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显微光分布测试系统发布时间:2017-06-05 19:26:42

        

显微光分布测试系统

最好的检测设备是一线的测试工程师研发出来的!光分布为100%进口元器件OEM,经金鉴针对LED产业改良打造,品质绝对有保证,而价格从150万降到几十万!订货期3个月,欢迎选购!


应用领域:
LED芯片电极设计、LED芯片规格电流优化、LED芯片来料检验、LED芯片失效分析、面板灯发光均匀度、汽车照明灯发光均匀度、灯具发光均匀度。


金鉴实验室自主研发生产的光分布测试系统,是一款基于测试光分布。其特点包括:

1.金鉴光分布测试系统可测试190 nm~1100 nm范围内的光源,其中即包含了紫外和红外不可见光的测试。

2. 高速度、高分辨率显示2D和3D伪彩色光束轮廓。

3. 采用高级校正算法进行光束轮廓的数值分析。

4. 具有一维 、二维光束ISO及拓展的高斯拟合能力。

5. 支持USB、FireWire、Gig-E*等类型相机。

6. 支持多场合、多相机使用,支持网络共享相机。

7. 支持显示多个监视器子窗口。

8. 支持2D、3D模式下的连续缩小或放大。

9. 提供行业内标准数据文件格式:.HDF5及.CSV。


此设备与近场光学测试设备的区别:



备注:

1.两者都可测试光强度分布图

2.金鉴显微光分布测试系统不能提供方位角测试,不能提供色度测试。

3.金鉴显微光分布测试系统的分辨率取决于显微镜的分辨率,即如果显微镜能1000倍放大,金鉴显微光分布测试系统也可以观测到1000倍率下的光分布细节。


设备测试原理:

用于测量光源的光强分布、直径、发散角等参数。通过CCD测量光强分布,通过4σ、刀口法等算法计算出光源直径等参数。测量光强的相对强度,不需要使用标准灯进行校准。 





 显微光分布测试系统参数



【金鉴出品】LED芯片发光均匀度测试引领芯片电极图案设计


技术背景

当前,芯片厂在LED芯片电极图案设计过程中,仅仅是针对芯片进行相对简单的测量,获得整体的亮度、波长和电压等参数,并不能精确地描述芯片的光分布情况,这样容易导致芯片的色度和亮度不均匀、光源整体效率低等问题。而由于缺乏专业的测试设备和测试经验,LED芯片厂对芯片发光不均匀的现象束手无策,没有直观的数据支持,无法从根本上改进芯片品质。


针对这些需求,金鉴实验室推出LED芯片发光均匀度测试的业务,方便客户了解芯片性能,认清芯片电极设计的方向。通过LED芯片发光均匀度测试,可以从特定角度拍摄芯片影像,建立一个芯片亮度输出的发光图像,接收被测芯片的光信号,提供芯片发光效果图和光强数据。其中,芯片发光效果图能直观地体现出芯片发光的均匀程度,判断电极图案设计的优劣,明确改进方向,优化电极图案。


发光均匀度评判电极图案设计的优劣


芯片的电极图案对芯片的整体亮度、发光效率、电压大小影响较大。根据芯片的发光均匀度进行电极图案优化后,可以改善电流扩展分布能力,提高电流分布的均匀性,减小电流聚集效应,降低工作电压,减小串联电阻,减少焦耳热的产生,减弱红移现象,从而提升芯片的可靠性。


优化电极图案的过程中,要兼顾电流扩展性和遮光面积。例如,对于电极图案设计,可增加低亮度区域金手指的长度,来增加电流扩展性,提升低亮度区域的亮度;同样,也可以缩小高亮地区的金手指宽度,减少该区域的电流扩展性,降低亮度,以达到提高芯片整体发光均匀度的目的。又例如,对于低亮度区域还可以设置电流扩展层或增加电流扩展层厚度,以增加电流扩展性;相反,对于高亮度就可以设置电流阻挡层来减小电流密度,以形成均匀分布的电流,同样可以达到提高芯片整体发光均匀度的目的。一般,在发光均匀度满足要求的情况下,要尽量减少遮光面积,提升发光效率。


案例分析一


某芯片厂需对其产品的电极图案进行评估,委托金鉴实验室进行LED芯片发光均匀度测试。测试后发光效果如图一所示,图中芯片下面两个焊点连接负极,上面两个焊点连接正极,最右边为亮度刻度,从图中可明显看出芯片的发光不均匀,区域1的亮度明显过高;相反地,区域2的LED量子阱却未被充分激活,降低了芯片的发光效率,发热量大。对此,金鉴建议,可以适当增加区域1及其对称位置的电极间距离或减小电极厚度来降低区域1亮度,也可以减少区域2金手指间距离或增加正中间正极金手指的厚度来增加区域2亮度,以达到使芯片整体发光更加均匀的目的。


图一 LED芯片发光效果图


案例分析二


某芯片公司委托金鉴测试发光均匀度,测试后效果图如图二所示。图中芯片左边两个电极为负极,右边两个电极为正极,对比最右边的亮度刻度,可以看出,芯片整体发光比较均匀,但仍然美中不足。


其中,区域1、2的电流扩展性不够,需提高其电流密度,建议延长最近的正电极金手指,使电流扩展程度增加,提升发光均匀度。区域3金手指位置的亮度稍微超出平均亮度,可减少金手指厚度来改善电流密度,或者改善金手指的MESA边缘聚积现象,两种方法均能减少区域3亮度。另外,也可以增加区域3外的金手指厚度,使区域3外金手指附近的电流密度增加,提升区域3外各金手指的电流密度,以上建议可作为发光均匀度方面的改善,以达到使芯片整体发光更加均匀的目的。


在达到或超过了芯片整体发光均匀度要求的前提下,可考虑减小金手指厚度来减少非金属电极的遮光面积,以提升亮度。甚至,可以为了更高的光效牺牲一定的金手指长度和宽度。


LED芯片发光效果图

图二 LED芯片发光效果图


案例分析三


某芯片公司需对其漏电芯片进行质量评估,委托金鉴实验室进行LED芯片发光均匀度测试。测试后发光效果如图三所示,LED芯片在使用过程中,在过电应力条件下出现击穿后,电流在芯片内部横向扩展受阻,最终导致出现局部发光现象。图为金鉴自主研发的LED芯片光分布设备所测试。


图三 LED漏电芯片发光图


案例分析四



对于LED光源,特别是白光光源,由于电极设计、芯片结构以及荧光粉涂敷方式等影响,其表面的亮度和颜色并不是均匀分布的。如下图所示,COB右半边灯珠亮度明显比左半边低,由标尺计算出,右半边亮度为左半边的三分之二,导致这一失效原因也许是COB的PCB板材左右边铜箔电阻不一致导致。

                             a.显微镜下光学图                      b. 光分布测试图



光分布测试3D图—正面


光分布测试3D图—侧面


案例分析五


某芯片公司需对其芯片产品进行光品质评估,委托金鉴实验室在指定电流下(30mA、60mA、90mA)对芯片进行LED芯片发光均匀度测试。金鉴工程师利用金鉴自主研发的芯片显微光分布测试系统对客户送测LED芯片点亮测试。


点亮条件:30mA、60mA、90mA


测试环境温度:20~25℃/40~60%RH。


测试结果见下图所示,可知在不同电流下,LED芯片发光分布区别明显,其中60mA为厂家推荐使用电流。



在额定电流为60mA测试。金鉴通过显微光分布测试系统测试发现,该芯片在额定电流下工作,芯片是存在发光不均匀的现象。通过亮度标尺比较,其负极靠近芯片边缘位置光强比正电极周围光强低10-20%左右。建议改芯片电极设计做适当优化,以提高发光效率和产品稳定性。

 

该芯片不同电流下(30mA、60mA、90mA)都存在发光不均的现象,芯片正极区域光强明显低于负极区域光强。通过统一的亮度标尺比较,当芯片超电流(90mA)使用时,金鉴显微光分布测试系统测试,我们发现过多的电流并没有是芯片更亮,反而亮度减弱。

 

LED芯片是LED产品的心脏,主要功能就是把电能转化成光能,因此注重光品质尤其重要!而当前,芯片厂在LED芯片电极图案设计过程中,仅仅是针对芯片进行相对简单的测量,获得整体的亮度、波长和电压等参数,并不能精确地描述芯片的光分布情况,这样容易导致芯片的色度和亮度不均匀、光源整体效率低等问题。 因此很有必要利用显微光分布测试系统对芯片进行发光均匀度测试来优化芯片设计


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