專利名稱：半導體光源溫度場測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在生產(chǎn)過程中對半導體光源溫度場進行測量的 裝置。
背景技術(shù)：
當前，隨著能源緊張問題日益突出，采用節(jié)能型照明燈具已成為節(jié)約
能源的重要手段。相對于傳統(tǒng)照明光源，半導體照明光源LED沒有任何污 染，而節(jié)電效率可以達到90%以上。目前半導體照明光源進入普通家庭得 到大范圍應用的重要障礙就是價格偏高，而導致半導體照明光源價格偏高 的主要原因就是成品率較低。在影響半導體品質(zhì)的因素中，PN結(jié)的溫度是 一個主要的因素，它直接影響到半導體光源的使用壽命、可靠性和出光效 率。目前評價PN結(jié)溫的主要手段是采用評估系統(tǒng)熱阻再計算結(jié)溫，或通 過對光源模塊進行老化試驗的方法評估半導體光源模塊或者半導體照明 燈具的熱系統(tǒng)設計的合理性。但是這些測試手段精度低、費時，無法做到 實時性，不能滿足批量生產(chǎn)的要求。
紅外技術(shù)的應用已有數(shù)十年的歷程。早期的應用主要是圍繞軍事目的 進行，近年來，隨著非制冷焦平面陣列探測器的發(fā)展，關(guān)鍵器件的成本下 降，紅外熱成像技術(shù)在民用領(lǐng)域也得到了很大的擴展。據(jù)統(tǒng)計，非制冷焦 平面熱成像儀其年增長率超過了 50%，目前紅外熱成像儀等設備已在醫(yī)療和電力設備檢測方面得到應用，但國內(nèi)外還沒有應用在半導體光源的溫度 場測量和分析系統(tǒng)中。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種半導體光源溫度場測量裝置，它能在 生產(chǎn)過程中對半導體光源溫度場進行實時測量、監(jiān)控和分析，借助于半導 體光源溫度場監(jiān)測軟件，實時在線監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)具有故障隱患的器 件，及時調(diào)整工藝參數(shù)以提高產(chǎn)品成品率。
本實用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的 一種半導體光源溫度場 測量裝置，該測量裝置包括紅外成像模塊，對半導體光源目標進行紅外 輻射成像，并將圖像處理成數(shù)據(jù)輸出至計算機；
計算機，通過紅外成像模塊的數(shù)據(jù)接口接收紅外圖案數(shù)據(jù)，將操作命 令傳輸給紅外成t^莫塊；
電源，向紅外成^^莫塊提供所需的穩(wěn)定的工作電源。
所述紅外成像模塊包括紅外鏡頭、電動調(diào)焦模塊、時序驅(qū)動電路、紅 外成像芯塊、A/D轉(zhuǎn)換電路、信號處理電路和數(shù)據(jù)接口，紅外鏡頭將紅外 光聚焦在紅外成像芯片上，并轉(zhuǎn)換為模擬信號，時序驅(qū)動電路向紅外成像 芯片提供包括時鐘信號、復位信號、中斷信號在內(nèi)的時序信號，A/D轉(zhuǎn)換 電路將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)信號處理電路進行校正、濾波和增強，
并輸出至數(shù)據(jù)4妄口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果(1) 能對在線的LED半導體光源進行溫度場測量本裝置利用紅外 熱成像技術(shù)將看不見的LED溫度場"熱像"轉(zhuǎn)變成可見光圖像，對LED溫 度場進行實時監(jiān)控和分析，通過溫度場監(jiān)測軟件，監(jiān)控生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品 是否出現(xiàn)缺陷，當發(fā)現(xiàn)有故障隱患的LED后，即將其淘汰出去，使產(chǎn)品質(zhì) 量得到可靠的保證。
(2) 通過對產(chǎn)品的實時監(jiān)控和分析，能及時調(diào)整、優(yōu)化在線產(chǎn)品的 工藝參數(shù)，從而提高產(chǎn)品的成品率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
(3) 本裝置也可以應用在半導體照明模塊和半導體照明燈具生產(chǎn)企 業(yè)，對半導體照明模塊和半導體照明燈具的溫度場的分布進行直接測度分
析，評估其熱系統(tǒng)設計是否合理。

圖1是本實用新型一個實施例的半導體光源溫度場測量裝置的電路方 框圖。
具體實施方式
通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。
參見圖l所示， 一種半導體光源LED溫度場測量裝置由紅外成像模塊 1、計算機2和電源3組成。紅外成像模塊1包括紅外鏡頭1-1、電動調(diào)焦 模塊l-2、時序驅(qū)動電路l-3、紅外成像芯塊l-4、 A/D轉(zhuǎn)換電路l-5、信 號處理電路l-6和數(shù)據(jù)接口 1-7。紅外鏡頭l-l將可見光反射，將紅外光聚焦在紅外成像芯片1-4上， 本例的紅外成像芯片l-4采用法國ULIS公司的紅外成像芯片，該芯片由 384*288個像素點構(gòu)成，各個像素點根據(jù)進入鏡頭的紅外信號強度改變自 己的特征值，實現(xiàn)將紅外信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號。時序驅(qū)動電路l-3提供 紅外成像芯片1-4正常工作所需要的時序信號(時鐘信號clk、復位信號 reset、中斷信號int等)，紅外成像芯片l-4才艮據(jù)這些時序信號就可以輸 出各個像素點的響應值。A/D轉(zhuǎn)換電路1-5對前端送來的模擬電信號進行 模數(shù)轉(zhuǎn)化，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，由于溫度分辨率要達到土2。C, 所以A/D轉(zhuǎn)換采用了 14位的AD轉(zhuǎn)換器。信號處理電路1-6完成對從A/D 轉(zhuǎn)換電路1-5輸入的數(shù)字信號的校正、濾波和增強等工作。處理后的數(shù)字 信號通過數(shù)據(jù)接口 1-7,傳輸?shù)缴衔粰C，進行圖像的顯示和分析。本例的 數(shù)據(jù)接口 1-7采用USB2. 0接口 。
工作過程如下首先將紅外鏡頭l-l對準被測半導體光源目標，電源 開關(guān)打開，紅外成4^^莫塊1即將所成紅外圖像通過USB接口 1-7傳輸?shù)接?算機2，計算機2的成像分析軟件用VC編程實現(xiàn)，可完成對紅外成像模塊 1的電動調(diào)焦、紅外圖像的顯示、數(shù)據(jù)的處理。通過成像分析軟件和USB 接口，對紅外成像沖莫塊l進行調(diào)焦控制，獲得合符標準的紅外圖像，然后 通過成像分析軟件可實現(xiàn)對半導體光源(LED)溫度場出現(xiàn)異常部分進行 報警、能夠生成并保存所需的半導體光源各部分的溫度數(shù)據(jù)、能夠顯示出 目標的平均溫度和最高、最低溫度。從而找出具有故障隱患的發(fā)光半導體 產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
權(quán)利要求1、一種半導體光源溫度場測量裝置，其特征在于該測量裝置包括紅外成像模塊，對半導體光源目標進行紅外輻射成像，并將圖像處理成數(shù)據(jù)輸出至計算機；計算機，通過紅外成像模塊的數(shù)據(jù)接口接收紅外圖案數(shù)據(jù)，將操作命令傳輸給紅外成像模塊；電源，向紅外成像模塊提供所需的穩(wěn)定的工作電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體光源溫度場測量裝置，其特征在于 所述紅外成像模塊包括紅外鏡頭、電動調(diào)焦才莫塊、時序驅(qū)動電路、紅外成 像芯塊、A/D轉(zhuǎn)換電路、信號處理電路和數(shù)據(jù)接口，紅外鏡頭將紅外光聚 焦在紅外成像芯片上，并轉(zhuǎn)換為模擬信號，時序驅(qū)動電路向紅外成像芯片 提供包括時鐘信號、復位信號、中斷信號在內(nèi)的時序信號，A/D轉(zhuǎn)換電路 將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)信號處理電路進行校正、濾波和增強，并 輸出至數(shù)據(jù)接口。
專利摘要本實用新型公開了一種半導體光源溫度場測量裝置，它能在生產(chǎn)過程中對半導體光源溫度場進行實時測量、監(jiān)控和分析，借助于半導體光源溫度場監(jiān)測軟件，實時在線監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)具有故障隱患的器件，及時調(diào)整工藝參數(shù)以提高產(chǎn)品成品率。該測量裝置包括紅外成像模塊，對半導體光源目標進行紅外輻射成像，并將圖像處理成數(shù)據(jù)輸出至計算機；所述計算機通過紅外成像模塊的數(shù)據(jù)接口接收紅外圖案數(shù)據(jù)，將操作命令傳輸給紅外成像模塊；以及向紅外成像模塊提供所需的穩(wěn)定的工作電源。
文檔編號G01J5/10GK201364201SQ20092005323
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者李學夔, 譚海曙, 黃楊程 申請人:李學夔