方法主要有：藍(lán)白比法、紅外熱像法、電測(cè)量法。

藍(lán)白比法是利用半導(dǎo)體發(fā)光器件的藍(lán)光發(fā)光與熒光粉發(fā)光隨結(jié)溫變化的不一致來(lái)確定結(jié)溫，定義為光譜中整個(gè)白光的功率為W，B為藍(lán)光部分的功率，那么比值R＝W/B應(yīng)該是結(jié)溫的函數(shù)。藍(lán)白比法最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要破壞器件的整體性，是一種非接觸的結(jié)溫測(cè)量方法，但是藍(lán)白比法只能用于測(cè)試藍(lán)光芯片激發(fā)的LED，不能對(duì)所有的半導(dǎo)體發(fā)光器件進(jìn)行測(cè)試。藍(lán)白比法主要基于光測(cè)量裝置。

紅外熱像法采用紅外成像設(shè)備測(cè)量結(jié)溫分布，測(cè)試方便快捷，但測(cè)試精度不高。

電測(cè)量法是利用半導(dǎo)體器件結(jié)溫與結(jié)電壓成固定關(guān)系的原理，通過(guò)測(cè)試半導(dǎo)體器件結(jié)電壓測(cè)得結(jié)溫。但是傳統(tǒng)的基于電測(cè)量法的測(cè)量裝置只能測(cè)試電參數(shù)，不包含光測(cè)量裝置。但是半導(dǎo)體發(fā)光器件不同于一般的半導(dǎo)體器件，除了發(fā)熱以外，半導(dǎo)體發(fā)光器件還發(fā)光，輸入的電功率一部分轉(zhuǎn)變成熱功率，另一部分轉(zhuǎn)變成了輸出的光功率，因此，要正確測(cè)量半導(dǎo)體發(fā)光器件的熱性能，必須增加光測(cè)量裝置測(cè)量其輸出的光功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能準(zhǔn)確測(cè)量半導(dǎo)體發(fā)光器件熱性能的半導(dǎo)體發(fā)光器件熱性能測(cè)量裝置，該裝置上的光測(cè)量裝置、溫控裝置、電驅(qū)動(dòng)和測(cè)量電路集成為一個(gè)裝置總成，結(jié)構(gòu)緊湊，且能同時(shí)測(cè)量所需的各個(gè)參數(shù)，測(cè)量方便準(zhǔn)確，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的測(cè)量誤差較大，測(cè)量各個(gè)參數(shù)的裝置零散，操作不甚便利等的問(wèn)題。

本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：半導(dǎo)體發(fā)光器件熱性能測(cè)量裝置，其可與被測(cè)試件相配合，其特征在于它包括光測(cè)量裝置和溫控裝置，與光測(cè)量裝置、溫控裝置電連接的電驅(qū)動(dòng)、測(cè)量電路，所述的光測(cè)量裝置和溫控裝置呈上下布置，所述的電驅(qū)動(dòng)、測(cè)量電路可與被測(cè)試件電連接。光測(cè)量裝置和溫控裝置呈上下布置，安裝被測(cè)試件(半導(dǎo)體發(fā)光器件)時(shí)，調(diào)整溫控裝置與光測(cè)量裝置的相對(duì)位置關(guān)系，即可直接進(jìn)行安裝，操作簡(jiǎn)單方便；測(cè)量被測(cè)試件時(shí)，溫控裝置使被測(cè)試件處于相對(duì)恒溫狀態(tài)，減少測(cè)量誤差，有利于測(cè)量的準(zhǔn)確性；電驅(qū)動(dòng)和測(cè)量電路點(diǎn)亮被測(cè)試件并測(cè)試被測(cè)試件的電參數(shù)和熱性能參數(shù)，光測(cè)量裝置測(cè)量被測(cè)試件的光功率等光參數(shù)。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)措施：

所述的溫控裝置包括散熱器、與散熱器相配合的溫度調(diào)節(jié)器、與溫度調(diào)節(jié)器相配合的恒溫座，溫度傳感器上的信號(hào)采集端可與放置在恒溫座上的被測(cè)試件殼體直接連接，或者與恒溫座相連接，信號(hào)輸出端與電驅(qū)動(dòng)和測(cè)量電路相連接，所述恒溫座和溫度調(diào)節(jié)器的裸露部分包覆有隔熱層，該隔熱層上開(kāi)有被測(cè)試件放置口。溫度傳感器用來(lái)測(cè)量恒溫座或被測(cè)試件基殼的溫度，當(dāng)測(cè)得的溫度低于設(shè)定的目標(biāo)溫度時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器工作處于加熱狀態(tài)，從而提高恒溫座和被測(cè)試件的溫度，使其達(dá)到預(yù)定目標(biāo)溫度；反之，當(dāng)測(cè)得的溫度高于設(shè)定的目標(biāo)溫度時(shí)，溫度調(diào)節(jié)器工作處于制冷狀態(tài)，從而降低恒溫座和被測(cè)試件的溫度，使其達(dá)到預(yù)定目標(biāo)溫度。簡(jiǎn)而言之，溫控裝置使被測(cè)試件始終處于相對(duì)恒溫狀態(tài)，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。

所述的光測(cè)量裝置包括測(cè)光積分球，與測(cè)光積分球相配合的光探測(cè)裝置，所述測(cè)光積分球的壁體上開(kāi)有透光探測(cè)安裝孔和受光孔，所述透光探測(cè)安裝孔與光探測(cè)裝置相配合，所述受光孔的設(shè)置位置可與被測(cè)試件相對(duì)應(yīng)。積分球由上下兩個(gè)半球組成，接縫處于水平方向或與水平方向成45度傾斜為佳，以避免被測(cè)試件的發(fā)光中心落在接縫處而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。光探測(cè)裝置與透光探測(cè)安裝孔相配合的安裝在測(cè)光積分球上，并且受光孔的設(shè)置位置可與被測(cè)試件相對(duì)應(yīng)，目的在于能順利的接收被測(cè)半導(dǎo)體發(fā)光器件射入測(cè)光積分球內(nèi)的光，并進(jìn)行分析。