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显微光热分布测试系统 发布时间:2024-05-24 18:06:53

一:系统概述

显微光热分布测试系统是一种高精度的检测设备,它能够对微观尺度上的光热分布进行精确测量,这种系统对光电产品的研究和开发具有重要价值。但由于国内缺少相关的检测设备及表征方法的研究,使得人们在对于光电产品的光热分布方面了解太少,现在光热分布不均已是影响国内光电产品可靠性的一大要素。为此,金鉴实验室自主研发了显微光热分布测试系统,该系统综合了光分布测试和热分布测试的功能,能够全面观察和分析微米级光电产品的光和热特性,满足不同行业对微米级光电产品光热特性测试的需求,为光电产品的质量控制和故障分析提供重要数据。


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金鉴自研显微地光热分布测试系统

 

二、应用领域:

金鉴显微光热分布测试系统同时具备光分布测试和热分布测试的功能,主要应用领域如下:

光分布测试功能适用于LED芯片、LED灯珠灯具、面板灯、汽车照明灯、LCD显示屏、激光器及其他光电器件的来料检验、失效分析、研发设计和客诉处理等过程,助力LED芯片设计优化、光源的光线追迹及发光均匀性测量。


热分布测试功能适用于半导体器件、电子器件、激光器件、功率器件、MEMS、传感器等样品的研发设计、来料检验、失效分析、热分布测量、升温热分布动态采集。

 

三、系统功能:

(1)宽波长光分布探测:光分布测试的范围为190nm至1100nm,覆盖深紫外到近红外的光波,适用于多种光源的测试。

(2)高分辨率光分布探测:系统通过搭配高分辨率光学显微镜,可观察并分析微米级别的发光器件光分布特性,分辨率可达到1um以下。

(3)高分辨率热分布探测:系统配备20um的微距镜,通过软件强化像素功能将画质清晰度提高4倍,图像分辨率提高至5μm,可用于观察并分析微米级别芯片的红外热分布特性。

(4)光分布探测功能:系统配备定制化光分析软件,具备多种功能,包括自动背景光扣除、2D和3D光束分布显示、光源直径等参数计算、光强相对强度测量、光分布图数据导出等。

(5)热分布探测功能:系统支持高低温自动捕捉,具备多点、线、面的实时温度显示与分析功能,能够导出时间-温度曲线和三维温度分布图。系统还具备1TB超大存储容量,可以全面观测分析温度与时间和空间的关系,精准捕捉温度数据和视频图像,并允许用户自定义视频录像帧频,最快可达25帧/秒,实现热过程和变化的逐帧分析。

(7)温度数据导出:可导出热像图全部像素点的温度数据值,为专业仿真软件建立温度云图等分析提供原始建模数据。

(8)区域发射率设置:可灵活设置不同区域的发射率,实现不同材质的单独测量,提高温度测试的准确性。

(9)光强、温度差异直观获取:可直观显示任意两张光分布图之间的光强差异和任意两张热像图之间的温度差异,从而提高分析效率。

(10)高低温精密控温平台:系统配备高低温数显精密控温平台,能够在室温至200℃范围内提供稳定的环境温度,实现器件在不同温度下的光热分布测试,确保测试数据的真实性和有效性。

(11)水冷降温系统:系统配备水冷降温系统,能在100秒内将平台温度从100℃降至室温,有效解决样品台降温困难的问题。

 

四、应用案例

案例一:显微光热分布测试系统应用于LED芯片

某款灯珠采用两颗LED芯片并联的方式封装,金鉴显微光热分布测试系统测得B芯片发光强度较A芯片的大,且 B芯片表面温度高于A芯片。分析其原因,LED芯片较小的电压波动都会产生较大的电流变化,该灯珠两颗芯片采用并联方式工作,两颗芯片两端的电压一样,芯片电阻之间的差异会造成流过两颗芯片的电流存在较大差异,从而出现一个灯珠内两颗芯片亮度不一的现象,影响灯珠性能。


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案例二:显微光热分布测试系统应用于激光器

使用金鉴的显微光热分布测试系统对iPhone 13 Pro激光雷达中的VCSEL芯片进行光热分布测试,热分布结果显示,在不同直流模式电流下,芯片没有电极覆盖区域温度最高,光分布结果显示,在10mA直流模式下,可得到清晰的光斑轮廓,且光斑形状为正六边形。

 

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案例三:显微光热分布测试系统应用于定位最高效率的电流电压

金鉴显微光热分布测试系统,可帮助客户避免过度超电流,准确定位最高效率下的电流电压!如下案例中,芯片额定电流为60mA,超额定电流90mA下点亮时,芯片温度大大提高,亮度反而出现衰减。过度的超电流,LED芯片产热严重,光产出并不会增加,甚至出现光衰。


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案例四:显微光热分布测试系统全辐射视频录像功能应用于GaN器件领域

金鉴实验室工程师采用显微光热分布测试系统测试GaN器件工作过程中的温升变化曲线,测试结果显示器件通电瞬间开始升温,这个瞬间时长仅有几十毫秒左右,并在开始通电后2分钟达到温度稳定,同时各项电性参数也达到稳定。


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