CN105353289A - Led芯片结温测试方法 - Google Patents

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黄慧诗
闫晓密
张秀敏
周锋
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices

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Abstract

本发明涉及一种LED芯片结温测试方法，其特征是，包括以下步骤：（1）建模：LED芯片在驱动电流下分别采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃环境温度下驱动电流的电压值；（2）建模计算：根据步骤（1）得到的温度和对应的电压差值获取一次函数拟合公式y=ax+b，其中x为横坐标，代表环境温度；y为纵坐标，代表电压差值；a为斜率，b为截矩；（3）实测：采用驱动电流将LED芯片驱动到热平衡状态，获取热平衡状况下的电压值；（4）结温计算：获取热平衡电压与常温建模电压差ΔVf；再根据结温计算公式Tj=（ΔVf-b）/a，计算得到LED芯片的结温。所述驱动电流采用相应LED芯片的老化电流。本发明可获取准确的LED芯片结温，并且测试设备成本较低。

Description

LED芯片结温测试方法
技术领域
本发明涉及一种LED芯片结温测试方法，属于半导体技术领域。
背景技术
LED芯片工作结温对LED寿命的影响至关重要，结温每升高10度，其寿命会缩减一半，并且结温升高后转换效率下降，导致能源浪费。
采用电压法测结温是行业内常用的方法，但需要高脉冲源表，其设备价格非常昂贵，一般公司很难承受。现有的电压法测结温主要过程为：（1）采用标准电压法建模，电流采用小电流：0.1~0.5mA；（2）正常驱动电流达到热平衡后，快速切换到建模电流获取读取电压值，通过计算热平衡后建模电流的差值推算芯片结温。在测试过程中往往会因为电流源表切换速度不够快导致热损失，影响到测试结果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种LED芯片结温测试方法，可获取准确的LED芯片结温，并且测试设备成本较低。
按照本发明提供的技术方案，所述LED芯片结温测试方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）建模：LED芯片在驱动电流下分别采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃环境温度下驱动电流的电压值；
（2）建模计算：根据步骤（1）得到的温度和对应的电压差值获取一次函数拟合公式y=ax+b，其中x为横坐标，代表环境温度；y为纵坐标，代表电压差值；a为斜率，b为截矩；
（3）实测：采用驱动电流将LED芯片驱动到热平衡状态，获取热平衡状况下的电压值；
（4）结温计算：获取热平衡电压与常温建模电压差ΔVf；再根据结温计算公式Tj=（ΔVf-b）/a，计算得到LED芯片的结温。
进一步的，所述驱动电流采用相应LED芯片的老化电流。
进一步的，所述LED芯片达到热平衡状态的时间为30～60min。
进一步的，所述ΔVf为步骤（3）实测得到的电压值与建模时25℃条件下的电压值的差值。
本发明所述LED芯片结温测试方法，对电压法测结温方法进行改进，避免了因电流源表切换速度不够快导致的热损失影响，只需使用Keithley2000/2400常规源表即可获取准确的LED芯片结温，测试设备成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例中得到的温度和对应电压差值的一次函数拟合曲线。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
实施例：
本发明所述LED芯片结温测试方法，包括以下步骤：
（1）建模：LED芯片在驱动电流下分别采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃等环境温度下驱动电流的电压值；所述驱动电流采用相应LED芯片的老化电流；
（2）建模计算：根据步骤（1）得到的不同温度和对应的电压差值做表获取一次函数拟合公式y=ax+b，其中x为横坐标，代表环境温度；y为纵坐标，代表电压差值；a为斜率，b为截矩；本实施例得到的一次函数曲线如图1所示，y=－0.002518x+0.061661；
（3）实测：采用驱动电流将LED芯片驱动到热平衡状态，获取热平衡状况下的电压值；所述驱动电流为建模时的老化电流，LED芯片达到热平衡状态的时间为30～60min；
（4）结温计算：获取热平衡电压与常温建模电压差ΔVf，ΔVf为步骤（3）实测得到的电压值与建模时25℃（常温）条件下的电压值的差值；再根据结温计算公式Tj=（ΔVf-b）/a，计算得到LED芯片的结温。
本发明的测试原理：本发明利用LED芯片的电压负温度特性，先通过温度建模，获取器件电压与温度的系数关系，再通过热平衡时电压下降值，计算器件结温值。
本发明具有以下优点：（1）本发明直接采用驱动电流建模，在热平衡时无需进行电流切换，避免因电流源表小电流切换速度不够快导致的热损失；（2）本发明所述测试方法可以通过以下装置完成：Keithley2000/2400源表1台，200度烤箱1台，测试连接线若干；测试设备的成本较低；（3）本发明可广泛应用于LED芯片、灯珠、成品灯具等不同形式的器件结温。

Claims (4)

1.一种LED芯片结温测试方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）建模：LED芯片在驱动电流下分别采集25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃环境温度下驱动电流的电压值；
（2）建模计算：根据步骤（1）得到的温度和对应的电压差值获取一次函数拟合公式y=ax+b，其中x为横坐标，代表环境温度；y为纵坐标，代表电压差值；a为斜率，b为截矩；
（3）实测：采用驱动电流将LED芯片驱动到热平衡状态，获取热平衡状况下的电压值；
（4）结温计算：获取热平衡电压与常温建模电压差ΔVf；再根据结温计算公式Tj=（ΔVf-b）/a，计算得到LED芯片的结温。
2.如权利要求1所述的LED芯片结温测试方法，其特征是：所述驱动电流采用相应LED芯片的老化电流。
3.如权利要求1所述的LED芯片结温测试方法，其特征是：所述LED芯片达到热平衡状态的时间为30～60min。
4.如权利要求1所述的LED芯片结温测试方法，其特征是：所述ΔVf为步骤（3）实测得到的电压值与建模时25℃条件下的电压值的差值。
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