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,半導體中的載流子發(fā)生復合,放出過剩的能量而引起光子發(fā)射而產(chǎn)生可見光、遠紅外光及近紅外光。
LED是一種新型的固態(tài)光源,且已在特殊領域顯現(xiàn)出優(yōu)異的效果,各種類型的LED、利用LED作二次開發(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,還期望能更進一步地提升。
工作溫度愈高 LED使用壽命愈短
事實上,LED的實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、63℃時為25,000小時,小于50℃時,則可為50,000小時。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,這些極差的轉換效率將造成散熱處理的大問題。 然而,應用熱影像儀能協(xié)助LED模塊驅動電路(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模塊驅動電路
在LED產(chǎn)品研發(fā)中,工程師須進行一部分驅動電路設計,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(xiàn)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)熱紅外線熱影像圖,分析出其芯片在工作時的溫度,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程中的訊號減弱,而現(xiàn)階段全球LED大廠的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(xiàn)象,這和溫度有著直接的關系,主要是由芯片、熒光粉和封裝技術決定的。目前,白光LED的光衰問題可能是進軍商用照明市場的首要問題之一。
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
透過熱影像儀的拍攝下,能在產(chǎn)線玻璃吹泡的過程進行參數(shù)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發(fā)現(xiàn)此處的問題,作為流水線檢測工具。
? LED成品顯示屏幕開機測試
LED顯示屏幕完成后,須做最后的驗收,透過不同顏色的測試來看屏幕是否符合交貨的要求,目前大多數(shù)企業(yè)都沒有這個流程。使用熱影像儀,能為制造廠家提高產(chǎn)品檢測標準,提升產(chǎn)品的質量與數(shù)量。
手持式紅外線熱影像儀在戶外或戶內(nèi)場所中皆可輕易使用。
紅外線熱影像儀能辨別/定位故障處
在使用熱影像儀前,LED成品廠商一直未能有效解決以下狀況。首先透過紅外線熱影像儀檢測目標時不須斷電,操作方便,同時非接觸測量的方法使原有的溫度場不受干擾,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技術時,除了可以拍攝紅外線熱影像外,還可以同時捕捉一幅可見光照片,并將其融合在一起,有助于第一時間識別和定位故障。
實際使用熱影像儀拍攝時,可能會由于觀察目標較小,在使用160×120熱影像儀時,會發(fā)生很難發(fā)現(xiàn)準確的故障點,此時可能須要更換320×240熱影像儀(或甚至須要更換鏡頭)來進行檢測。
至于如何才能拍攝優(yōu)質的紅外線熱影像,首先建議須先分辨較小溫差的場合,以及盡量選擇熱靈敏度較高的熱影像儀;第二,須先用自動模式測量溫度范圍,然后手動設定水平及跨度,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”是影響其質量優(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”來觀察熱的分布狀況,其不僅在研發(fā)過程中能協(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)質量管理等方面。
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