紅外熱像儀應用于LED芯片檢測

LED芯片是LED產業的核心器件，芯片溫度過高會嚴重影響LED產品質量，但芯片及芯片內部的溫度分布一直是檢測難點。本文《紅外熱像儀應用于LED芯片檢測》主要介紹使用紅外熱像儀以及特殊配件對LED芯片內部進行檢測，通過對內部的溫度分布分析，改善設計，提高LED產品質量。

案例

下面關于3mm LED芯片的四幅紅外熱像圖均為同一型號福祿克紅外熱像儀（Fluke Ti50）加裝不同鏡頭拍攝。

說明：因LED芯片尺寸小，熱像儀需要在近的極限距離處拍攝，已遠低于可見光小聚焦距離，故可見光一般無法在熱圖中顯示，或可見光與紅外熱圖位置差異較大。

LED芯片的溫度檢測內容

1. 芯片整體的溫度值，芯片的高溫度不允許超過120℃。

2. 芯片內部的金線和正負電極溫度分布。

金線和正負電極的溫度分布狀況可以為研發人員提供布線設計依據，以及為芯片研發散熱系統也需要確認芯片各部位的發熱情況。

在LED芯片研發中原先使用什么儀器進行測溫？

沒有，對于毫米級別尺寸的LED芯片來說，熱電偶和紅外測溫儀的采樣直徑均太大，同時也沒有辦法檢測芯片的各部分，特別是金線和正負電極的溫度分布。

對于不同的芯片檢測要求，紅外熱像儀該如何配置？

1. 較大芯片（超過3mm），若只需檢測表面的溫度值，不要求內部溫度分布，推薦240×180以上像素紅外熱像儀配標準鏡頭。

2. 較小芯片（3mm以下），其它條件同上，推薦320×240以上像素紅外熱像儀配標準鏡頭。

3. 較大芯片需要檢測內部溫度分布，推薦320×240以上像素紅外熱像儀配廣角鏡頭。

4. 較小芯片需要檢測內部溫度分布，推薦Ti50FT/Ti55FT紅外熱像儀配微距鏡頭。

使用換裝微距鏡頭的紅外熱像儀檢測LED芯片的注意事項（非常重要）

1. 微距鏡頭調焦較困難，特別對于小目標，若調節鏡頭旋轉力度過大，清晰的目標將一閃而過，故正確的調焦方法是：

A 將微距鏡頭旋出至大，也就是將鏡頭旋得長，這時可以檢測到小的目標（如左上圖）；

B 將熱像儀持穩，估算鏡頭至芯片20mm左右，目標在鏡片中心位置，熱像儀前后緩慢移動；

C 若芯片太小，建議在與芯片同一平面上放置一個較大的熱物體，對該物體對焦準確后鏡頭再移至芯片；

D 也可以將熱像儀固定，微距鏡頭鏡頭選出長，緩慢移動芯片直至對焦準確，該方法需要注意芯片的通電通道在移動中松脫，移動芯片一定要慢。

2. “事項一”是在現場演示中的臨時操作，在正式為客戶提供檢測方案時，建議采用下列裝置進行輔助對焦：

A 有位置微調功能的導軌?？墒篃嵯駜x進行準確、穩定的微量移動。

B 可安裝在導軌上的可調云臺（帶標準照相機固定螺栓）。

熱像儀安裝在云臺上可進行角度的穩定移動和固定。

說明：右側樣圖僅供參考，現場如何配置調焦裝具需根據現場實際工況條件決定。

3. 換裝微距鏡頭會帶來溫度檢測的誤差，用建議使用黑體爐或溫度穩定的熱源檢測溫度后，通過對比溫度修改發射率或透過率（Smartview軟件中）來修正鏡頭誤差。

行業應用

LED芯片制造商，研發部門。

Fluke紅外熱像儀，可望可及，問題點即拍即得。

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