[發(fā)明專利]LED芯片結(jié)溫測試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510691257.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN105353289A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃慧詩;閆曉密;張秀敏;周鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇新廣聯(lián)半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;劉海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LED芯片結(jié)溫測試方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

LED芯片工作結(jié)溫對(duì)LED壽命的影響至關(guān)重要，結(jié)溫每升高10度，其壽命會(huì)縮減一半，并且結(jié)溫升高后轉(zhuǎn)換效率下降，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

采用電壓法測結(jié)溫是行業(yè)內(nèi)常用的方法，但需要高脈沖源表，其設(shè)備價(jià)格非常昂貴，一般公司很難承受。現(xiàn)有的電壓法測結(jié)溫主要過程為：（1）采用標(biāo)準(zhǔn)電壓法建模，電流采用小電流：0.1~0.5mA；（2）正常驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到熱平衡后，快速切換到建模電流獲取讀取電壓值，通過計(jì)算熱平衡后建模電流的差值推算芯片結(jié)溫。在測試過程中往往會(huì)因?yàn)殡娏髟幢砬袚Q速度不夠快導(dǎo)致熱損失，影響到測試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種LED芯片結(jié)溫測試方法，可獲取準(zhǔn)確的LED芯片結(jié)溫，并且測試設(shè)備成本較低。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述LED芯片結(jié)溫測試方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）建模：LED芯片在驅(qū)動(dòng)電流下分別采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃環(huán)境溫度下驅(qū)動(dòng)電流的電壓值；

（2）建模計(jì)算：根據(jù)步驟（1）得到的溫度和對(duì)應(yīng)的電壓差值獲取一次函數(shù)擬合公式y(tǒng)=ax+b，其中x為橫坐標(biāo)，代表環(huán)境溫度；y為縱坐標(biāo)，代表電壓差值；a為斜率，b為截矩；

（3）實(shí)測：采用驅(qū)動(dòng)電流將LED芯片驅(qū)動(dòng)到熱平衡狀態(tài)，獲取熱平衡狀況下的電壓值；

（4）結(jié)溫計(jì)算：獲取熱平衡電壓與常溫建模電壓差ΔVf；再根據(jù)結(jié)溫計(jì)算公式Tj=（ΔVf-b）/a，計(jì)算得到LED芯片的結(jié)溫。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電流采用相應(yīng)LED芯片的老化電流。

進(jìn)一步的，所述LED芯片達(dá)到熱平衡狀態(tài)的時(shí)間為30～60min。

進(jìn)一步的，所述ΔVf為步驟（3）實(shí)測得到的電壓值與建模時(shí)25℃條件下的電壓值的差值。

本發(fā)明所述LED芯片結(jié)溫測試方法，對(duì)電壓法測結(jié)溫方法進(jìn)行改進(jìn)，避免了因電流源表切換速度不夠快導(dǎo)致的熱損失影響，只需使用Keithley2000/2400常規(guī)源表即可獲取準(zhǔn)確的LED芯片結(jié)溫，測試設(shè)備成本較低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中得到的溫度和對(duì)應(yīng)電壓差值的一次函數(shù)擬合曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：

本發(fā)明所述LED芯片結(jié)溫測試方法，包括以下步驟：

（1）建模：LED芯片在驅(qū)動(dòng)電流下分別采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃等環(huán)境溫度下驅(qū)動(dòng)電流的電壓值；所述驅(qū)動(dòng)電流采用相應(yīng)LED芯片的老化電流；

（2）建模計(jì)算：根據(jù)步驟（1）得到的不同溫度和對(duì)應(yīng)的電壓差值做表獲取一次函數(shù)擬合公式y(tǒng)=ax+b，其中x為橫坐標(biāo)，代表環(huán)境溫度；y為縱坐標(biāo)，代表電壓差值；a為斜率，b為截矩；本實(shí)施例得到的一次函數(shù)曲線如圖1所示，y=－0.002518x+0.061661；

（3）實(shí)測：采用驅(qū)動(dòng)電流將LED芯片驅(qū)動(dòng)到熱平衡狀態(tài)，獲取熱平衡狀況下的電壓值；所述驅(qū)動(dòng)電流為建模時(shí)的老化電流，LED芯片達(dá)到熱平衡狀態(tài)的時(shí)間為30～60min；

（4）結(jié)溫計(jì)算：獲取熱平衡電壓與常溫建模電壓差ΔVf，ΔVf為步驟（3）實(shí)測得到的電壓值與建模時(shí)25℃（常溫）條件下的電壓值的差值；再根據(jù)結(jié)溫計(jì)算公式Tj=（ΔVf-b）/a，計(jì)算得到LED芯片的結(jié)溫。

本發(fā)明的測試原理：本發(fā)明利用LED芯片的電壓負(fù)溫度特性，先通過溫度建模，獲取器件電壓與溫度的系數(shù)關(guān)系，再通過熱平衡時(shí)電壓下降值，計(jì)算器件結(jié)溫值。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明直接采用驅(qū)動(dòng)電流建模，在熱平衡時(shí)無需進(jìn)行電流切換，避免因電流源表小電流切換速度不夠快導(dǎo)致的熱損失；（2）本發(fā)明所述測試方法可以通過以下裝置完成：Keithley2000/2400源表1臺(tái)，200度烤箱1臺(tái)，測試連接線若干；測試設(shè)備的成本較低；（3）本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于LED芯片、燈珠、成品燈具等不同形式的器件結(jié)溫。