提升研發(fā)與生產(chǎn)效率 熱影像儀助LED一臂之力
LED利用固態(tài)半導體芯片作為發(fā)光材料,發(fā)光原理則是當兩端施加正向電壓時(shí),半導體中的載流子發(fā)生復合,放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射而產(chǎn)生可見(jiàn)光、遠紅外光及近紅外光。
LED是一種新型的固態(tài)光源,且已在特殊領(lǐng)域顯現出優(yōu)異的效果,各種類(lèi)型的LED、利用LED作二次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品及與LED配套的產(chǎn)品發(fā)展迅速,新產(chǎn)品不斷上市,已發(fā)展成不少新型產(chǎn)業(yè)。展望將來(lái),還期望能更進(jìn)一步地提升。
工作溫度愈高 LED使用壽命愈短
事實(shí)上,LED的實(shí)際壽命與工作溫度往往成反比,如LED使用壽命在工作溫度為74℃為10,000小時(shí)、63℃時(shí)為25,000小時(shí),小于50℃時(shí),則可為50,000小時(shí)。根本原因是LED的光電轉換效率極差,大約只有15~20%左右的電能轉為光輸出,其余均轉換成為熱能。因此,當大量使用高功率的LED于一塊模塊中,并應用于高亮度操作時(shí),這些極差的轉換效率將造成散熱處理的大問(wèn)題。 然而,應用熱影像儀能協(xié)助LED模塊驅動(dòng)電路(包括電源)、光源半導體發(fā)熱分布分析及光衰測試等研發(fā)工作。
? 檢視LED模塊驅動(dòng)電路
在LED產(chǎn)品研發(fā)中,工程師須進(jìn)行一部分驅動(dòng)電路設計,例如整流器電路模塊。利用熱影像儀,工程師可以迅速而便捷地發(fā)現電路上溫度異常之處,便于完善電路設計。
? 檢測LED光源半導體芯片發(fā)熱
利用熱影像儀,工程師可以所得到的光源半導體芯片發(fā)熱紅外線(xiàn)熱影像圖,分析出其芯片在工作時(shí)的溫度,以及溫度的分布情況,在此基礎下,達到提升LED產(chǎn)品壽命的目的。
熱影像儀已廣泛應用于LED的測試與品管流程。
? 光衰試驗
LED產(chǎn)品的光衰是指光在傳輸過(guò)程中的訊號減弱,而現階段全球LED大廠(chǎng)的LED產(chǎn)品光衰程度都不盡相同,大功率的LED同樣存在光衰的現象,這和溫度有著(zhù)直接的關(guān)系,主要是由芯片、熒光粉和封裝技術(shù)決定的。目前,白光LED的光衰問(wèn)題可能是進(jìn)軍商用照明市場(chǎng)的首要問(wèn)題之一。
再者,能將熱影像儀應用于LED制程中的品管階段,提升產(chǎn)品的良率。
? 半導體照明:使吹制燈泡具均勻性
透過(guò)熱影像儀的拍攝下,能在產(chǎn)線(xiàn)玻璃吹泡的過(guò)程進(jìn)行參數修正,改善掐口制程,可以有效提升產(chǎn)品成品率,降低成本。
? 檢測LED芯片封裝前的溫度
在LED芯片封裝前檢測溫度可以避免封裝后因溫度異常,降低廢品率。此階段手不能接觸表面,熱影像儀能夠很好地幫助客戶(hù)發(fā)現此處的問(wèn)題,作為流水線(xiàn)檢測工具。
? LED成品顯示屏幕開(kāi)機測試
LED顯示屏幕完成后,須做最后的驗收,透過(guò)不同顏色的測試來(lái)看屏幕是否符合交貨的要求,目前大多數企業(yè)都沒(méi)有這個(gè)流程。使用熱影像儀,能為制造廠(chǎng)家提高產(chǎn)品檢測標準,提升產(chǎn)品的質(zhì)量與數量。
手持式紅外線(xiàn)熱影像儀在戶(hù)外或戶(hù)內場(chǎng)所中皆可輕易使用。
紅外線(xiàn)熱影像儀能辨別/定位故障處
在使用熱影像儀前,LED成品廠(chǎng)商一直未能有效解決以下?tīng)顩r。首先透過(guò)紅外線(xiàn)熱影像儀檢測目標時(shí)不須斷電,操作方便,同時(shí)非接觸測量的方法使原有的溫度場(chǎng)不受干擾,且具有小于1毫秒的快速響應速度。再者當使用者使用福祿克(Fluke)熱影像儀的IR-Fusion技術(shù)時(shí),除了可以拍攝紅外線(xiàn)熱影像外,還可以同時(shí)捕捉一幅可見(jiàn)光照片,并將其融合在一起,有助于第一時(shí)間識別和定位故障。
實(shí)際使用熱影像儀拍攝時(shí),可能會(huì )由于觀(guān)察目標較小,在使用160×120熱影像儀時(shí),會(huì )發(fā)生很難發(fā)現準確的故障點(diǎn),此時(shí)可能須要更換320×240熱影像儀(或甚至須要更換鏡頭)來(lái)進(jìn)行檢測。
至于如何才能拍攝優(yōu)質(zhì)的紅外線(xiàn)熱影像,首先建議須先分辨較小溫差的場(chǎng)合,以及盡量選擇熱靈敏度較高的熱影像儀;第二,須先用自動(dòng)模式測量溫度范圍,然后手動(dòng)設定水平及跨度,將溫度范圍設定在最小,并包含有先前測量的溫度范圍。
在LED產(chǎn)業(yè)中,“熱”是影響其質(zhì)量?jì)?yōu)劣的重要因素之一。熱影像儀是一項很好的量測工具,不但是非接觸性的量測,可減少因接觸所造成的量測誤差,更可以以“面”來(lái)觀(guān)察熱的分布狀況,其不僅在研發(fā)過(guò)程中能協(xié)助工程師快速分析熱分布外,而且也可以應用在產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量管理等方面。
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