試(shi)驗樣品(pin)選用(yong)的樣品(pin)為(wei)(wei)(wei)大功(gong)率(lv)LED單(dan)模塊(kuai)(kuai)，每(mei)種(zhong)樣品(pin)的樣品(pin)量為(wei)(wei)(wei)5顆。樣品(pin)類型(xing)(xing)一共為(wei)(wei)(wei)4種(zhong)，如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1 所(suo)示。為(wei)(wei)(wei)了(le)研究熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)層對LED可(ke)(ke)靠性的影響，采用(yong)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)LED和(he)(he)藍光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)LED兩種(zhong)單(dan)模塊(kuai)(kuai)進(jin)行(xing)對比，這(zhe)兩種(zhong)封(feng)裝形(xing)式的樣品(pin)均(jun)采用(yong)陶瓷基板封(feng)裝形(xing)式，如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1（a）和(he)(he)1（b）所(suo)示。同(tong)時，對不同(tong)色溫的LED的可(ke)(ke)靠性進(jin)行(xing)了(le)試(shi)驗研究，采用(yong)的試(shi)驗樣品(pin)分(fen)別為(wei)(wei)(wei)支架(jia)封(feng)裝形(xing)式的冷白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)（色溫為(wei)(wei)(wei)5800K 左右(you)） LED和(he)(he)暖白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)（色溫為(wei)(wei)(wei)3000K左右(you)） LED單(dan)模塊(kuai)(kuai)，如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1（c）和(he)(he)1（d）所(suo)示。冷白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)LED中所(suo)用(yong)的熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)為(wei)(wei)(wei)Ce摻雜YAG黃色熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)，該(gai)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)的激發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)和(he)(he)發射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1（a）所(suo)示。相比冷白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)LED，暖白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)LED在熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)層中添(tian)加(jia)了(le)Eu摻雜的硅酸(suan)鹽型(xing)(xing)紅色熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)，該(gai)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)粉(fen)的激發光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)和(he)(he)發射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)如(ru)(ru)圖(tu)(tu)1（b）所(suo)示。

圖1

    圖(tu)(tu)1大功率LED在高溫下的加速試驗樣(yang)品: （a）陶瓷(ci)基板封裝形(xing)(xing)(xing)式白光LED； （b）陶瓷(ci)基板封裝形(xing)(xing)(xing)式藍光LED； （c） 圓形(xing)(xing)(xing)支架封裝形(xing)(xing)(xing)式的冷白光LED； （d）圓形(xing)(xing)(xing)支架封裝形(xing)(xing)(xing)式的暖白光LED圖(tu)(tu)2熒(ying)光粉的激發(fa)光譜和發(fa)射光譜: （a） Ce摻雜YAG黃色熒(ying)光粉和（b） Eu摻雜硅酸鹽紅

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(se)測(ce)試(shi)系統、驅動電源、結溫(wen)測(ce)試(shi)儀和三維體(ti)式(shi)顯微鏡，如圖(tu)3所示(shi)。恒溫(wen)恒濕箱(xiang)用以提供恒定的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)環(huan)境，其樣(yang)品(pin)室內的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)均(jun)勻度(du)(du)(du)(du)為(wei)±2℃，當溫(wen)度(du)(du)(du)(du)穩定之后，其溫(wen)度(du)(du)(du)(du)波動度(du)(du)(du)(du)不(bu)超過±0.5℃。LED光源光色(se)測(ce)試(shi)系統包括積分球和光譜分析(xi)系統，用于(yu)(yu)精確測(ce)量LED光源的(de)(de)(de)正(zheng)反向(xiang)電性能、光輻射功率、光.通(tong)量、色(se)品(pin)坐標、主波長(chang)等光電參數。LED的(de)(de)(de)驅動電源采用的(de)(de)(de)是(shi)恒流電源，輸出的(de)(de)(de)電流范(fan)圍為(wei): 350~ 1000mA，輸出功率的(de)(de)(de)范(fan)圍為(wei): 5~ 50W。樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)結溫(wen)通(tong)過基于(yu)(yu)正(zheng)向(xiang)壓降法的(de)(de)(de)結溫(wen)測(ce)試(shi)儀來測(ce)量。三維體(ti)式(shi)顯微鏡用于(yu)(yu)LED樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)形(xing)貌觀(guan)察(cha)。

圖3

    樣品安裝方式及試驗條件

    LED采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)鋁熱(re)沉(chen)如(ru)圖4所(suo)示(shi)(shi)。利用(yong)鋁熱(re)沉(chen)，可以(yi)將單(dan)(dan)模(mo)塊(kuai)5顆為一-組(zu)相互串聯(lian)，裝夾在(zai)(zai)(zai)熱(re)沉(chen)上，然后進行通電(dian)(dian)點亮。對于支(zhi)架式白(bai)光(guang)(guang)LED，它的(de)(de)(de)底部與鋁熱(re)沉(chen)之(zhi)間用(yong)導(dao)(dao)熱(re)膏進行填充。在(zai)(zai)(zai)陶瓷基板式LED與鋁熱(re)沉(chen)之(zhi)間采(cai)用(yong)厚度為1mm的(de)(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)硅(gui)膠墊。將每種(zhong)LED樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)結(jie)溫(wen)的(de)(de)(de)均值作為這種(zhong)樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)結(jie)溫(wen)。在(zai)(zai)(zai)試(shi)驗條件(jian)下，LED 樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)結(jie)溫(wen)如(ru)表5所(suo)示(shi)(shi)。樣(yang)品(pin)在(zai)(zai)(zai)恒溫(wen)恒濕(shi)試(shi)驗箱內(nei)放(fang)置在(zai)(zai)(zai)支(zhi)架上，并且使樣(yang)品(pin)之(zhi)間保持一定的(de)(de)(de)距離(li)，以(yi)利于空氣的(de)(de)(de)流(liu)動。試(shi)驗條件(jian)為在(zai)(zai)(zai)85℃環境溫(wen)度下對LED單(dan)(dan)模(mo)塊(kuai)樣(yang)品(pin)施加1000mA的(de)(de)(de)驅動電(dian)(dian)流(liu)。持續老(lao)(lao)化時間為1000 小時，在(zai)(zai)(zai)開(kai)始老(lao)(lao)化之(zhi)前和(he)老(lao)(lao)化結(jie)束之(zhi)后，以(yi)及在(zai)(zai)(zai)老(lao)(lao)化過程中每隔一段時間對樣(yang)品(pin)進行光(guang)(guang)電(dian)(dian)參數測試(shi)和(he)形貌觀察。

圖4

圖5