發(fā)光二極管檢測量具的制作方法
【專利摘要】一種檢測發(fā)光二極管光源(LED)的通用量具，包括一殼部及一測試部；其中該殼部為至少朝一端開口以安裝測試部的中空柱體；該測試部包括設在該開口端部的一載板及由該載板朝殼部內側延伸的鰭片，該載板的中部設有貫通載板的一通孔，該通孔連通殼部外的真空泵，該載板的外側嵌設一圍繞該通孔以使LED在恒溫下測試的環(huán)狀制冷芯片，該制冷芯片的制冷面上貼設一電極座，該電極座的中部設有連通該通孔的一氣孔及鄰近該氣孔的任意兩對角側設置已連通外部控制電源用以導引正、負電壓的一對電極，當待測LED背向出光面的中部抵靠該氣孔時，藉由該泵提供的吸力將該LED貼附在電極座上，并使LED底部極板和該對電極對應連通以對LED供電。
【專利說明】發(fā)光二極管檢測量具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的檢測量具，特別涉及一種透過吸力將發(fā)光二極管貼附在待測區(qū)，檢測時能提供恒溫環(huán)境、具有不擋光、易操作、高準度，且對不同尺寸、形狀、結構、型式的發(fā)光二極管一體適用的通用量具。
【背景技術】
[0002]檢測發(fā)光二極管(LED、Light Emitting Diode)的光、電量測系統(tǒng)是將承載發(fā)光二極管光源的量具裝入積分球，透過連接周邊的光譜分析儀、電參數量測儀及發(fā)光二極管控制電源，達到檢測色品坐標、色溫、顯色指數、色容差、波長、色純度、光通量、電壓、電流、功率等參數的功能。由于目前照明燈具普遍使用的發(fā)光二極管光源是以適合大量生產的表面貼裝技術(SMT, Surface Mounted Technology)為主流,但市場上該類發(fā)光二極管光源不論在尺寸、形狀、結構、型式上皆存在許多差異。
[0003]其中僅就連通發(fā)光二極管控制電源的極板的型式就有如圖1所示，同時具備背向發(fā)光二極管光源203出光面2031的底部正、負極板2032、2033，朝縱向延伸的縱向正、負極板2132、2133，及朝橫向繼續(xù)延伸且與底部正、負極板2032、2033平行的側向正、負極板2232、2233?，F(xiàn)有技術中亦有不具備側向正、負極板2232、2233的結構。而由于小型化趨勢及成本等因素的考慮下，生產廠家已朝向只提供兼具表面貼裝技術的底部正、負極板2032、2033的發(fā)光二極管光源203。由于在無溫控的測試環(huán)境下，被測發(fā)光二極管光源203隨時處于升溫的瞬態(tài)(transient state),導致無法清楚定義測試條件，也使檢測數據缺乏重現(xiàn)性。尤其對于普遍使用于照明產業(yè)的功率型發(fā)光二極管一般功率皆在0.5瓦以上，在欠缺散熱設計或不當設計的現(xiàn)有檢測量具中，發(fā)光二極管光源203會因急速升溫而遠超過正常狀態(tài)容許的溫度極限，導致發(fā)光二極管光源203的嚴重破壞，使檢測工作完全失去意義。由于檢測各式發(fā)光二極管光源203的量具是準確量測光、電等參數的重要界面，因此必須兼顧市場上不同發(fā)光二極管光源的檢測量具通用性，并排除影響各參數可能產生的不確定因素。
[0004]現(xiàn)有技術中檢測發(fā)光二極管光源203的量具可概分為兩種型式，其一為如圖2所示的壓式量具la，另一為如圖3所示的頂式量具lb。
[0005]圖2所示的壓式量具Ia是由金屬材質制成呈中空柱體的殼部IOa及設在殼部IOa一端開口處的測試部20a，以和積分球的測試置入口尺寸相匹配的前段IOla將測試部20a裝設在積分球內，并以前段IOla和后段102a間的階部103定位，測試部20a以非金屬材質制成的載板201a固設在殼部IOa的開口端，在載板201a外緣附近沿徑向固設一對由金屬材質制成的壓座301，并分別在該對壓座301上螺設沿徑向可調整位置的金屬制調節(jié)螺栓302，該二調節(jié)螺栓302端部的螺帽透過與具有不同極性的電源連接成為能對發(fā)光二極管光源203供電的一對正、負電極205a、210a，在殼部IOa內設有一承座303，在壓座301與承座303之間設有一軸向彈簧件304，該軸向彈簧件304上方呈倒置的筒狀頂盤305因承受彈簧張力而上移，并透過頂盤305的筒壁與載板201a中心的通孔壁面間的尺寸匹配，限制頂盤305只能沿軸向滑動，該頂盤305端面的中部區(qū)域即為將設在發(fā)光二極管底部的底部正、負極板2032、2033平貼其上的電絕緣待測區(qū)。當該量具Ia未安裝待測的發(fā)光二極管光源203時，上移的頂盤305端面直接與該對調節(jié)螺栓302的正、負電極205a、210a接觸。操作時，為將待測發(fā)光二極管光源203安裝在該量具la，首先將頂盤305下壓并依圖1所示發(fā)光二極管光源203的側向正、負極板2232、2233尺寸調整量具Ia的正、負電極205a、210a位置，再將發(fā)光二極管置于頂盤305的待測位置，且使量具Ia的正、負電極205a、210a分別對應壓接在發(fā)光二極管光源203的側向正、負極板2232、2233上，達到將發(fā)光二極管光源203夾設在頂盤305與調節(jié)螺栓302的一對電極205a、2IOa之間的待測狀態(tài)。惟由于該量具Ia的壓座301、調節(jié)螺栓302及其一對電極205a、210a皆必需設在發(fā)光二極管光源203的出光面2031上方才能達到上述待測狀態(tài)，因而會造成嚴重的擋光而導致量測的光通量值被大幅低估，且該量具Ia的應用受限于只能在具有側向正、負極板2232、2233的少數發(fā)光二極管光源203型式，并以同一量具Ia檢測不同尺寸與形狀的發(fā)光二極管光源203時有其局限性及操作的不方便，尤其在無溫控的測試環(huán)境下無法清楚定義測試條件，以致檢測數據缺乏重現(xiàn)性，甚至造成發(fā)光二極管光源203的破壞。顯然該量具Ia不論在量測質量與應用層面上均有嚴重的局限性與缺失。
[0006]圖3所示的頂式量具Ib與壓式量具Ia最主要的區(qū)別在于:頂式量具Ib是在通過載板201b的中心開設一平直的淺溝槽412，并將負電極組件402的底部固定在該溝槽412內，正電極組件401則可在該溝槽412內自由滑動，上述正、負電極組件401、402是以電氣絕緣材料為本體，并分別在朝向待測發(fā)光二極管光源203側分別固設至少一外凸的金屬頂針，該頂針的另一端則與對應發(fā)光二極管光源203極性的電源連接，使該二組頂針成為量具Ib的一對正、負電極205b、210b。該正電極組件401的移動是透過該溝槽412上開設貫穿載板201b的一長槽409，而與設在殼部IOb內的徑向彈簧件404固接，藉由螺絲通過該長槽409使正電極組件401固定在該徑向彈簧件404中間的滑塊405，該滑塊405沿徑向的一側設有端部略為凸伸至前段IOlb外壁面以內的導桿406，該滑塊405沿徑向的另一側透過貫穿前段IOlb壁面的固定螺絲407將彈簧408伸入滑塊405上對應的導引盲孔，該盲孔與導桿406及固定螺絲407同軸。操作時，輕壓導桿406 —定距離即可使滑塊405沿載板201b滑動并使正電極組件401朝遠離發(fā)光二極管光源203移動一相同距離，放開輕壓的該導桿406即可使正電極組件401接近發(fā)光二極管光源203移動。藉由上述操作可依發(fā)光二極管光源203尺寸將分別設在該量具Ib正、負電極組件401、402上的一對正、負電極205b、210b與發(fā)光二極管光源203的一對縱向正、負極板2132、2133抵緊供電。惟由于該量具Ib的正、負電極組件401、402的高度與發(fā)光二極管光源203的縱向正、負極板2132、2133的高度皆固定但未必匹配，又由于透過推壓導桿406使滑塊405產生的位移量有限，而市場發(fā)光二極管光源203的尺寸多樣，且該發(fā)光二極管光源203未必設有縱向正、負極板2132、2133。因此以同一量具Ib檢測不同尺寸與形狀的發(fā)光二極管光源203時有其局限性，又仍無法完全排除擋光問題而導致量測的光通量值被低估，且該量具Ib只適用在具有縱向極板2132、2133的少數發(fā)光二極管光源203型式，尤其在無溫控的測試環(huán)境下無法清楚定義測試條件，以致檢測數據缺乏重現(xiàn)性，甚至造成發(fā)光二極管光源203的破壞。顯然該量具Ib的量測質量與應用層面上仍有其局限性與缺失。
[0007]為降低上述檢測過程中的溫升影響，雖然目前市場上檢測發(fā)光二極管光源203的儀器中已有所謂的脈沖式直流電源，宣稱可在發(fā)光二極管光源203點亮I毫秒或更短的時間內擷取到光、電參數的瞬態(tài)數據，惟由于包括發(fā)光二極管光源203在內的任何發(fā)熱源在趨近穩(wěn)態(tài)的升溫過程中，尤其是功率型發(fā)光二極管最初期的溫升必然是最快速且變化最劇烈的。本創(chuàng)作人經長期實驗的仔細求證，在不致造成發(fā)光二極管光源203破壞的測試條件下，證實該等瞬態(tài)初期的光通量數據皆達長期穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)光通量數據的一倍以上，且在點亮初期的不同瞬間測得的光通量值差異很大而失去檢測同一發(fā)光二極管光源203的重現(xiàn)性，以致只有發(fā)光二極管光源203制造商大力提倡并以該等瞬態(tài)初期數據提供終端的使用者，但對發(fā)光二極管照明產業(yè)的實際燈具性能是在長期不變的穩(wěn)態(tài)運作下才具有參考價值，廠商提供的瞬態(tài)初期的夸大數據完全無應用的實質意義。在世界權威發(fā)光二極管光源203的量測方法規(guī)范(CIE 127:2007, Measurement of LEDs)中對于上述瞬態(tài)初期的量測方式是必須在明確的瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)之間的關聯(lián)性下才有概念性的描述，但由于該關聯(lián)性會隨不同廠家的發(fā)光二極管產品不一，對廣大的照明應用終端使用者而言，完全無法規(guī)范，以致缺乏實質的應用性；因此對發(fā)光二極管光源203的檢測仍以符合實際應用面且具重現(xiàn)性的長期穩(wěn)態(tài)數據為主。
【發(fā)明內容】
[0008]鑒于此，有必要提供一種能使發(fā)光二極管光源在恒溫的穩(wěn)態(tài)條件下進行非破壞性檢測，并具有不擋光、易操作、高準度及通用性的發(fā)光二極管檢測量具。
[0009]該檢測發(fā)光二極管(LED)的通用量具，包括一殼部及一測試部；其中該殼部為至少朝一端開口以安裝測試部的中空柱體，該柱體的外周壁面自該開口朝軸向為一較薄的前段并與其余較厚的后段壁面間形成一直角的階面；該測試部包括設在該開口端部的一載板及由該載板朝殼部內側延伸的鰭片，該載板的中部設有貫通載板的一通孔，該通孔連通殼部外的真空泵，該載板的外側嵌設一圍繞該通孔以使LED在恒溫下測試的環(huán)狀制冷芯片，該制冷芯片的制冷面上貼設一電極座，該電極座的中部設有連通該通孔的一氣孔及鄰近該氣孔的任意兩對角側設置已連通外部控制電源用以導引正、負電壓的一對電極，該殼部的底部還設有將冷卻氣流導向鰭片的一風扇，當待測LED背向出光面的中部抵靠該氣孔時，藉由該泵提供的吸力將該LED貼附在電極座上，并使LED底部極板和該對電極對應連通以對LED供電。
[0010]本發(fā)明提供一種能使發(fā)光二極管光源維持在不同的恒溫保護條件下進行穩(wěn)態(tài)的光、電檢測通用量具，有效解決溫升導致的破壞。
[0011]本發(fā)明提供一種具有不擋光的檢測LED通用量具，實現(xiàn)高準確的光、電性能測試，有效解決現(xiàn)有量具擋光的缺失。
[0012]本發(fā)明提供一種具有可應用于任何LED尺寸與形狀的檢測通用量具，一次性滿足多元化的檢測需求，發(fā)揮一具通用效益。
[0013]本發(fā)明提供一種結構簡、操作易的檢測LED通用量具，實現(xiàn)精簡成本、簡化制程、提升檢測質量及長期可靠度的效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為一典型發(fā)光二極管光源的立體剖面示意圖。[0015]圖2為一現(xiàn)有量具的組裝剖面示意圖。
[0016]圖3為另一現(xiàn)有量具的組裝剖面示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明實施例的組裝剖面示意圖。
[0018]圖5為圖4中測試部(不含電極座)的俯視圖。
[0019]圖6為圖4中電極座的俯視圖。
[0020]圖7為圖6中電極座沿A-A截面的剖面放大示意圖。
[0021]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管檢測量具，用于對發(fā)光二極管光源進行檢測，包括殼部和設于殼部上的測試部，其特征在于:該測試部包括電極座，電極座包括第一表面及與第一表面相對的第二表面，電極座第一表面上設有用于與發(fā)光二極管光源的二電極接觸并供電的二電極，電極座第二表面上設有用于將發(fā)光二極管光源發(fā)出的熱量進行散發(fā)的散熱裝置，電極座開設貫穿第一表面及第二表面的氣孔，吸附裝置通過氣孔將發(fā)光二極管光源的二電極與電極座第一表面的二電極緊貼。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:散熱裝置包括貼設于電極座第二表面的制冷芯片。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:散熱裝置還包括安裝于殼部上的載板，制冷芯片夾設于載板與電極座之間。
4.如權利要求3所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:載板開設與電極座的氣孔連通的通孔，吸附裝置經由通孔及氣孔對發(fā)光二極管光源進行吸附。
5.如權利要求3所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:載板與電極座之間設有環(huán)繞制冷芯片的密封圈。
6.如權利要求3所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:載板沿遠離制冷芯片的方向延伸形成鰭片。
7.如權利要求6所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:殼部內部設有風扇及導風罩，風扇產生的氣流經由導風罩引導至鰭片與載板進行熱交換之后，再通過導風罩與殼部內壁之間的間隙流至殼部外。
8.如權利要求7所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:殼部包括前段及后段，載板設置于殼部前段，殼部在后段的端部開設進風口，殼部在后段的側面開設排風口。
9.如權利要求2至6任一項所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:電極座包括金屬基層、設于金屬基層上的第一導熱絕緣層及設于導熱絕緣層上的電路層，電極座的二電極由電路層形成。
10.如權利要求9所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:電極座還包括部分覆蓋電路層的第二導熱絕緣層，電路層未被第二絕緣層覆蓋的部分形成電極座的二電極及焊端，電線焊接于焊端并與外部電源連通以對發(fā)光二極管光源供電。
11.如權利要求9所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:電極座在金屬基層朝向制冷芯片的表面嵌設溫度感應器，溫度感應器貼設于制冷芯片。
12.如權利要求1至6任一項所述的發(fā)光二極管檢測量具，其特征在于:吸附裝置為真空泵。
【文檔編號】G01R31/26GK103792474SQ201210432296
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權日:2012年11月2日
【發(fā)明者】劉泰健 申請人:全億大科技（佛山）有限公司, 鴻準精密工業(yè)股份有限公司