[實用新型]半導體光源溫度場測量裝置

無效

• 申請號: 200920053237.0
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN201364201Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 李學夔;譚海曙;黃楊程
• 申請（專利權）人: 李學夔
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 佛山市永裕信專利代理有限公司
• 代理人: 朱永忠

技術領域

本實用新型涉及一種在生產過程中對半導體光源溫度場進行測量的裝置。

背景技術

當前，隨著能源緊張問題日益突出，采用節能型照明燈具已成為節約能源的重要手段。相對于傳統照明光源，半導體照明光源LED沒有任何污染，而節電效率可以達到90％以上。目前半導體照明光源進入普通家庭得到大范圍應用的重要障礙就是價格偏高，而導致半導體照明光源價格偏高的主要原因就是成品率較低。在影響半導體品質的因素中，PN結的溫度是一個主要的因素，它直接影響到半導體光源的使用壽命、可靠性和出光效率。目前評價PN結溫的主要手段是采用評估系統熱阻再計算結溫，或通過對光源模塊進行老化試驗的方法評估半導體光源模塊或者半導體照明燈具的熱系統設計的合理性。但是這些測試手段精度低、費時，無法做到實時性，不能滿足批量生產的要求。

紅外技術的應用已有數十年的歷程。早期的應用主要是圍繞軍事目的進行，近年來，隨著非制冷焦平面陣列探測器的發展，關鍵器件的成本下降，紅外熱成像技術在民用領域也得到了很大的擴展。據統計，非制冷焦平面熱成像儀其年增長率超過了50％，目前紅外熱成像儀等設備已在醫療和電力設備檢測方面得到應用，但國內外還沒有應用在半導體光源的溫度場測量和分析系統中。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種半導體光源溫度場測量裝置，它能在生產過程中對半導體光源溫度場進行實時測量、監控和分析，借助于半導體光源溫度場監測軟件，實時在線監控產品質量，發現具有故障隱患的器件，及時調整工藝參數以提高產品成品率。

本實用新型所提出的技術解決方案是這樣的：一種半導體光源溫度場測量裝置，該測量裝置包括：紅外成像模塊，對半導體光源目標進行紅外輻射成像，并將圖像處理成數據輸出至計算機；

計算機，通過紅外成像模塊的數據接口接收紅外圖案數據，將操作命令傳輸給紅外成像模塊；

電源，向紅外成像模塊提供所需的穩定的工作電源。

所述紅外成像模塊包括紅外鏡頭、電動調焦模塊、時序驅動電路、紅外成像芯塊、A/D轉換電路、信號處理電路和數據接口，紅外鏡頭將紅外光聚焦在紅外成像芯片上，并轉換為模擬信號，時序驅動電路向紅外成像芯片提供包括時鐘信號、復位信號、中斷信號在內的時序信號，A/D轉換電路將模擬信號轉化為數字信號，經信號處理電路進行校正、濾波和增強，并輸出至數據接口。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

(1)能對在線的LED半導體光源進行溫度場測量：本裝置利用紅外熱成像技術將看不見的LED溫度場“熱像”轉變成可見光圖像，對LED溫度場進行實時監控和分析，通過溫度場監測軟件，監控生產過程中的產品是否出現缺陷，當發現有故障隱患的LED后，即將其淘汰出去，使產品質量得到可靠的保證。

(2)通過對產品的實時監控和分析，能及時調整、優化在線產品的工藝參數，從而提高產品的成品率，降低產品的生產成本。

(3)本裝置也可以應用在半導體照明模塊和半導體照明燈具生產企業，對半導體照明模塊和半導體照明燈具的溫度場的分布進行直接測度分析，評估其熱系統設計是否合理。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的半導體光源溫度場測量裝置的電路方框圖。

具體實施方式

通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。

參見圖1所示，一種半導體光源LED溫度場測量裝置由紅外成像模塊1、計算機2和電源3組成。紅外成像模塊1包括紅外鏡頭1-1、電動調焦模塊1-2、時序驅動電路1-3、紅外成像芯塊1-4、A/D轉換電路1-5、信號處理電路1-6和數據接口1-7。

紅外鏡頭1-1將可見光反射，將紅外光聚焦在紅外成像芯片1-4上，本例的紅外成像芯片1-4采用法國ULIS公司的紅外成像芯片，該芯片由384*288個像素點構成，各個像素點根據進入鏡頭的紅外信號強度改變自己的特征值，實現將紅外信號轉換為模擬電信號。時序驅動電路1-3提供紅外成像芯片1-4正常工作所需要的時序信號(時鐘信號clk、復位信號reset、中斷信號int等)，紅外成像芯片1-4根據這些時序信號就可以輸出各個像素點的響應值。A/D轉換電路1-5對前端送來的模擬電信號進行模數轉化，將模擬信號轉化為數字信號，由于溫度分辨率要達到±2℃，所以A/D轉換采用了14位的AD轉換器。信號處理電路1-6完成對從A/D轉換電路1-5輸入的數字信號的校正、濾波和增強等工作。處理后的數字信號通過數據接口1-7，傳輸到上位機，進行圖像的顯示和分析。本例的數據接口1-7采用USB2.0接口。

工作過程如下：首先將紅外鏡頭1-1對準被測半導體光源目標，電源開關打開，紅外成像模塊1即將所成紅外圖像通過USB接口1-7傳輸到計算機2，計算機2的成像分析軟件用VC編程實現，可完成對紅外成像模塊1的電動調焦、紅外圖像的顯示、數據的處理。通過成像分析軟件和USB接口，對紅外成像模塊1進行調焦控制，獲得合符標準的紅外圖像，然后通過成像分析軟件可實現對半導體光源(LED)溫度場出現異常部分進行報警、能夠生成并保存所需的半導體光源各部分的溫度數據、能夠顯示出目標的平均溫度和最高、最低溫度。從而找出具有故障隱患的發光半導體產品，提高產品的質量。