专利名称：半导体光源温度场测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在生产过程中对半导体光源温度场进行测量的 装置。
背景技术：
当前，随着能源紧张问题日益突出，采用节能型照明灯具已成为节约
能源的重要手段。相对于传统照明光源，半导体照明光源LED没有任何污 染，而节电效率可以达到90%以上。目前半导体照明光源进入普通家庭得 到大范围应用的重要障碍就是价格偏高，而导致半导体照明光源价格偏高 的主要原因就是成品率较低。在影响半导体品质的因素中，PN结的温度是 一个主要的因素，它直接影响到半导体光源的使用寿命、可靠性和出光效 率。目前评价PN结温的主要手段是采用评估系统热阻再计算结温，或通 过对光源模块进行老化试验的方法评估半导体光源模块或者半导体照明 灯具的热系统设计的合理性。但是这些测试手段精度低、费时，无法做到 实时性，不能满足批量生产的要求。
红外技术的应用已有数十年的历程。早期的应用主要是围绕军事目的 进行，近年来，随着非制冷焦平面阵列探测器的发展，关键器件的成本下 降，红外热成像技术在民用领域也得到了很大的扩展。据统计，非制冷焦 平面热成像仪其年增长率超过了 50%，目前红外热成像仪等设备已在医疗和电力设备检测方面得到应用，但国内外还没有应用在半导体光源的温度 场测量和分析系统中。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种半导体光源温度场测量装置，它能在 生产过程中对半导体光源温度场进行实时测量、监控和分析，借助于半导 体光源温度场监测软件，实时在线监控产品质量，发现具有故障隐患的器 件，及时调整工艺参数以提高产品成品率。
本实用新型所提出的技术解决方案是这样的 一种半导体光源温度场 测量装置，该测量装置包括红外成像模块，对半导体光源目标进行红外 辐射成像，并将图像处理成数据输出至计算机；
计算机，通过红外成像模块的数据接口接收红外图案数据，将操作命 令传输给红外成t^莫块；
电源，向红外成^^莫块提供所需的稳定的工作电源。
所述红外成像模块包括红外镜头、电动调焦模块、时序驱动电路、红 外成像芯块、A/D转换电路、信号处理电路和数据接口，红外镜头将红外 光聚焦在红外成像芯片上，并转换为模拟信号，时序驱动电路向红外成像 芯片提供包括时钟信号、复位信号、中断信号在内的时序信号，A/D转换 电路将模拟信号转化为数字信号，经信号处理电路进行校正、滤波和增强，
并输出至数据4妄口。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果(1) 能对在线的LED半导体光源进行温度场测量本装置利用红外 热成像技术将看不见的LED温度场"热像"转变成可见光图像，对LED温 度场进行实时监控和分析，通过温度场监测软件，监控生产过程中的产品 是否出现缺陷，当发现有故障隐患的LED后，即将其淘汰出去，使产品质 量得到可靠的保证。
(2) 通过对产品的实时监控和分析，能及时调整、优化在线产品的 工艺参数，从而提高产品的成品率，降低产品的生产成本。
(3) 本装置也可以应用在半导体照明模块和半导体照明灯具生产企 业，对半导体照明模块和半导体照明灯具的温度场的分布进行直接测度分
析，评估其热系统设计是否合理。
图1是本实用新型一个实施例的半导体光源温度场测量装置的电路方 框图。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
参见图l所示， 一种半导体光源LED温度场测量装置由红外成像模块 1、计算机2和电源3组成。红外成像模块1包括红外镜头1-1、电动调焦 模块l-2、时序驱动电路l-3、红外成像芯块l-4、 A/D转换电路l-5、信 号处理电路l-6和数据接口 1-7。红外镜头l-l将可见光反射，将红外光聚焦在红外成像芯片1-4上， 本例的红外成像芯片l-4采用法国ULIS公司的红外成像芯片，该芯片由 384*288个像素点构成，各个像素点根据进入镜头的红外信号强度改变自 己的特征值，实现将红外信号转换为模拟电信号。时序驱动电路l-3提供 红外成像芯片1-4正常工作所需要的时序信号(时钟信号clk、复位信号 reset、中断信号int等)，红外成像芯片l-4才艮据这些时序信号就可以输 出各个像素点的响应值。A/D转换电路1-5对前端送来的模拟电信号进行 模数转化，将模拟信号转化为数字信号，由于温度分辨率要达到土2。C, 所以A/D转换采用了 14位的AD转换器。信号处理电路1-6完成对从A/D 转换电路1-5输入的数字信号的校正、滤波和增强等工作。处理后的数字 信号通过数据接口 1-7,传输到上位机，进行图像的显示和分析。本例的 数据接口 1-7采用USB2. 0接口 。
工作过程如下首先将红外镜头l-l对准被测半导体光源目标，电源 开关打开，红外成4^^莫块1即将所成红外图像通过USB接口 1-7传输到计 算机2，计算机2的成像分析软件用VC编程实现，可完成对红外成像模块 1的电动调焦、红外图像的显示、数据的处理。通过成像分析软件和USB 接口，对红外成像冲莫块l进行调焦控制，获得合符标准的红外图像，然后 通过成像分析软件可实现对半导体光源(LED)温度场出现异常部分进行 报警、能够生成并保存所需的半导体光源各部分的温度数据、能够显示出 目标的平均温度和最高、最低温度。从而找出具有故障隐患的发光半导体 产品，提高产品的质量。
权利要求1、一种半导体光源温度场测量装置，其特征在于该测量装置包括红外成像模块，对半导体光源目标进行红外辐射成像，并将图像处理成数据输出至计算机；计算机，通过红外成像模块的数据接口接收红外图案数据，将操作命令传输给红外成像模块；电源，向红外成像模块提供所需的稳定的工作电源。
2、 根据权利要求1所述的半导体光源温度场测量装置，其特征在于 所述红外成像模块包括红外镜头、电动调焦才莫块、时序驱动电路、红外成 像芯块、A/D转换电路、信号处理电路和数据接口，红外镜头将红外光聚 焦在红外成像芯片上，并转换为模拟信号，时序驱动电路向红外成像芯片 提供包括时钟信号、复位信号、中断信号在内的时序信号，A/D转换电路 将模拟信号转化为数字信号，经信号处理电路进行校正、滤波和增强，并 输出至数据接口。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体光源温度场测量装置，它能在生产过程中对半导体光源温度场进行实时测量、监控和分析，借助于半导体光源温度场监测软件，实时在线监控产品质量，发现具有故障隐患的器件，及时调整工艺参数以提高产品成品率。该测量装置包括红外成像模块，对半导体光源目标进行红外辐射成像，并将图像处理成数据输出至计算机；所述计算机通过红外成像模块的数据接口接收红外图案数据，将操作命令传输给红外成像模块；以及向红外成像模块提供所需的稳定的工作电源。
文档编号G01J5/10GK201364201SQ20092005323
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者李学夔, 谭海曙, 黄杨程 申请人:李学夔