本發(fā)明涉及半導體發(fā)光二極管(LED)的檢測技術(shù)，尤其涉及一種LED芯片內(nèi)部結(jié)溫測量儀器。

背景技術(shù)：
高亮度LED的出現(xiàn)具有劃時代意義，它將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡之后最偉大的發(fā)明之一，被稱為第四代照明光源或綠色光源，與傳統(tǒng)光源相比，它具有很多優(yōu)點：光效高、無汞環(huán)保、壽命長、體積小等特點，已經(jīng)廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、城市夜景等特殊照明領(lǐng)域。目前LED的發(fā)光率僅能達到10％-30％，同時有70％-90％的能量轉(zhuǎn)換成了熱能。高性能白光LED光學性能和可靠性的提高，都依賴于芯片的結(jié)溫。因此如何監(jiān)控結(jié)溫，尤其是在線無損的結(jié)溫監(jiān)控，就成為可能制約白光LED應用而又急待解決的問題。LED的基本結(jié)構(gòu)是一個半導體的P-N結(jié)。當電流流過LED元件時，P-N結(jié)的溫度將上升，嚴格意義上說，就把P-N結(jié)區(qū)的溫度定義為LED的結(jié)溫.通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此不嚴格的地方有時也可把LED芯片的溫度視之為結(jié)溫。白光LED的芯片尺寸小、電流密度大，所以引起的溫升比較明顯。而且其發(fā)光光譜中不包括紅外部分，所以器件產(chǎn)生的熱量不能依靠熱輻射釋放出去，輸入電能的70-90％左右轉(zhuǎn)變成為熱量，這些熱量大部分都轉(zhuǎn)化為使芯片本身溫度升高的能量。對于半導體器件，溫度的變化，其特性會有明顯的變化。特別是大功率LED，這種影響將更加明顯，芯片溫度直接影響到LED的發(fā)光效率，主波長以及使用壽命。有資料顯示，大約70％的LED產(chǎn)品故障來自結(jié)溫過高。并且在負載為額定功率一半的情況下溫度每升高20℃故障就上升一倍。因此如何快速準確地測量LED的結(jié)溫可以幫助我們更加合理地進行LED結(jié)構(gòu)設計以及優(yōu)化LED照明工程散熱設計。目前，測量白光LED結(jié)溫的方法主要有：1、正向電壓法，利用LED電輸送溫度效應，在恒定電流的條件下，得到正向電壓與結(jié)溫的線性關(guān)系；2、管腳法，利用LED的發(fā)光光譜中藍光和白光的功率比值來測量。這些方法都屬于接觸式測量，局限在單管LED器件的結(jié)溫測量?，F(xiàn)在也有研究者提出了一些非接觸式結(jié)溫測量方法：藍白比法、紅外攝像法和峰值波長法。由于這些方法的使用范圍有限，而且精度比較低。峰值波長法，利用LED的發(fā)光光譜的峰值會隨著結(jié)溫的升高而增大。但由于結(jié)溫升高引起的峰值波長漂移并不大，當升高10℃時，峰值波長改變約1.4nm左右，這樣必會給測試結(jié)果帶來不小的誤差，若采用常規(guī)高精度的光譜儀，則會大大增加測試成本。因此，需要設計一種非接觸式、高精度、低成本，且簡單易操作的白光LED結(jié)溫測量儀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于上述方法和技術(shù)的不足，本發(fā)明型的目的是利用峰值波長移位法設計一種具有高精度、低成本、操作簡便的大功率白光LED結(jié)溫測量裝置。為了實現(xiàn)本發(fā)明型的目的，擬采用以下技術(shù)：一種快速非接觸測量白光LED結(jié)溫測量裝置，其特征在于：該系統(tǒng)由定標和測量兩部分組成，定標時，定標LED(6)安裝在恒溫箱(5)內(nèi)，用一根導光光纖(9)將定標LED(6)發(fā)出的光傳導到專測藍光波長移位的光譜分析儀(2)。通過連接在光譜儀(2)上的計算機(3)得到該溫度下的峰值波長，并通過多組數(shù)據(jù)得到該定標LED的峰值波長-結(jié)溫系數(shù)K、初始結(jié)溫Ta以及初始峰值波長λa。測量時，通過光譜儀(2)直接測量待測LED(1)在正常工作狀態(tài)下的峰值波長，結(jié)合公式快速計算出該工作狀態(tài)下待測LED的結(jié)溫。定標系統(tǒng)包括位于恒溫箱(2)外側(cè)的溫度控制器(4)用來控制恒溫箱(5)的溫度，從而改變定標LED(6)環(huán)境溫度。定標LED(6)被固定在支架(7)上，并與脈沖恒流源(8)相連接。定標LED(6)發(fā)出的光被伸進恒溫箱(5)的導光光纖(9)收集進入連接到計算機(3)的高精度光譜儀(2)。測量系統(tǒng)包括待測白光LED光源(1)、和計算機(3)。專測藍光波長移位的光譜儀(2)由球形反射鏡(10)、入射狹縫(11)、平面光柵(12)、出射狹縫(13)、CCD(14)以及驅(qū)動電路(15)構(gòu)成。采用上述技術(shù)方案，其特點在于：1、定標時，通過使斷電狀態(tài)的定標LED在恒溫箱中放置30min來保證該LED在通電瞬間的結(jié)溫與環(huán)境溫度相等，避免了用其他方法來...