【導(dǎo)讀】影響LED壽命的一個(gè)重要參數(shù)就是LED熱阻。其數(shù)值越低，表示芯片中的熱量傳導(dǎo)到支架或鋁基板上越快。這有利于降低芯片中pn結(jié)的溫度，從而延長(zhǎng)LED的壽命。
在LED點(diǎn)亮后達(dá)到熱量傳導(dǎo)穩(wěn)態(tài)時(shí)，芯片表面每耗散1W的功率，芯片pn結(jié)點(diǎn)的溫度與連接的支架或鋁基板的溫度之間的溫差稱(chēng)為熱阻Rth，單位為℃/W。數(shù)值越低，表示芯片中的熱量傳導(dǎo)到支架或鋁基板上越快。這有利于降低芯片中pn結(jié)的溫度，從而延長(zhǎng)LED的壽命。
影響LED熱阻的因素
怎樣才能降低LED的熱阻呢？熱阻的大小與以下因素有關(guān)：
與LED芯片本身的結(jié)構(gòu)與材料有關(guān)。
與LED 芯片黏結(jié)所用材料的導(dǎo)熱性能及黏結(jié)時(shí)的質(zhì)量有關(guān)，是用導(dǎo)熱性能很好的膠，還是用絕緣導(dǎo)熱的膠，還是用金屬直接連接。熱沉是用什么材料制成的？是用導(dǎo)熱很好的銅，還是鋁，而且與銅、鋁的散熱面積大小也有直接的關(guān)系。選用一定的材料與控制相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)，就可以降低LED的熱阻，從而提高LED壽命的工作效能。
圖題：LED壽命的終結(jié)者——LED的熱阻
確定LED熱阻大小
怎么測(cè)出熱阻呢？LED芯片 pn結(jié)溫度升高10℃，波長(zhǎng)會(huì)漂移1~2nm，或當(dāng)pn結(jié)溫度升高10℃時(shí)，光強(qiáng)會(huì)下降 1%，按照這種規(guī)律可測(cè)出pn結(jié)溫度上升了多少度。
熱阻是沿?zé)崃魍ǖ郎系臏囟炔钆c通道上耗散的功率之比，對(duì)于LED來(lái)說(shuō)，熱阻一般是指從LED芯片 pn結(jié)到熱沉上的熱阻，熱阻計(jì)算公式可表示為：Rth=(Tj - Tx)/ P式中，Tj 為施加大小為 P的加熱功率脈沖后測(cè)得的LED結(jié)溫；Tx 為熱沉鋁基板上的溫度。
對(duì)被測(cè)LED施加一定的加熱功率脈沖 (恒流IH)，被測(cè)LED的pn結(jié)發(fā)熱。比較恒流脈沖施加前后，在恒流IM偏置下所測(cè)的電壓變化量。在測(cè)試前被測(cè)LED結(jié)溫與熱沉溫度相同的前提下，由溫度檢測(cè)裝置測(cè)得熱沉溫度，從而得到被測(cè)LED的初始結(jié)溫。
由于在正向電流IM下，pn結(jié)溫升與其正向電壓變化呈線(xiàn)性關(guān)系，因此相關(guān)系數(shù)K為器件的熱敏溫度系數(shù) (mV/℃)。通過(guò)此熱敏溫度系數(shù)，在恒定的偏置電流 IM下，可將功率恒流脈沖施加前后的結(jié)電壓變化量△VF 換算為相應(yīng)的結(jié)溫變化量。
Rth=ΔVF / K*P首先轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“1”，則被測(cè)LED注入恒定電流 IM，測(cè)得其正向電壓 VFI。然后開(kāi)關(guān)切換到“2”，給被測(cè) LED 注入恒定電流1H，使其結(jié)溫升高。在一定時(shí)間之后，開(kāi)關(guān)再次切換至“1”，在lhf下測(cè)得LED的正向電壓 VF2。最后就可以計(jì)算出熱阻。
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