新的挑战！高功率/高亮度发光二极管的封装热特性参数

    由于没有做过LED的行业，尽管查了多篇论文仍然不一定准确翻译其中的专有名词，希望大家校正。
     
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新的挑战！高功率/高亮度发光二极管的封装热特性参数

本文来源 Electronics Cooling Magazine Vol.14, No.2，翻译by lelele@263.net.
原文见http://www.electronics-cooling.com/html/2008_may_a1.php
作者：Li Zhang，Philips Lumileds Lighting
Theo Treurniet，Philips Lighting

前言
近年来，高功率/高亮度发光二极管（LEDs）在照明中的应用越来越多，其功率密度也越来越大（最新的产品的功率已经高达200-300W/cm2）；因此，将LED 内部的晶片温度维持在一个较低的水平也变得非常困难。并且，出于成本、噪音和可靠性的考虑，使用主动散热的方式并不现实；而传统光源中所常用的辐射散热的方式也由于LED 内部的晶片温度较低而难以奏效。
LED 内部的晶片温度，通常也被叫做“结温”，对其光学性能和可靠性有着很大的影响。
例如，较高的晶片温度会使得发光效率降低（以单位功率产生的光通量表示），并造成色点和色温的漂移。发光效率的退化在很大程度上是由内量子效率的降低所引起的。而长时间处于高温之下也会造成欧姆接触[1]和磷化物[1-2]的退化，退化会使得发光效率逐渐降低或者灾难性的故障[3]<可以理解为突然性的实效，“灾难性的故障”是可靠性中常用的，用来“恐吓”老板的词 ^_^>。
获得LED 的晶片温度通常需要测量一些相关的电/光参数，通过电/光参数和晶片温度之间已知的关系推算出来。其中，正向电压测试法最为常用[4]。红外照相的方法能够得到LED内部晶片的表面温度分布图，便于了解表满的温度梯度。还有其他一些方法可参考相应的文献：如峰值波长偏移法[5]，液晶涂敷法[6]，光谱分析法[7]等。
使用单一结温来描述LED 内部晶片的温度是很常用的方式，但当内部晶片上的温度梯度较大的时候，这种描述就显得含糊不清。通常认为结温是内部晶片的平均温度，尽管这仍待考证；并且将结温和设备的可靠性联系在一起也是有争议的[8]。而对于大功率的LED 设备，过热引起的失效往往是局部现象，最好考量失效部位的温度。
IC 封装中常用的“热阻”也常用于描述LED 的封装，其中ΘJB 和ΘJC 要比ΘJA 使用的更为广泛。由于高功率的LED 封装旁边存在着散热块；如果参照当前的JESD51 系列标准[9]来描述LED，很难用相应的条款明确环境温度或是参考温度。因此，现在急需对LED 热阻的测量和报告进行规范，这样可以减少在LED 热阻上认识的矛盾，对LED 的生产者和用户都有好处。
LED 晶片温度的测量