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成功案例

紅外熱像儀應(yīng)用于LED芯片檢測

LED芯片是LED產(chǎn)業(yè)的核心器件,芯片溫度過高會(huì)嚴(yán)重影響LED產(chǎn)品質(zhì)量,但芯片及芯片內(nèi)部的溫度分布一直是檢測難點(diǎn)。本文《紅外熱像儀應(yīng)用于LED芯片檢測》主要介紹使用紅外熱像儀以及特殊配件對LED芯片內(nèi)部進(jìn)行檢測,通過對內(nèi)部的溫度分布分析,改善設(shè)計(jì),提高LED產(chǎn)品質(zhì)量。
案例
下面關(guān)于3mm LED芯片的四幅紅外熱像圖均為同一型號福祿克紅外熱像儀(Fluke Ti50)加裝不同鏡頭拍攝。
說明:因LED芯片尺寸小,熱像儀需要在近的極限距離處拍攝,已遠(yuǎn)低于可見光小聚焦距離,故可見光一般無法在熱圖中顯示,或可見光與紅外熱圖位置差異較大。
LED芯片的溫度檢測內(nèi)容
1. 芯片整體的溫度值,芯片的高溫度不允許超過120℃。
2. 芯片內(nèi)部的金線和正負(fù)電極溫度分布。
金線和正負(fù)電極的溫度分布狀況可以為研發(fā)人員提供布線設(shè)計(jì)依據(jù),以及為芯片研發(fā)散熱系統(tǒng)也需要確認(rèn)芯片各部位的發(fā)熱情況。
LED芯片研發(fā)中原先使用什么儀器進(jìn)行測溫?
沒有,對于毫米級別尺寸的LED芯片來說,熱電偶和紅外測溫儀的采樣直徑均太大,同時(shí)也沒有辦法檢測芯片的各部分,特別是金線和正負(fù)電極的溫度分布。
對于不同的芯片檢測要求,紅外熱像儀該如何配置?
1. 較大芯片(超過3mm),若只需檢測表面的溫度值,不要求內(nèi)部溫度分布,推薦240×180以上像素紅外熱像儀配標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。
2. 較小芯片(3mm以下),其它條件同上,推薦320×240以上像素紅外熱像儀配標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。
3. 較大芯片需要檢測內(nèi)部溫度分布,推薦320×240以上像素紅外熱像儀配廣角鏡頭。
4. 較小芯片需要檢測內(nèi)部溫度分布,推薦Ti50FT/Ti55FT紅外熱像儀配微距鏡頭。
使用換裝微距鏡頭的紅外熱像儀檢測LED芯片的注意事項(xiàng)(非常重要)
1. 微距鏡頭調(diào)焦較困難,特別對于小目標(biāo),若調(diào)節(jié)鏡頭旋轉(zhuǎn)力度過大,清晰的目標(biāo)將一閃而過,故正確的調(diào)焦方法是:
A 將微距鏡頭旋出至大,也就是將鏡頭旋得長,這時(shí)可以檢測到小的目標(biāo)(如左上圖);
B 將熱像儀持穩(wěn),估算鏡頭至芯片20mm左右,目標(biāo)在鏡片中心位置,熱像儀前后緩慢移動(dòng);
C 若芯片太小,建議在與芯片同一平面上放置一個(gè)較大的熱物體,對該物體對焦準(zhǔn)確后鏡頭再移至芯片;
D 也可以將熱像儀固定,微距鏡頭鏡頭選出長,緩慢移動(dòng)芯片直至對焦準(zhǔn)確,該方法需要注意芯片的通電通道在移動(dòng)中松脫,移動(dòng)芯片一定要慢。
2. “事項(xiàng)一”是在現(xiàn)場演示中的臨時(shí)操作,在正式為客戶提供檢測方案時(shí),建議采用下列裝置進(jìn)行輔助對焦:
A 有位置微調(diào)功能的導(dǎo)軌??墒篃嵯駜x進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定的微量移動(dòng)。
B 可安裝在導(dǎo)軌上的可調(diào)云臺(帶標(biāo)準(zhǔn)照相機(jī)固定螺栓)。
熱像儀安裝在云臺上可進(jìn)行角度的穩(wěn)定移動(dòng)和固定。
說明:右側(cè)樣圖僅供參考,現(xiàn)場如何配置調(diào)焦裝具需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況條件決定。
3. 換裝微距鏡頭會(huì)帶來溫度檢測的誤差,用建議使用黑體爐或溫度穩(wěn)定的熱源檢測溫度后,通過對比溫度修改發(fā)射率或透過率(Smartview軟件中)來修正鏡頭誤差。
行業(yè)應(yīng)用
LED芯片制造商,研發(fā)部門。
Fluke紅外熱像儀,可望可及,問題點(diǎn)即拍即得
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