3. 特殊光源的測(cè)試方法

　　香港科技大學(xué)佛山LED中心配備的美國(guó)Radiant公司的SIG-400光源近場(chǎng)光學(xué)分布測(cè)試系統(tǒng)(如圖9)，專為L(zhǎng)ED燈珠、COB、模組等小光源設(shè)計(jì)，同時(shí)配備了Radiant公司最新版本的專業(yè)光源分析軟件ProSource10.2.2，可生成適用于各種主流光學(xué)照明設(shè)計(jì)軟件的光線集。同時(shí)對(duì)于一些特殊的LED光源，該中心經(jīng)過自主研究驗(yàn)證，也可實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。

圖9　SIG-400光源近場(chǎng)光學(xué)分布測(cè)試系統(tǒng) 　圖10　ProSource光源模型分析軟件

　　a. LED芯片(裸晶)

　　對(duì)于LED芯片的光學(xué)測(cè)量，一般分為不帶封裝測(cè)量和帶封裝測(cè)量?jī)煞N類型。如果是不帶封裝測(cè)量，和芯片直接接觸的是空氣，而實(shí)際LED封裝應(yīng)用一般會(huì)采用硅膠對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)及提高光效，芯片出光會(huì)受光溢出角的影響，測(cè)量的亮度和光通量一般會(huì)和封裝后的表面亮度有較大的差別。因此若測(cè)試時(shí)芯片直接接觸空氣，則不能準(zhǔn)確獲得使用情況下芯片的近場(chǎng)光源模型。如果是帶封裝測(cè)量，由于封裝的形狀和結(jié)構(gòu)會(huì)影響LED本身的出光效果，因此其測(cè)量的結(jié)果只能對(duì)特定的封裝形式有效。

　　針對(duì)以上問題，香港科技大學(xué)佛山LED中心對(duì)于LED芯片近場(chǎng)測(cè)試，提供了一種特定的光源模型結(jié)構(gòu)(如圖11)，通過模擬一種簡(jiǎn)單的封裝形式，同時(shí)用近場(chǎng)測(cè)量設(shè)備測(cè)其在不同角度的亮度分布，得到光源的近場(chǎng)分布數(shù)據(jù)。由于玻璃球和折射率匹配液的相關(guān)參數(shù)已知(折射率十分接近常用硅膠的折射率)，通過逆向追跡方法可以得到LED芯片表面的真實(shí)出光情況，繼而可以在光學(xué)軟件中模擬任意封裝條件下的出光效果。

圖11裸晶近場(chǎng)測(cè)試專用治具

　　b. 大功率光源(COB或模組)

　　對(duì)于小功率LED，可直接焊在普通的薄鋁基板上即可達(dá)到散熱的目的。但對(duì)于大功率LED，需要的散熱器比較大，甚至比較厚，因近場(chǎng)測(cè)量時(shí)樣品與色度計(jì)的距離很近，如果樣品的散熱器比較大或厚，亮度計(jì)則無法聚焦，進(jìn)而不能準(zhǔn)確測(cè)量。為此，香港科技大學(xué)佛山LED中心自主研發(fā)了一套控溫裝置，可解決大功率LED(高至150W)的散熱問題，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)大功率LED的近場(chǎng)測(cè)量。同時(shí)，此控溫裝置可控溫度范圍是0～100 ℃，可滿足客戶在指定溫度下測(cè)量的要求。

　　c. 五面發(fā)光的CSP光源

　　目前比較熱門的CSP光源，特別是五面發(fā)光的光源，因其體積小，有的產(chǎn)品功率又大，如果焊在傳統(tǒng)的鋁基板上焊線點(diǎn)亮測(cè)試，焊點(diǎn)和焊線可能會(huì)部分擋光，且會(huì)造成一些雜散光。香港科技大學(xué)佛山LED中心針對(duì)此類型CSP光源設(shè)計(jì)了一種特殊的散熱板，完美地解決了焊點(diǎn)與焊線的擋光問題以及散熱問題，可更精確地進(jìn)行近場(chǎng)測(cè)量。

　　光源近場(chǎng)光學(xué)分布測(cè)試說簡(jiǎn)單又不簡(jiǎn)單，目前業(yè)界并沒有一套成文的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，由于近場(chǎng)模型歸要到底需要跟仿真結(jié)合，所以事實(shí)上，測(cè)試需與仿真“保持通話”，香港科技大學(xué)佛山LED中心擁有豐富的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，需要更多信息請(qǐng)關(guān)注以下公眾號(hào)。