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ag环亚娱乐平台【干货】LED封装器材芯片结温测验浅述(下)
来源:未知 作者:admin 发布时间:2018-09-11 19:22 浏览量:

  【干货】LED封装器材芯片结温测验浅述(下)

  

咱们现已简略地介绍了LED结温的热瞬态测验办法,这种办法使用LED自身的热灵敏参数——电压改变来反算出温升,然后得到作业状态下的结温。那么咱们除了测验的办法还有没有其他办法能够知道器材作业时分的结温呢?业界内行肯定都知道,结温其实是能够算出来的!

  

不过在算之前咱们有必要要知道器材的热阻值(一般器材的规范书上都有热阻值),然后在器材作业状态下用热电偶丈量引脚温度或壳温来算出结温。那么热阻是什么玩意呢,结温又是怎样使用热阻和壳温核算得到呢?下面就为咱们逐个解说。

  

一、什么是热阻?

  

首要,为了让咱们更简单了解,咱们能够借用电学的概念,热阻的概念呢,就是经过类比电阻的概念而引伸出来的,两者性质的类似度十分高。电阻是指阻止电流传导的物理量,那对应地,热阻就是阻止暖流传导的物理量,相同条件下热阻越大,暖流就越不简单经过。

  

假定一个热源上衔接有几个热阻值不相等的导热途径,那么暖流的巨细散布就像电流流过不同电阻时的散布相同,如图1所示。

  

  

电流(暖流)散布图

  

也就是说,如果在两个等温点之间存在几个导热途径,其间有一个途径的热阻值十分大,而另一个途径上的热阻值十分小,那热量简直都会从热阻值十分小的那个途径经过,这是下文会引用到的理论基础。

  

接下来咱们再来看热阻的物理界说,所谓界说就是通知咱们怎样能够算出热阻值。前面已说到,热阻的界说可类比于电阻,电阻是指导体两头的电压差△U与经过导体的电流I的比值,那么,咱们就能够很简单地了解到热阻的界说了。热阻界说为:暖流通道上横跨资料两头的温度差△T与流过该通道的导热功率P的比值。用公式表达就是

  

  

热身结束,接下来请咱们走进JESD51-1规范里看半导体器材的热阻。尊龙d88

  

1.1热阻结构

  

半导体器材的热阻在JESD51-1规范里有具体的界说,

  

  

咱们能够看出(式2)其实是(式1)的弥补方式,用(式2)来剖析如LED这种半导体器材的结构会显得适当的直观和便利。

  

  

LED封装结构截面图

  

以图2常见LED的封装结构为例,假定热源发生的热量从PN结一向往下传导,途经芯片-固晶层—器材支架—导热膏—散热器停止,并且以为散热器与环境温度到达热平衡,那么怎样知道PN结到器材支架底部的精确热阻值呢?咱们来介绍一种新的剖析办法——结构函数法。

  

1.2结构函数

  

咱们把能够描绘半导体器材内部资料的热阻热容结构的函数简称为结构函数。在结构函数里每一种资料的热阻热容特性都能直观地表达出来,如图3所示,如阶梯相同,从左往右依次是芯片、固晶层、支架、导热膏、散热器。

  

  

器材结构与结构函数

  

说到这儿,ag环亚娱乐平台!趁便请各位读者再温习下,上一篇文章咱们说到,无论是二极管、三极管、场效应管仍是IGBT,这些半导体器材的结温文热阻都可使用T3ster进行丈量。并且经数学运算后还能够把热传导途径上的每层结构的热阻解析出来,找出散热瓶颈。这儿所说的其实就是结构函数的凶猛之处。假定某个器材内部的其间一层的资料(例如固晶层)呈现了问题,在结构函数函数里就能够明显地表示出来,如图4所示。

  

  

固晶反常在结构函数里的区别(实线为固晶正常样品,虚线为固晶反常样品)

  

固晶反常表现为固晶层的热阻增大,所以坐落固晶下方的结构都平移到正常样品曲线的右边。经过结构函数咱们不需要把样品损坏就能把器材内部肉眼看不到的反常给揪出来,就像X-ray相同!有了结构函数,不论你是想知道哪一个界面到哪一个界面的热阻,咱们都能够一层一层地区分出来,前面说到的想知道PN结到器材支架底部的热阻值更是不在话下。

  

好,咱们经过结构函数得到了咱们想知道的PN结到器材支架底部的热阻(称为),一般器材的规范书上给出的器材热阻值严厉意义上就是这个。现在咱们来答复文初说到的问题:怎样使用这个热阻值算出结温。