文档介绍：浅谈功率型 LED 节能灯组的结温测定
上海时代之光照明电器检测有限公司李为军

结温作为衡量一个 LED 器件使用性能优劣的重要参数,是 LED 器件工程应
用中可靠性测量的核心要素,也是 LED 检测产品中的主要考察对象。本文总结
了目前报道过的几种测量 LED 器件结温技术的方法,并就其应用特点和局限性做
了比对,同时结合本公司灯具热稳定性测试方法,对正向电压法测量LED 结温技
术方案做了一些改进。

1、引言
20 世纪 90 年代中期,日本日亚化学公司的 Nakamura 等人经过不懈努力突
破了制造蓝光 LED 的关键技术。GaN 基蓝色 LED 的出现,大大扩展了 LED 的应用
领域,从此掀开了第三代半导体材料GaN 基半导体照明的革命。世界各发达国家
在世纪之交纷纷推出国家级半导体照明计划,力图在新世纪抢占半导体新一轮的
制高点。
目前,中国在用 LED 照明应用方面已经走在世界的前列。据不完全统计,
2009 年,中国道路照明市场达 2800 万盏路灯,每年约新增及更换路灯达 300-400
万盏,创造出庞大的 LED 路灯市场。预测,2009 年 LED 路灯比 2008 年增长 178%,
2011 年 LED 路灯数量将会达到 800 多万盏,渗透率将会达到 %。当前,在进
行 LED 应用推广方面,我国在国家层面上进行了大力扶持,2008 年的北京奥运
会,即将到来的 2010 年上海世博会和目前科技部推广的“十城万盏计划”政府
示范工程以及由国家发展和改革委员会(NDRC)/联合国开发计划署(UNDP)/
全球环境基金(GEF)共同发起的中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯
(PILESLAMP)项目,都标志着我国大面积使用 LED 节能灯组的突破性开始,具
有十分重大的意义。功率型 LED 是向固体照明发展过程中的关键器件。虽然 LED
照明有着诸多无可比拟的优点,要想获得实现真正意义上的第三代照明工程,仍
存在测量和应用上的瓶颈,既LED 器件散热和可靠性问题,特别是形成LED 照明
灯组后的结温状态的获取问题。
由于目前照明用大功率 LED 灯具都是多个单管 LED 组装在一起构成的。如
果散热系统设计不合理,LED 芯片的结温就会过高,这将直接影响 LED 器件的性
能,导致发光效率降低、寿命缩短,也使得 LED 的光度、色度学性能变差。本文
总结了目前报道过的几种测量 LED 器件结温技术的方法,并就其应用特点和局限
性做了比对,同时结合本公司灯具热稳定性测试方法,对正向电压法测量 LED
结温技术方案做了一些改进。
2、 LED 发光特性与不同结温测定技术的比较
LED (light-emitting diode), 又称发光二极管,是利用固体半导体芯片作为发
光材料,
衬底和外延膜的晶格不匹配效应导致 LED 内部存在大量地非辐射复合以及外延
材料较高的反射率引起的全反射问题,使得 LED 结温急剧上升。结温的升高,
促使晶格震动加剧,加速了 LED 器件的老化,极大影响其光学特性和寿命。从严
格意义来说, 把 LED pn结区的温度