LED灯珠热学检测报告和热学仿真设计

LED作为新一代光源，正逐渐取代传统节能灯的市场，但LED光源的热阻，又与传统的光源有很大区别，并不能沿用传统光源的热学设计。那么，如何进行LED热学设计？如何有效的提高LED热学设计的质量保障？而研发出来的LED光源产品对热阻性能又如何进行检测呢？

GSC君特邀请了广东省拥有第三方权威检测机构资质——广东蚂标检测技术有限公司对当前市场上热销的LED器件进行热阻测试。以下为完整的样品检测分析报告。通过这一报告，我们可以了解到当前LED灯珠样品热学设计和热阻检测的基本情况。

 

一、样品描述

共收到委托单位LED灯珠样品20个，其中型号为P3528WNS-150MA、CP3030WLS、DP3528WS、P3528WNS-60MA、CE3030WRS、CP3528WNS、4014WS-PPA、3014WS、4014WS-PCT样品各2个，型号为DP7020WS的样品1个，型号为4014WS的样品1个。20个样品的编号如表1所示，灯珠样品完整，并可以正常发光，样品外观如图1所示，如下：

备注：灯珠均通过金属基板焊接导线，并可以正常发光。

表1 样品编号

二、测试方法

依据热阻测试和委托单位要求，按照JEDEC 51-1 Integrated Circuits Thermal Measurement Method - Electrical Test Method (Single Semiconductor Device)、IEC60747 Semiconductor devices - Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors和GB/T14862-1993半导体集成电路封装结到外壳热阻测试方法，用T3Ster热阻测试仪测试20个样品的热阻。

 

三、检测结果

20个样品的检测结果详见表2~21和图2~21。

表2  编号为P3528WNS-150-1样品的检测结果

四、功能强大的热阻测试仪T3Ster

广东省蚂标检测技术有限公司通过引进MicReD 研发制造的热阻测试仪T3Ster，搭建了国内领先的LED热学性能检测系统。该系统可对LED封装器件、模块的热学性能进行精确测量。如图所示：

1、依据标准

²  JESD51-1

             

2、设备功能

LED的热学特性主要指热阻和结温。热阻是指沿热流通道上的温度差与通道上耗散的功率之比。结温是指LED的PN结温度。现有的对LED结温的测试一般有两种方法：一种是采用红外测温显微镜或微型热偶测得LED芯片表面的温度并视其为LED的结温，但是准确度不够；另外一种是利用确定电流下的正向偏压与结温之间反比变化的关系来判定LED的结温。如下图所示：

3、应用领域

²  在产品设计和研发阶段

Ø  预测芯片温度

Ø  验证封装的热流路径

Ø  为结构设计提供热数据

²  在产品制造阶段

Ø  发现隐藏的产品缺陷

Ø  生产线测试

²  在质量验证阶段

Ø  以无损方式，确定结构缺陷

 

4、检测项目

²  热阻测试

²  额定功率结温

²  热阻结构函数

²  热容结构函数

 

5、送样需知

²  本机台相同型号样品数量在2到3颗进行对比测试即可

²  本机台最大放置LED封装器件灯珠尺寸为90*90mm

²  本机台放置的LED灯珠需要焊接在金属铝基板上并接线

备注：

其他公司已测试的各种型号的灯珠样品，如图所示：

热学仿真设计

一、热学仿真软件介绍

FloEFD软件可进行各种灯具包括传统灯具、汽车灯、LED封装产品、高档精密 LED灯具、LED背光屏等的散热仿真。近年来，LED照明行业蓬勃发展，但灯具巨大的功率消耗，以及各行业对产品光泽、色彩与生命周期的高要求使得产品内部热流分析成为 LED照明产品的设计瓶颈。 FloEFD深度嵌入 Solidworks，产品设计模型无需几何模型的任何改动，直接由 FloEFD计算内部热流，帮助设计师解决设计瓶颈，保证了 LED产品的质量，大大缩短设计周期，提高工作效率。

二、工作原理

三、仿真应用效果

广东蚂标检测技术有限公司

广东蚂标检测技术有限公司成立于2015年，是LED光组件检测、评定、研发能效评价的权威检测机构，同时作为中国第三方检测与认证服务的开拓者，现面向全社会开放，实验室未来将立足于LED半导体照明产业，做具有自己特色的高水平的第三方专业检测机构，为用户提供公正、科学、可靠、准确的检测结果。为能更好的为LED生产企业提供相关检测服务,现诚意邀请各界LED同仁莅临参观指导。

广东蚂标检测技术有限公司实行全日制（周一至周五）对外免费参观开放政策，有专门的人员接待，欢迎LED行业内的同仁和朋友们随时参观，如有不明之处，欢迎来电咨询：周先生15989979669。

如何报名参观实验室

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