2,000倍的品管速度–LED良率檢測
 
2016/12/01
 
IC之音廣播電台
 
 
其全球百大科技研發獎,每年從全球遴選出100項最具指標性的技術給產業界。2014年,工研院有兩項技術獲獎,其中一項「鈣迴路捕捉二氧化碳技術」,科學三分鐘曾經在2013年技術公開的時候,做過專題報導。今天科學三分鐘則為您介紹另外一項獲獎技術:用於LED檢測的「線上即時熱能分析儀」,請聽以下的主題:2,000倍的品管速度–LED良率檢測。

工研院的「線上即時熱能分析儀」,榮獲全球百大科技研發獎的主要原因,在於解決了LED品管的一項重大難題。過去要量測LED內部的熱阻數據,非常的耗費時間,量測一顆大約要十分鐘,一小時大約測六顆,充其量只能抽測,沒有辦法滿足產業需求。而工研院的技術,一小時卻可以量測12,000顆,速度提升兩千倍,等於可以在生產線上全面品管,實在是一大突破。

為什麼量測「熱阻數據」對LED的品質這麼重要呢?本集單元科學顧問工研院電光所朱慕道組長談到了其中的基本觀念:

朱組長:
我給你電的能源是五瓦的話,如果你有兩瓦變成光,那剩下三瓦一定變成熱,所以光效愈好,熱就愈少。再過來看一個問題,你熱在上面愈多,代表它材料溫度愈高,溫度愈高的時候,效能也會降低,所以這些熱對它影響絕對是非常重要的一個因素。

接著,朱組長更解釋了熱阻的定義和影響:

朱組長:
水流有阻力,電流動也有阻力,所以熱阻也是一樣的概念,就是我熱傳出來之後,它能不能被我帶走。假如我熱傳導速度非常快,表示熱阻很低。很簡單講,開發這個產品,如果能夠把熱阻有效地降低,代表產品的性能會相對更好。

熱阻愈小,比較不會產生高溫,於是LED的效能更好,壽命也更長。反過來說,如果某一些LED熱阻數據異常地高,就是瑕疵品。而且現在的LED產品,往往是由許多顆LED組成的,如果熱阻有的高、有的低,導致散熱不均勻,也很容易造成產品損壞。

工研院所研發的「線上即時熱能分析儀」,如果要完整分析LED元件每一層的熱阻,量測一顆大約要三分鐘,速度是傳統方法的三倍多。那麼,為什麼品管速度可以提升為兩千倍呢?這是因為,影響LED散熱能力有一個關鍵的地方,稱為「固晶層」,只要加以解析,就可以掌握LED最重要的熱效應,達到品管的目標。而工研院的技術要解析這一層,每顆只花0.3秒,等於一小時量測12,000顆。

這套「線上即時熱能分析儀」,已經申請專利,並且結合LED自動化機台,預計年底就可以量產。對於每年全球生產超過一千億顆,而且還在迅速成長的LED市場,這套儀器是非常重要的工具,不但提升效能、改善良率,更可以提高自動化生產的程度。

今天的科學關鍵字,就是

LED線上即時熱能分析儀

感興趣的聽眾朋友,可以透過這個關鍵字,進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由科技部補助製播】2014-08-17 16:55:00播出
 
瀏覽人次:142