試(shi)驗(yan)樣品(pin)選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樣品(pin)為(wei)大功率LED單模塊(kuai)(kuai)，每種樣品(pin)的(de)(de)(de)(de)樣品(pin)量為(wei)5顆(ke)。樣品(pin)類型一共(gong)為(wei)4種，如圖(tu)1 所示(shi)(shi)(shi)。為(wei)了(le)(le)研(yan)究(jiu)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)層(ceng)(ceng)對(dui)LED可靠(kao)性(xing)的(de)(de)(de)(de)影響，采用(yong)(yong)白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)LED和(he)藍光(guang)(guang)(guang)LED兩種單模塊(kuai)(kuai)進行對(dui)比，這兩種封(feng)裝形(xing)式的(de)(de)(de)(de)樣品(pin)均采用(yong)(yong)陶瓷基板(ban)封(feng)裝形(xing)式，如圖(tu)1（a）和(he)1（b）所示(shi)(shi)(shi)。同時，對(dui)不同色(se)溫的(de)(de)(de)(de)LED的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)進行了(le)(le)試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)，采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)樣品(pin)分別為(wei)支架(jia)封(feng)裝形(xing)式的(de)(de)(de)(de)冷(leng)白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)（色(se)溫為(wei)5800K 左右） LED和(he)暖白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)（色(se)溫為(wei)3000K左右） LED單模塊(kuai)(kuai)，如圖(tu)1（c）和(he)1（d）所示(shi)(shi)(shi)。冷(leng)白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)LED中所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)為(wei)Ce摻(chan)雜YAG黃色(se)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)，該熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)的(de)(de)(de)(de)激發光(guang)(guang)(guang)譜和(he)發射光(guang)(guang)(guang)譜如圖(tu)1（a）所示(shi)(shi)(shi)。相比冷(leng)白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)LED，暖白(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)LED在熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)層(ceng)(ceng)中添加了(le)(le)Eu摻(chan)雜的(de)(de)(de)(de)硅酸鹽型紅色(se)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)，該熒(ying)光(guang)(guang)(guang)粉(fen)的(de)(de)(de)(de)激發光(guang)(guang)(guang)譜和(he)發射光(guang)(guang)(guang)譜如圖(tu)1（b）所示(shi)(shi)(shi)。

圖1

    圖1大功率LED在高(gao)溫下的(de)加速試(shi)驗樣品: （a）陶瓷(ci)基(ji)板(ban)封(feng)裝形(xing)式(shi)白(bai)光LED； （b）陶瓷(ci)基(ji)板(ban)封(feng)裝形(xing)式(shi)藍光LED； （c） 圓形(xing)支架(jia)封(feng)裝形(xing)式(shi)的(de)冷白(bai)光LED； （d）圓形(xing)支架(jia)封(feng)裝形(xing)式(shi)的(de)暖白(bai)光LED圖2熒光粉(fen)的(de)激發(fa)光譜和發(fa)射光譜: （a） Ce摻雜(za)YAG黃(huang)色熒光粉(fen)和（b） Eu摻雜(za)硅酸鹽紅

圖2

    試驗裝置與(yu)設備(bei)試驗設備(bei)

包括恒溫恒濕試驗箱、LED光(guang)(guang)源光(guang)(guang)色測(ce)試系統、驅(qu)動電(dian)(dian)源、結溫(wen)測(ce)試儀和三(san)維(wei)體(ti)式顯(xian)微(wei)鏡，如(ru)圖3所示。恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕箱用以提供(gong)恒(heng)定的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)環境(jing)，其(qi)樣品室內的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)均勻(yun)度(du)為±2℃，當溫(wen)度(du)穩定之后，其(qi)溫(wen)度(du)波動度(du)不超過(guo)±0.5℃。LED光(guang)(guang)源光(guang)(guang)色測(ce)試系統包括積分(fen)球和光(guang)(guang)譜分(fen)析系統，用于(yu)(yu)精確測(ce)量(liang)LED光(guang)(guang)源的(de)(de)(de)正(zheng)反(fan)向電(dian)(dian)性能、光(guang)(guang)輻射功(gong)率(lv)、光(guang)(guang).通(tong)量(liang)、色品坐標、主波長等(deng)光(guang)(guang)電(dian)(dian)參(can)數。LED的(de)(de)(de)驅(qu)動電(dian)(dian)源采(cai)用的(de)(de)(de)是恒(heng)流(liu)電(dian)(dian)源，輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)范(fan)圍為: 350~ 1000mA，輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)范(fan)圍為: 5~ 50W。樣品的(de)(de)(de)結溫(wen)通(tong)過(guo)基于(yu)(yu)正(zheng)向壓(ya)降法的(de)(de)(de)結溫(wen)測(ce)試儀來(lai)測(ce)量(liang)。三(san)維(wei)體(ti)式顯(xian)微(wei)鏡用于(yu)(yu)LED樣品的(de)(de)(de)形貌觀察。

圖3

    LED采(cai)用的鋁熱(re)(re)沉(chen)如圖(tu)4所(suo)示。利(li)用鋁熱(re)(re)沉(chen)，可以將(jiang)(jiang)單模塊5顆為(wei)一(yi)-組相互(hu)串聯(lian)，裝夾在(zai)熱(re)(re)沉(chen)上，然后進(jin)行(xing)通(tong)電(dian)點亮。對于(yu)支(zhi)架(jia)式白光LED，它的底部與(yu)鋁熱(re)(re)沉(chen)之(zhi)間用導(dao)熱(re)(re)膏進(jin)行(xing)填(tian)充。在(zai)陶瓷基板式LED與(yu)鋁熱(re)(re)沉(chen)之(zhi)間采(cai)用厚度為(wei)1mm的導(dao)熱(re)(re)硅膠墊。將(jiang)(jiang)每(mei)種LED樣(yang)品的結溫的均值作為(wei)這種樣(yang)品的結溫。在(zai)試驗條件下，LED 樣(yang)品的結溫如表(biao)5所(suo)示。樣(yang)品在(zai)恒溫恒濕(shi)試驗箱(xiang)內放置在(zai)支(zhi)架(jia)上，并(bing)且(qie)使樣(yang)品之(zhi)間保持一(yi)定的距離，以利(li)于(yu)空氣的流動。試驗條件為(wei)在(zai)85℃環境溫度下對LED單模塊樣(yang)品施(shi)加1000mA的驅動電(dian)流。持續老(lao)化(hua)時(shi)間為(wei)1000 小(xiao)時(shi)，在(zai)開始(shi)老(lao)化(hua)之(zhi)前和老(lao)化(hua)結束之(zhi)后，以及在(zai)老(lao)化(hua)過程中每(mei)隔一(yi)段時(shi)間對樣(yang)品進(jin)行(xing)光電(dian)參數測試和形(xing)貌觀察。

圖4

圖5