試驗樣品選用的樣（yàng）品為（wéi）大功率LED單模塊，每（měi）種（zhǒng）樣（yàng）品的樣品量為5顆。樣品類型（xíng）一共為4種，如圖1 所示。為了研究熒光粉層對LED可靠性的影響，采用白（bái）光LED和藍光LED兩種單模塊進行對比，這兩種封裝形式的樣品均采用陶瓷基板封裝形式，如圖1（a）和1（b）所示。同時，對不同色（sè）溫的LED的可靠性進行（háng）了試（shì）驗（yàn）研究，采用的試驗樣品分別為支架封裝形式的冷白光（色溫（wēn）為5800K 左右） LED和暖白光（色（sè）溫為3000K左右） LED單模塊，如圖1（c）和1（d）所示。冷白（bái）光LED中所（suǒ）用的熒光粉為Ce摻雜YAG黃（huáng）色熒光粉，該熒光粉的激發光譜和發射光譜（pǔ）如（rú）圖1（a）所示。相比冷白光LED，暖白光LED在熒光粉層中添加（jiā）了Eu摻雜的矽酸鹽型紅色熒光粉，該熒光粉的激發光譜和發射光譜如圖1（b）所示。

圖1

    圖1大功率LED在高溫下的加速試驗樣品: （a）陶瓷（cí）基板封裝形（xíng）式白光LED； （b）陶瓷基板封裝形式藍光（guāng）LED； （c） 圓形支架封裝形（xíng）式的冷白光LED； （d）圓形支架封裝形式的暖白光LED圖2熒光粉的激發光譜（pǔ）和發射光譜（pǔ）: （a） Ce摻（chān）雜YAG黃色熒光粉和（hé）（b） Eu摻雜矽酸鹽（yán）紅

圖2

    試驗裝置與設備試驗設備

包括恒溫恒（héng）濕試驗箱（xiāng）、LED光源光色測試係統、驅（qū）動電源、結溫測試儀（yí）和三維體式顯微鏡，如圖3所示。恒溫恒濕箱用（yòng）以提供恒定的溫度環（huán）境，其（qí）樣品室內（nèi）的溫（wēn）度均勻度為±2℃，當溫度穩定之後，其溫度波動度（dù）不超過±0.5℃。LED光源光色測試係統包括（kuò）積分球和（hé）光譜分（fèn）析係統，用於精確測量LED光源的正（zhèng）反向電性能、光輻射功率、光（guāng）.通量、色品坐標、主波長等（děng）光電參數。LED的驅動電源采用的是恒流電源，輸出的電流範圍為（wéi）: 350~ 1000mA，輸出功率（lǜ）的（de）範圍（wéi）為: 5~ 50W。樣（yàng）品的結溫（wēn）通過基於正向壓降法的結溫測試儀來測量。三維體式顯微（wēi）鏡用於LED樣品的形貌觀察。

圖3

    LED采（cǎi）用的鋁熱沉如圖4所示。利用鋁熱沉（chén），可以（yǐ）將單（dān）模塊5顆為一-組相互串聯，裝夾在（zài）熱沉上，然後進行（háng）通電點亮。對於支架式白光LED，它的底部與鋁熱沉之（zhī）間用導熱膏進行填充。在陶瓷基（jī）板式LED與鋁熱沉之間采用厚度為1mm的導熱矽膠墊。將（jiāng）每種LED樣品的結溫的均值（zhí）作為這種樣品的結溫。在試驗條（tiáo）件下，LED 樣品的（de）結溫如表5所示。樣品在恒溫恒濕試驗箱內放置在支架上，並且使樣品之（zhī）間保持一（yī）定的距離，以利於空氣的（de）流動。試驗條件（jiàn）為在（zài）85℃環境溫度下對LED單模塊樣品施加1000mA的驅動電流。持續老化時間為（wéi）1000 小時，在開始老化之前和老化結束之後，以（yǐ）及在老化過程（chéng）中每隔一段時間對樣品進行光電參數（shù）測試（shì）和形貌觀察。

圖4

圖5