一：系統概述

顯微光熱分布測試系統是一種高精度的檢測設備，它能夠對微觀尺度上的光熱分布進行精確測量，這種系統對光電產品的研究和開發具有重要價值。但由于國內缺少相關的檢測設備及表征方法的研究，使得人們在對于光電產品的光熱分布方面了解太少，現在光熱分布不均已是影響國內光電產品可靠性的一大要素。為此，金鑒實驗室自主研發了顯微光熱分布測試系統，該系統綜合了光分布測試和熱分布測試的功能，能夠全面觀察和分析微米級光電產品的光和熱特性，滿足不同行業對微米級光電產品光熱特性測試的需求，為光電產品的質量控制和故障分析提供重要數據。

金鑒自研顯微地光熱分布測試系統

二、應用領域：

金鑒顯微光熱分布測試系統同時具備光分布測試和熱分布測試的功能，主要應用領域如下：

光分布測試功能適用于LED芯片、LED燈珠燈具、面板燈、汽車照明燈、LCD顯示屏、激光器及其他光電器件的來料檢驗、失效分析、研發設計和客訴處理等過程，助力LED芯片設計優化、光源的光線追跡及發光均勻性測量。

熱分布測試功能適用于半導體器件、電子器件、激光器件、功率器件、MEMS、傳感器等樣品的研發設計、來料檢驗、失效分析、熱分布測量、升溫熱分布動態采集。

三、系統功能：

（1）寬波長光分布探測：光分布測試的范圍為190nm至1100nm，覆蓋深紫外到近紅外的光波，適用于多種光源的測試。

（2）高分辨率光分布探測：系統通過搭配高分辨率光學顯微鏡，可觀察并分析微米級別的發光器件光分布特性，分辨率可達到1um以下。

（3）高分辨率熱分布探測：系統配備20um的微距鏡，通過軟件強化像素功能將畫質清晰度提高4倍，圖像分辨率提高至5μm，可用于觀察并分析微米級別芯片的紅外熱分布特性。

（4）光分布探測功能：系統配備定制化光分析軟件，具備多種功能，包括自動背景光扣除、2D和3D光束分布顯示、光源直徑等參數計算、光強相對強度測量、光分布圖數據導出等。

（5）熱分布探測功能：系統支持高低溫自動捕捉，具備多點、線、面的實時溫度顯示與分析功能，能夠導出時間-溫度曲線和三維溫度分布圖。系統還具備1TB超大存儲容量，可以全面觀測分析溫度與時間和空間的關系，精準捕捉溫度數據和視頻圖像，并允許用戶自定義視頻錄像幀頻，最快可達25幀/秒，實現熱過程和變化的逐幀分析。

（7）溫度數據導出：可導出熱像圖全部像素點的溫度數據值，為專業仿真軟件建立溫度云圖等分析提供原始建模數據。

（8）區域發射率設置：可靈活設置不同區域的發射率，實現不同材質的單獨測量，提高溫度測試的準確性。

（9）光強、溫度差異直觀獲?。嚎芍庇^顯示任意兩張光分布圖之間的光強差異和任意兩張熱像圖之間的溫度差異，從而提高分析效率。

（10）高低溫精密控溫平臺：系統配備高低溫數顯精密控溫平臺，能夠在室溫至200℃范圍內提供穩定的環境溫度，實現器件在不同溫度下的光熱分布測試，確保測試數據的真實性和有效性。

（11）水冷降溫系統：系統配備水冷降溫系統，能在100秒內將平臺溫度從100℃降至室溫，有效解決樣品臺降溫困難的問題。

四、應用案例

案例一：顯微光熱分布測試系統應用于LED芯片

某款燈珠采用兩顆LED芯片并聯的方式封裝，金鑒顯微光熱分布測試系統測得B芯片發光強度較A芯片的大，且 B芯片表面溫度高于A芯片。分析其原因，LED芯片較小的電壓波動都會產生較大的電流變化，該燈珠兩顆芯片采用并聯方式工作，兩顆芯片兩端的電壓一樣，芯片電阻之間的差異會造成流過兩顆芯片的電流存在較大差異，從而出現一個燈珠內兩顆芯片亮度不一的現象，影響燈珠性能。

案例二：顯微光熱分布測試系統應用于激光器

使用金鑒的顯微光熱分布測試系統對iPhone 13 Pro激光雷達中的VCSEL芯片進行光熱分布測試，熱分布結果顯示，在不同直流模式電流下，芯片沒有電極覆蓋區域溫度最高，光分布結果顯示，在10mA直流模式下，可得到清晰的光斑輪廓，且光斑形狀為正六邊形。

案例三：顯微光熱分布測試系統應用于定位最高效率的電流電壓

金鑒顯微光熱分布測試系統，可幫助客戶避免過度超電流，準確定位最高效率下的電流電壓！如下案例中，芯片額定電流為60mA，超額定電流90mA下點亮時，芯片溫度大大提高，亮度反而出現衰減。過度的超電流，LED芯片產熱嚴重，光產出并不會增加，甚至出現光衰。

案例四：顯微光熱分布測試系統全輻射視頻錄像功能應用于GaN器件領域

金鑒實驗室工程師采用顯微光熱分布測試系統測試GaN器件工作過程中的溫升變化曲線，測試結果顯示器件通電瞬間開始升溫，這個瞬間時長僅有幾十毫秒左右，并在開始通電后2分鐘達到溫度穩定，同時各項電性參數也達到穩定。