熱阻是LED器件散熱性能的一個(gè)衡量指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，LED的驅(qū)動(dòng)功率只有一半用于發(fā)光，其余則是以熱量的形式擴(kuò)散出去。隨著大功率LED的發(fā)展，LED的散熱性能引起了廣泛關(guān)注，并成為LED器件設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的影響因素，這也對(duì)LED的熱阻測(cè)量提出了迫切的要求。
Ø LED的熱阻定義式為：RJX = (TJ -TX )/PH。RJX：待測(cè)器件PN結(jié)到指定參考點(diǎn)之間的熱阻[℃/W]；TJ：待測(cè)器件穩(wěn)定時(shí)的結(jié)溫 [℃]；TX：指定參考點(diǎn)的溫度[℃]；PH：待測(cè)器件的熱耗散功率[W]。
Ø QB/T 4057中推薦使用傳遞熱阻，以LED的驅(qū)動(dòng)功率代入上式的熱耗散功率。實(shí)際上為了得到更準(zhǔn)確的熱阻值，應(yīng)從LED的驅(qū)動(dòng)功率中扣除發(fā)光功率，得到器件的熱耗散功率，這對(duì)LED的熱阻測(cè)試提出了更高的要求。
Ø LED的熱阻測(cè)量一般采用JESD 51-1、JESD 51-14標(biāo)準(zhǔn)電學(xué)法，該方法可在不破壞被測(cè)器件的前提下，得到熱阻信息。LED的PN結(jié)結(jié)溫變化ΔTJ與正向結(jié)電壓ΔVf變化呈線性關(guān)系，根據(jù)JESD標(biāo)準(zhǔn)獲取LED器件的溫敏系數(shù)K，再通過(guò)測(cè)量正向結(jié)電壓得到溫度信息，進(jìn)而繪制結(jié)溫-時(shí)間的關(guān)系曲線，曲線數(shù)據(jù)根據(jù)JESD51-1、JESD51-14標(biāo)準(zhǔn)等計(jì)算得到穩(wěn)態(tài)熱阻、瞬態(tài)熱阻及結(jié)構(gòu)函數(shù)信息。
LED熱阻結(jié)構(gòu)
Ø 結(jié)構(gòu)函數(shù)描述了LED器件熱流傳輸路徑上每個(gè)部分的熱容(Cthr)及熱阻(Rthr)信息。LED系統(tǒng)的熱流路徑一般由芯片、金屬基板和外接熱沉構(gòu)成，透過(guò)結(jié)構(gòu)函數(shù)，可以得到芯片到金屬基板的熱阻、金屬基板到冷卻系統(tǒng)的熱阻、冷卻系統(tǒng)到周?chē)h(huán)境的熱阻信息，使得LED器件的熱阻結(jié)構(gòu)可視化。
Ø LED的熱阻測(cè)試對(duì)于測(cè)試儀器提出了高要求：1）測(cè)量LED的發(fā)光功率得到準(zhǔn)確的LED熱阻；2）LED的快速熱響應(yīng)要求PN結(jié)結(jié)溫的變化必須在微妙級(jí)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行；3）具備結(jié)構(gòu)函數(shù)分析功能，在不破壞LED器件的前提下，得到內(nèi)部的熱阻結(jié)構(gòu)。
本標(biāo)題頁(yè)面：如何測(cè)量LED的熱阻
