本发明专利技术公开了一种二极管芯片的量测装置及量测方法。二极管芯片设置于热传导元件上。量测装置会先量测二极管芯片的瞬间启动电流，并量测热传导元件的对应于瞬间启动电流的第一温度。当二极管芯片开始操作之后，量测装置再将热传导元件的温度调整至第二温度，以使二极管芯片的电流等于上述的瞬间启动电流。量测装置依据二极管芯片的实功率以及第一温度和第二温度之间的温度差，计算二极管芯片的属性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种，且特别是有关于一种可用以量测交流电驱动的。
技术介绍
近几年来，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)半导体技术的发展由于技术的提升，使得芯片发光效率大幅提升，也因此增加在各方面的应用性，例如从投影笔到照明应用等，大幅增加了应用的范围。此外，LED也具有体积小、寿命长、低污染以及低成本等优点，在光学特性上更具有色彩饱和度佳以及动态色彩控制等特点，因此使得LED相关技术成为目前最受瞩目的技术。一般而言，LED最广为人知就是比起传统灯源具有更省电，更环保以及体积更小的优势，交流电驱动LED的出现使得其在照明系统使用上更具竞争力，但是与直流电驱动LED 同样必须面对芯片电与光的转换效率低的问题，目前LED的芯片仍是将大部分的输入电能转换为热能，仅少部分转换为光，因此过热问题仍是LED技术发展的主要议题。在目前LED 芯片发光效率有限的状况下，大部份的电源转换成为热，也使得发热密度大幅提升。过热问题已成为技术发展的瓶颈。而热阻定义为LED芯片接面处的温度(Junction Temperature) 减去环境温度，再除以输入功率所得的值。此一热阻值为LED封装中，判断散热能力优劣的标准，如果热阻值越大，表示散热能力越差；反之，若热阻值越小，则散热能力越好。故热阻值，提供了一个判断标准。在LED封装中，经常需要对散热元件做最大热阻的限定，因此元件热阻的量测， 有其重要性也有其代表性。在计算热阻的参数中，外界环境温度，利用热电耦(Thermo couple)即可很容易量测到。对于一发热元件，其输入功率也是已知，可以推算出来。但是在一完整的封装中，就难以直接量测到芯片的接面温度，因此一般需要以一种间接的电性量测方法，来获得芯片接面温度。若此方法能快速而准确的量测验证元件的热传特性以及热对光学特性的影响，将有助于提升LED芯片的热传设计与验证，来达到有效的散热效果。交流电驱动LED与直流电驱动LED相同的情况是皆无法直接量测得到芯片接点温度，都必须以间接性的电性量测方法换算得到，但是交流电驱动LED的热阻量测方法有别于直流电驱动LED是由于输入的电源为交流电，输入的电压及电流非一定值，而为一正弦周期波，所以量测方法将与直流电驱动LED有所不同。交流电驱动LED封装热阻量测技术的建立，将有助于提升交流电驱动LED的封装散热设计。中国台湾专利200925571揭露一种量测LED特性与芯片温度的装置，其量测过程主要有两个步骤。第一步骤是利用传导形式及输入脉冲形式的电流来量测其偏压值与温度的TSP(Temperature Sensitive Parameter)校正曲线。第二步骤是量测实际操作情况下的电压值，再利用TSP校正曲线换算发光二极管芯片温度及封装热阻值。但此设备及方法只可以量测直流电驱动LED。此外，此一前案仅局限于量测直流电源发光二极管，而且并无将光、热及电三种特性量测方法整合在一起。美国申请专利申请号US0815403043揭露一交流电驱动LED的接面温度的量测方法，其量测方法是参考直流电源的发光二极管热阻量测方法，只是交流发光二极管是以输入交流电压的方式量测。其量测过程主要有两个阶段。在第一阶段量测步骤，先给予LED 一启动电压，控制不同LED基板温度，并量测LED的电流与基板温度，以得到LED的特性曲线。在第二阶段量测步骤，则另外串联一微小电阻，以实际地操作额定交流电压的输入，并利用双频道的数据获取模块同时获取电阻的电阻值以及交流电的电压值。之后再由电压波形中找出LED的启动电压及其所对应到的电阻的电压值，以换算成电流值。另外，再获取其初始电流值与达到热平衡后的电流值的电流变化量，以依据上述的特性曲线换算得到其温度变化量。而上述的温度变化量再加上初始温度值，即为二极管接面温度。比较前案专利，中国台湾专利200925571虽然具备快速量测发光二极管热阻的功能，但仅局限于量测直流电源发光二极管，而且并无将光、热及电三种特性量测方法整合在一起。美国申请专利申请号US0815403043量测方法虽可以量测交流电源发光二极管，但是量测程序复杂，需要两阶段步骤，并且在进行第二步骤时需要另外串接一个电阻来量测，而电阻大小不同将影响量测结果，又因不易判断选择何种阻值的电阻，故其在量测上会有许多变量及不便性。
技术实现思路
本专利技术提供一种二极管芯片的量测装置及其量测方法，其能准确而快速地量测出二极管芯片在某温度下的电特性。本专利技术提出一种二极管芯片的量测方法。上述量测方法包括将该二极管芯片设置在热传导元件上。之后，将电压施加在该二极管芯片，且借由电流量测单元量测该二极管芯片的瞬间启动电流，并借由温度量测元件量测该热传导元件的温度为第一温度。在该电压施加在该二极管芯片后，开始借由温度控制模块，控制该热传导元件的温度，直到该电流量测单元所量测到该二极管芯片的电流等于该瞬间启动电流为止。当控制该热传导元件的温度后，倘若该电流量测单元所量测到该二极管芯片的电流等于该瞬间启动电流，则借由该温度量测元件量测该热传导元件的温度为第二温度。所述的二极管芯片的量测方法，更包括计算该二极管芯片于施加该电压时的一实功率；将该第一温度减去该第二温度，以求得该第一温度与该第二温度之间的一温度差；以及将该温度差除以该实功率，以求得该二极管芯片的一热阻值。该电压为交流电压，而所量测到的该二极管芯片的电流及该瞬间启动电流为均方根电流。该电压为直流电压。该二极管芯片具有至少一发光二极管。本专利技术提出一种量测装置。上述量测装置包括热传导元件、电压源、电流量测单元、温度量测元件以及温度控制模块。所述的热传导元件适于设置上述的二极管芯片。所述的电压源适于将电压施加在上述的二极管芯片。所述的电流量测单元适于当电压源施加电压在二极管芯片时，量测二极管芯片的电流。所述的温度量测元件适于量测热传导元件的温度。所述的温度控制模块适于控制热传导元件的温度。其中当电压源开始施加电压在二极管芯片时，电流量测单元量测上述二极管芯片的瞬间启动电流，且温度量测元件量测上述热传导元件的温度为第一温度。其中在上述电压施加在二极管芯片后，温度控制模块开始将上述热传导元件的温度控制至第二温度，以使上述电流量测单元所量测到二极管芯片的电流等于上述的瞬间启动电流。上述第二温度不等于第一温度。在本专利技术的一实施例中，上述的量测装置计算二极管芯片于施加上述电压时的实功率，且将第一温度减去第二温度以求得第一温度与第二温度之间的温度差，并将上述温度差除以上述实功率以求得二极管芯片的热阻值。在本专利技术的一实施例中，上述的电压为交流电压，而所量测到的二极管芯片的电流及瞬间启动电流为均方根电流。在本专利技术的一实施例中，上述的电压为直流电压。在本专利技术的一实施例中，上述的二极管芯片具有至少一发光二极管。基于上述，本专利技术的，不但可用以量测以直流电驱动的二极管芯片的电特性，亦可用以量测以交流电驱动的二极管芯片的电特性。此外， 本专利技术使用传导形式的温度控制即可达到相当快速且高精准度的控制，并且可快速量测不同芯片接点温度的光、热及电特性。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。 附图说明图1是依据本专利技术一实施例的量测装置的示意图；图2是图1中的电压源本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种二极管芯片的量测方法，其特征在于，包括：将该二极管芯片设置在一热传导元件上；将一电压施加在该二极管芯片，且借由一电流量测单元量测该二极管芯片的一瞬间启动电流，并借由一温度量测元件量测该热传导元件的温度为一第一温度；在该电压施加在该二极管芯片后，开始借由一温度控制模块，控制该热传导元件的温度，直到该电流量测单元所量测到该二极管芯片的电流等于该瞬间启动电流为止；以及当控制该热传导元件的温度后，倘若该电流量测单元所量测到该二极管芯片的电流等于该瞬间启动电流，则借由该温度量测元件量测该热传导元件的温度为一第二温度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴明吉，李圣良，谭瑞敏，刘君恺，许中彦，林明德，戴光佑，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。