CN103592590B - 一种led器件光电热集成的测试系统及方法 - Google Patents

一种led器件光电热集成的测试系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103592590B
CN103592590B CN201310560650.7A CN201310560650A CN103592590B CN 103592590 B CN103592590 B CN 103592590B CN 201310560650 A CN201310560650 A CN 201310560650A CN 103592590 B CN103592590 B CN 103592590B
Authority
CN
China
Prior art keywords
led component
measured
test macro
control circuit
transient thermal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310560650.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103592590A (zh
Inventor
陈伟
杨连乔
阙秀福
张建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201310560650.7A priority Critical patent/CN103592590B/zh
Publication of CN103592590A publication Critical patent/CN103592590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103592590B publication Critical patent/CN103592590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

<b />本发明公开了一种LED器件光电热集成的测试系统及方法。本系统包括：计算机(010)、ARM控制电路(020)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)以及恒温槽(050)，计算机(010)通过信号线(070)分别与ARM控制电路(020)、瞬态热学测试系统(040)连接，ARM控制电路(020)通过信号线(070)分别与瞬态热学测试系统(040)、光学测试系统(030)连接，恒温槽(050)通过信号线(070)分别与光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)连接。本发明的测试系统能对LED器件的光电学参数和热学参数进行同时测量；而且能利用所测光学参数中的光功率对瞬态热阻测试系统施加在LED器件上的电功率进行校正，以获得LED器件的实际的耗散功率，从而实现LED器件光电热的集成测试，提高对LED器件瞬态热阻测试的精确度。

Description

一种LED器件光电热集成的测试系统及方法
技术领域
本发明涉及一种LED器件光电热集成的测试系统及方法，用于待测LED器件的光电热集成的测试。
技术背景
固态照明因其具有众多相较于以往照明光源独特的优势，已经用在生活生产的各个领域。
由于照明需要大功率型的光源才能达到照明要求，功率型的固态照明器件，例如，LED器件，因工作电流的增加，产生大量的热，引起LED器件芯片PN结结温变化，造成正向压降变化、色温变化、波长红移、光电转换效率变低，影响LED器件的光度、色度和电气参数。电气参数中的热阻是衡量LED器件光电特性及寿命的重要参数，如何实现快速、准确的测试LED的热阻已成为瞬态热测试的重要一环。
对LED热阻测试的方法主要包括红外热成像法、电学参数法、光谱及光功率法、瞬态热测试法。
红外热成像法只能测量未封装的裸露芯片，无法实现LED器件的无损坏测量，同时红外热成像技术受被测LED器件的光发射率、环境湿度、测试距离等因素的影响，测试误差相对较大；
电学参数法只能实现LED器件结温的平均值以及整体热阻的测试，无法测试各组成部分的热阻，在进行界面热分析方面存在不足，限制了对LED器件热性能的深入分析。
瞬态热测试的方法，可以实现LED器件各部分热阻的非破坏性在线测试。由于当前的在线测试瞬态热阻测试系统，在数据处理过程中采用的功率是测试电路直接施加的加热功率，而没有考虑LED器件发射的光功率，其所测得的瞬态热阻具有一定的误差。
与此同时，目前LED的光学参量和热学参量测试仪器都是分开来的，单个系统不能同时测得LED的光电参数，所以通过光电热集成的瞬态热测试系统，能实现LED器件的光电热参数并行以及精确测量。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种LED器件光电热集成的测试系统及方法，该系统能对瞬态热阻测试，提高对LED器件上热阻测试的精确度。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：
一种LED器件光电热集成的测试系统，该系统包括：计算机(010)、ARM控制电路(020)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)以及恒温槽(050)，计算机(010)通过信号线(070)分别与ARM控制电路(020)、瞬态热学测试系统(040)连接，ARM控制电路(020)通过信号线(070)分别与瞬态热学测试系统(040)、光学测试系统(030)连接，恒温槽(050)通过信号线(070)分别与光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)连接，其特征在于：
上述的计算机(010)，分别用于对所接收或发送来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行数据处理，获得恒温槽(050)中待测LED器件(051)的耗散功率，再进行温度冷却曲线测试，通过计算机(010)中软件算法编译获得瞬态热阻值；
上述ARM控制电路(020)，分别用于接收或发送来自计算机(010)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)的控制信号和数据信号；
上述光学测试系统(030)，用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)光功率参数，将接收的光功率参数发送到ARM控制电路(020)；
上述的瞬态热学测试系统(040)，通过信号线(070)分别与计算机(010)、ARM控制电路(020)及恒温槽(050)相连，用于分别接收或发送所测电压信号，实现待测LED器件(051)数据采集；
上述的恒温槽(050)，用于测量待测LED器件(051)。
所述光学测试系统(030)，包括积分球模块(031)、快速光谱仪模块(032)，积分球模块(031)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)发射的光功率参数，将接收的光功率参数发送到快速光谱仪模块(032)，快速光谱仪模块(032)用于接收和分析积分球模块(031)发送来恒温槽(050)中的测试待测LED器件(051)的光功率参数，将分析后得到的光功率参数发送至ARM控制电路(020)。
所述的瞬态热学测试系统(040)，包括恒流源控制模块(041)、温度测量模块(042)、数据采集模块(043)和加热及温控模块(044)，恒流源控制模块(041)用于接收ARM控制电路(020)发出的电流控制信号，向恒温槽(050)中的待测LED器件(051)提供工作及加热电流；
温度测量模块(042)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)管脚温度参数，将管脚的管脚温度参数发送至ARM控制电路(020)；数据采集模块(043)用于采集待测LED器件(051)的电压参数，将采集的待测LED器件(051)的电压参数发送到计算机(010)；加热及温控模块(044)用于接收ARM控制电路(020)发出的控制恒温槽(050)中的待测LED器件(051)加热温度参数，对恒温槽(050)进行加热。
一种LED器件光电热集成的测试方法，用于上述系统进行光电热集成测试，包括以下测试步骤：
根据用户指令测试K因子(S1)，测试过程中待测LED器件(051)的工作电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，待测LED器件(051)的管脚温度参数由温度测量模块(042)测试(S2)；
根据K因子测试温度冷却曲线，同时进行光功率参数的测试，其中测试过程中的加热电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，数据采集模块(043)对待测LED器件(051)进行电压参数采集，通过K因子计算公式得到待测LED器件(051)的温度冷却曲线；待测LED器件(051)的光功率参数由光学测试系统(030)测试(S2)；
根据待测LED器件(051)的光功率参数，对电功率参数进行修正，得到耗散功率(S3)；
根据耗散功率和温度冷却曲线，进行数据处理，得到待测LED器件(051)的瞬态热阻，其中数据处理是由计算机(010)中的软件算法编译对接收的来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行的数据处理，实现待测LED器件(051)瞬态热阻的精确测试(S4)。
本发明的一种LED器件光电热集成的测试系统与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和显著优点：
本发明的测试系统能对LED器件的光电学参数和热学参数进行同时测量；而且能利用所测光学参数中的光功率对瞬态热阻测试系统施加在LED器件上的电功率进行校正，以获得LED器件的实际的耗散功率，从而实现LED器件光电热的集成测试，提高对LED器件瞬态热阻测试的精确度。
附图说明
图1为本发明的一种LED器件光电热集成的测试系统的结构示意图；
图2为图1所示的系统的进一步的详细结构示意图；
图3为本发明优先实施例的测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
如图1、图2所示,，本发明的一种LED器件光电热集成的测试系统，该系统包括：计算机(010)、ARM控制电路(020)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)以及恒温槽(050)，计算机(010)通过信号线(070)分别与ARM控制电路(020)、瞬态热学测试系统(040)连接，ARM控制电路(020)通过信号线(070)分别与瞬态热学测试系统(040)、光学测试系统(030)连接，恒温槽(050)通过信号线(070)分别与光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)连接，其特征在于：
上述的计算机(010)，分别用于对所接收或发送来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行数据处理，获得恒温槽(050)中待测LED器件(051)的耗散功率，再进行温度冷却曲线测试，通过计算机(010)中软件算法编译获得瞬态热阻值；
上述ARM控制电路(020)，分别用于接收或发送来自计算机(010)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)的控制信号和数据信号；
上述光学测试系统(030)，用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)光功率参数，将接收的光功率参数发送到ARM控制电路(020)；所述光学测试系统(030)，包括积分球模块(031)、快速光谱仪模块(032)，积分球模块(031)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)发射的光功率参数，将接收的光功率参数发送到快速光谱仪模块(032)；快速光谱仪模块(032)用于接收和分析积分球模块(031)发送来恒温槽(050)中的测试待测LED器件(051)的光功率参数，将分析后得到的光功率参数发送至ARM控制电路(020)；
上述瞬态热学测试系统(040)，通过信号线(070)分别与计算机(010)、ARM控制电路(020)恒温槽(050)相连，用于分别接收或发送所测电压信号，实现待测LED器件(051)数据采集，
所述的瞬态热学测试系统(040)，包括恒流源控制模块(041)、温度测量模块042)、数据采集模块(043)和加热及温控模块(044)；恒流源控制模块(041)用于接收ARM控制电路(020)发出的电流控制信号，向恒温槽(050)中的待测LED器件(051)提供工作及加热电流，温度测量模块(042)用于测量恒温槽(050)中的待测LED器件(051)管脚温度参数，将管脚的管脚温度参数发送至ARM控制电路(020)；数据采集模块(043)用于采集待测LED器件(051)的电压参数，将采集的待测LED器件(051)的电压参数发送到计算机(010)；加热及温控模块(044)用于接收ARM控制电路(020)发出的控制恒温槽(050)的待测LED器件(051)加热温度参数，对恒温槽(050)进行加热；
上述恒温槽(050)，用于测量待测LED器件(051)。
参见图3，本发明的一种LED器件光电热集成的测试系统的测试流程如下所述：
步骤S1：根据用户指令测试K因子(S1)，测试过程中待测LED器件(051)的工作电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，待测LED器件(051)的管脚温度参数由温度测量模块(042)测试；
步骤S2：根据K因子测试温度冷却曲线(S2)，同时进行光功率参数的测试，其中测试过程中的加热电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，数据采集模块(043)对待测LED器件(051)进行电压参数采集，通过K因子计算公式得到待测LED器件(051)的温度冷却曲线；待测LED器件(051)的光功率参数由光学测试系统(030)测试；
步骤S3：根据待测LED器件(051)的光功率参数，对电功率参数进行修正，得到耗散功率(S3)；
步骤S4：根据耗散功率和温度冷却曲线，进行数据处理，得到待测LED器件(051)的瞬态热阻，其中数据处理是由计算机(010)中软件算法编译对接收的来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行的数据处理，实现待测LED器件(051)瞬态热阻的精确测试。
尽管已经详述了本发明的一种优先实施例，但是只要不背离本发明思想和范围，此实施例的各种改进形式对阅读了本说明书的本领域普通技术人员而言将会是显而易见的。所附权利要求旨在覆盖在此阐述的特定实施方式及其改进、变化和等效方案。

Claims (4)

1.一种LED器件光电热集成的测试系统，该系统包括：计算机(010)、ARM控制电路(020)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)以及恒温槽(050)，计算机(010)通过信号线(070)分别与ARM控制电路(020)、瞬态热学测试系统(040)连接，ARM控制电路(020)通过信号线(070)分别与瞬态热学测试系统(040)、光学测试系统(030)连接，恒温槽(050)通过信号线(070)分别与光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)连接，其特征在于：
上述的计算机(010)，分别用于对所接收或发送来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行数据处理，获得恒温槽(050)中待测LED器件(051)的耗散功率，再进行温度冷却曲线测试，通过计算机(010)中软件算法编译获得瞬态热阻值；
上述ARM控制电路(020)，分别用于接收或发送来自计算机(010)、光学测试系统(030)、瞬态热学测试系统(040)的控制信号和测试数据信号；
上述光学测试系统(030)，用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)光功率参数，将接收的光功率参数发送到ARM控制电路(020)；
上述的瞬态热学测试系统(040)，通过信号线(070)分别与计算机(010)、ARM控制电路(020)及恒温槽(050)相连，用于分别接收或发送所测电压信号，实现待测LED器件(051)数据采集；
上述的恒温槽(050)，用于测量待测LED器件(051)。
2.根据权利要求1所述的一种LED器件光电热集成的测试系统，其特征在于：上述光学测试系统(030)，包括积分球模块(031)、快速光谱仪模块(032)，积分球模块(031)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)发射的光功率参数，将接收的光功率参数发送到快速光谱仪模块(032)，快速光谱仪模块(032)用于接收和分析积分球模块(031)发送到恒温槽(050)中的待测LED器件(051)的光功率参数，将分析后得到的光功率参数发送至ARM控制电路(020)。
3.根据权利要求2所述的一种LED器件光电热集成的测试系统，其特征在于：上述瞬态热学测试系统(040)，包括恒流源控制模块(041)、温度测量模块(042)、数据采集模块(043)和加热及温控模块(044)；
恒流源控制模块(041)用于接收ARM控制电路(020)发出的电流控制信号，向恒温槽(050)中的待测LED器件(051)提供工作及加热电流；
温度测量模块(042)用于测试恒温槽(050)中的待测LED器件(051)的管脚温度参数，将待测LED器件(051)的管脚温度参数发送至ARM控制电路(020)；
数据采集模块(043)用于采集待测LED器件(051)的电压参数，将采集的待测LED器件(051)的电压参数发送到计算机(010)；
加热及温控模块(044)用于接收ARM控制电路(020)发出的控制恒温槽(050)的加热温度参数，对恒温槽(050)进行加热。
4.一种LED器件光电热集成的测试方法，用于根据权利要求1所述的一种LED器件光电热集成的测试系统进行测试，其特征在于：包括以下测试步骤：
根据用户指令测试K因子(S1)，测试过程中待测LED器件(051)的工作电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，待测LED器件(051)的管脚温度参数由温度测量模块(042)测试(S2)；
根据K因子测试温度冷却曲线，同时进行光功率参数的测试，其中测试过程中的加热电流由瞬态热学测试系统(040)的恒流源控制模块(041)提供，数据采集模块(043)对待测LED器件(051)进行电压参数采集，通过K因子计算公式得到待测LED器件(051)的温度冷却曲线；待测LED器件(051)的光功率参数由光学测试系统(030)测试(S2)；
根据待测LED器件(051)的光功率参数，对光功率参数进行修正，得到耗散功率(S3)；
根据耗散功率和温度冷却曲线，进行数据处理，得到LED器件(051)的瞬态热阻，其中数据处理是由计算机(010)中的软件算法编译对接收的来自ARM控制电路(020)和瞬态热学测试系统(040)的数据，进行的数据处理，实现待测LED器件(051)瞬态热阻的精确测试(S4)。
CN201310560650.7A 2013-11-12 2013-11-12 一种led器件光电热集成的测试系统及方法 Active CN103592590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310560650.7A CN103592590B (zh) 2013-11-12 2013-11-12 一种led器件光电热集成的测试系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310560650.7A CN103592590B (zh) 2013-11-12 2013-11-12 一种led器件光电热集成的测试系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103592590A CN103592590A (zh) 2014-02-19
CN103592590B true CN103592590B (zh) 2016-01-13

Family

ID=50082806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310560650.7A Active CN103592590B (zh) 2013-11-12 2013-11-12 一种led器件光电热集成的测试系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103592590B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103926517B (zh) * 2014-04-24 2016-08-17 重庆大学 功率型led热阻的测试装置及方法
CN105004427B (zh) * 2015-07-08 2018-08-17 上海大学 用于精确测试半导体器件温度分布的装置和方法
CN106092904A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 一种材料光热转换效率测试平台及其测试方法
CN107015134B (zh) * 2017-05-23 2019-08-09 山东大学 一种led光电热特性的测试系统及其应用
CN107677319A (zh) * 2017-11-03 2018-02-09 广东工业大学 一种led灯测试系统
CN110940496B (zh) * 2019-12-20 2021-12-14 苏州卓云软件有限公司 光源检测系统中光谱仪积分过程的提速方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000292495A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Advantest Corp 半導体デバイス試験装置及び試験方法
US6728652B1 (en) * 1998-08-20 2004-04-27 Advantest Corporation Method of testing electronic components and testing apparatus for electronic components
CN101266280A (zh) * 2008-05-13 2008-09-17 上海大学 大功率发光二极管热阻及结温测试系统
CN102628735A (zh) * 2012-03-15 2012-08-08 威力盟电子(苏州)有限公司 Led的耐热测试装置以及耐热测试方法
CN103344902A (zh) * 2013-07-10 2013-10-09 上海大学 一种led瞬态热阻测量系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728652B1 (en) * 1998-08-20 2004-04-27 Advantest Corporation Method of testing electronic components and testing apparatus for electronic components
JP2000292495A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Advantest Corp 半導体デバイス試験装置及び試験方法
CN101266280A (zh) * 2008-05-13 2008-09-17 上海大学 大功率发光二极管热阻及结温测试系统
CN102628735A (zh) * 2012-03-15 2012-08-08 威力盟电子(苏州)有限公司 Led的耐热测试装置以及耐热测试方法
CN103344902A (zh) * 2013-07-10 2013-10-09 上海大学 一种led瞬态热阻测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103592590A (zh) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103592590B (zh) 一种led器件光电热集成的测试系统及方法
CN105510794B (zh) 高电子迁移率晶体管phemt热阻测试方法
CN103076551B (zh) 一种led灯具热阻构成测试装置和方法
CN101266280A (zh) 大功率发光二极管热阻及结温测试系统
CN102829890B (zh) 一种led结温的测量装置及方法
CN103698682B (zh) 一种基于fpga技术的cmos图像传感器测试装置
CN103344902B (zh) 一种led瞬态热阻测量系统
CN201622322U (zh) Oled光电性能综合测试装置
CN103267588A (zh) 基于led相对光谱随温度变化的结温测试装置及其方法
CN107015134B (zh) 一种led光电热特性的测试系统及其应用
CN109060164B (zh) 基于显微高光谱的发光器件温度分布测量装置及测量方法
CN104459510A (zh) 一种led阵列结温快速在线检测装置
CN101441237A (zh) 半导体发光器件热性能测量装置
CN103926517B (zh) 功率型led热阻的测试装置及方法
CN201016844Y (zh) 光电探测器光谱响应测试实验装置
CN103278311B (zh) 一种红外辐射面均匀性测量装置及方法
CN103175624A (zh) 一种非接触式led结温测试方法及装置
CN106323496A (zh) 一种新型的led结温测量方法
CN105628218A (zh) 一种光模块芯片温度校准方法
CN104748885A (zh) 基于i-v特性曲线测量led结温的方法
CN202854290U (zh) 一种热电性能测量装置
CN105318985B (zh) 一种通过反射光相对强度测量物体表面温度的装置及方法
CN201110883Y (zh) 半导体发光器件热性能测量装置
Hantos et al. Measurement issues in LED characterization for Delphi4LED style combined electrical-optical-thermal LED modeling
CN104792710A (zh) 一种物体光学特性测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant