試（shì）驗樣品選用的樣品為大功率LED單模塊，每種樣品的樣品量為5顆。樣品（pǐn）類型一共為4種，如圖1 所示。為了研究熒光（guāng）粉層（céng）對LED可靠性的影響，采用白光LED和藍光（guāng）LED兩種單模（mó）塊進行對比，這兩種封（fēng）裝形式（shì）的樣品均采用陶瓷基板封裝形（xíng）式（shì），如圖1（a）和1（b）所示。同時（shí），對不同色溫的LED的可靠性進行了試驗研究，采用的試驗樣品分別為支架封裝形（xíng）式的冷白光（色溫為5800K 左右） LED和暖白（bái）光（色溫為3000K左右） LED單模塊，如圖1（c）和1（d）所示。冷白光LED中所用的熒光粉為Ce摻雜YAG黃色熒光粉，該熒光粉（fěn）的激發光（guāng）譜和發（fā）射光譜如圖1（a）所示。相（xiàng）比冷白光LED，暖白（bái）光LED在熒光（guāng）粉層中添加了Eu摻雜的（de）矽酸鹽型（xíng）紅色熒光粉，該熒光粉的（de）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（gāo）溫下的加（jiā）速試驗樣品: （a）陶瓷基板封裝形式白光LED； （b）陶（táo）瓷（cí）基板封裝形式藍光LED； （c） 圓形支架（jià）封裝形式（shì）的冷（lěng）白光LED； （d）圓形支架封（fēng）裝形式的暖白光LED圖2熒光粉的激發光譜和（hé）發射光譜: （a） Ce摻雜YAG黃色熒光粉和（b） Eu摻雜矽酸鹽紅

圖2

    試驗裝置與設備試驗設備

包括恒溫恒濕試驗箱、LED光源光色測試係統、驅動電源、結溫測試儀（yí）和三維體（tǐ）式顯微鏡，如（rú）圖（tú）3所示。恒溫恒濕箱用以提供恒定的溫度環（huán）境，其樣品室內的溫度均勻度為±2℃，當（dāng）溫度穩（wěn）定之後，其溫度波動度不超過（guò）±0.5℃。LED光源（yuán）光色測試係統包括積分球和光譜分析係統，用於精確測量LED光源的正反向電性能、光輻射功率、光.通量、色品坐（zuò）標、主波長等光電參數。LED的驅動電源采用的是恒流電源，輸（shū）出的（de）電流範圍為: 350~ 1000mA，輸出功率的範圍（wéi）為（wéi）: 5~ 50W。樣品的結溫通過（guò）基於正向（xiàng）壓降法的結溫測試儀來測量。三維體式顯（xiǎn）微鏡用於LED樣品的（de）形貌觀（guān）察。

圖3

    LED采用的鋁熱沉（chén）如圖（tú）4所示。利（lì）用鋁熱沉，可以將單模塊5顆為一-組相互串聯，裝夾（jiá）在熱沉（chén）上，然後進行通電點亮。對於支架式（shì）白光LED，它（tā）的（de）底部與鋁熱沉之間用導熱膏進行填充。在陶瓷基板式LED與鋁（lǚ）熱沉之（zhī）間采用厚度為1mm的導熱矽膠墊。將每種LED樣品的結溫的均（jun1）值作為這種樣品（pǐn）的結溫。在試驗條件下，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（jià）上，並且使樣品之間保（bǎo）持一定的距離，以利於空氣的流（liú）動。試驗條（tiáo）件為在（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（jiān）為1000 小時，在開始老化之前和老化結束（shù）之後，以（yǐ）及在老化過程中每隔（gé）一段時間對樣品進行光電（diàn）參數測試和形貌觀察。

圖4

圖5