成功案例

红外热像仪应用于LED芯片检测

LED芯片是LED产业的核心器件,芯片温度过高会严重影响LED产品质量,但芯片及芯片内部的温度分布一直是检测难点。本文《红外热像仪应用于LED芯片检测》主要介绍使用红外热像仪以及特殊配件对LED芯片内部进行检测,通过对内部的温度分布分析,改善设计,提高LED产品质量。
案例
下面关于3mm LED芯片的四幅红外热像图均为同一型号福禄克红外热像仪(Fluke Ti50)加装不同镜头拍摄。
说明:因LED芯片尺寸小,热像仪需要在近的极限距离处拍摄,已远低于可见光小聚焦距离,故可见光一般无法在热图中显示,或可见光与红外热图位置差异较大。
LED芯片的温度检测内容
1. 芯片整体的温度值,芯片的高温度不允许超过120℃。
2. 芯片内部的金线和正负电极温度分布。
金线和正负电极的温度分布状况可以为研发人员提供布线设计依据,以及为芯片研发散热系统也需要确认芯片各部位的发热情况。
LED芯片研发中原先使用什么仪器进行测温?
没有,对于毫米级别尺寸的LED芯片来说,热电偶和红外测温仪的采样直径均太大,同时也没有办法检测芯片的各部分,特别是金线和正负电极的温度分布。
对于不同的芯片检测要求,红外热像仪该如何配置?
1. 较大芯片(超过3mm),若只需检测表面的温度值,不要求内部温度分布,推荐240×180以上像素红外热像仪配标准镜头。
2. 较小芯片(3mm以下),其它条件同上,推荐320×240以上像素红外热像仪配标准镜头。
3. 较大芯片需要检测内部温度分布,推荐320×240以上像素红外热像仪配广角镜头。
4. 较小芯片需要检测内部温度分布,推荐Ti50FT/Ti55FT红外热像仪配微距镜头。
使用换装微距镜头的红外热像仪检测LED芯片的注意事项(非常重要)
1. 微距镜头调焦较困难,特别对于小目标,若调节镜头旋转力度过大,清晰的目标将一闪而过,故正确的调焦方法是:
A 将微距镜头旋出至大,也就是将镜头旋得长,这时可以检测到小的目标(如左上图);
B 将热像仪持稳,估算镜头至芯片20mm左右,目标在镜片中心位置,热像仪前后缓慢移动;
C 若芯片太小,建议在与芯片同一平面上放置一个较大的热物体,对该物体对焦准确后镜头再移至芯片;
D 也可以将热像仪固定,微距镜头镜头选出长,缓慢移动芯片直至对焦准确,该方法需要注意芯片的通电通道在移动中松脱,移动芯片一定要慢。
2. “事项一”是在现场演示中的临时操作,在正式为客户提供检测方案时,建议采用下列装置进行辅助对焦:
A 有位置微调功能的导轨。可使热像仪进行准确、稳定的微量移动。
B 可安装在导轨上的可调云台(带标准照相机固定螺栓)。
热像仪安装在云台上可进行角度的稳定移动和固定。
说明:右侧样图仅供参考,现场如何配置调焦装具需根据现场实际工况条件决定。
3. 换装微距镜头会带来温度检测的误差,用建议使用黑体炉或温度稳定的热源检测温度后,通过对比温度修改发射率或透过率(Smartview软件中)来修正镜头误差。
行业应用
LED芯片制造商,研发部门。
Fluke红外热像仪可望可及,问题点即拍即得
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