试验样品选用的样品为大功率LED单模块，每种样品的样品量为5颗。样品类型一共为4种，如图1 所示。为了研究荧光粉层对LED可靠性的影响，采用白光LED和蓝光LED两种单模块进行对比，这两种封装形式的样品均采用陶瓷基板封装形式，如图1（a）和1（b）所示。同时，对不同色温的LED的可靠性进行了试验研究，采用的试验样品分别为支架封装形式的冷白光（色温为5800K 左右） LED和暖白光（色温为3000K左右） LED单模块，如图1（c）和1（d）所示。冷白光LED中所用的荧光粉为Ce掺杂YAG黄色荧光粉，该荧光粉的激发光谱和发射光谱如图1（a）所示。相比冷白光LED，暖白光LED在荧光粉层中添加了Eu掺杂的硅酸盐型红色荧光粉，该荧光粉的激发光谱和发射光谱如图1（b）所示。

图1

    图1大功率LED在高温下的加速试验样品: （a）陶瓷基板封装形式白光LED； （b）陶瓷基板封装形式蓝光LED； （c） 圆形支架封装形式的冷白光LED； （d）圆形支架封装形式的暖白光LED图2荧光粉的激发光谱和发射光谱: （a） Ce掺杂YAG黄色荧光粉和（b） Eu掺杂硅酸盐红

图2

    试验装置与设备试验设备

包括恒温恒湿试验箱、LED光源光色测试系统、驱动电源、结温测试仪和三维体式显微镜，如图3所示。恒温恒湿箱用以提供恒定的温度环境，其样品室内的温度均匀度为±2℃，当温度稳定之后，其温度波动度不超过±0.5℃。LED光源光色测试系统包括积分球和光谱分析系统，用于精确测量LED光源的正反向电性能、光辐射功率、光.通量、色品坐标、主波长等光电参数。LED的驱动电源采用的是恒流电源，输出的电流范围为: 350~ 1000mA，输出功率的范围为: 5~ 50W。样品的结温通过基于正向压降法的结温测试仪来测量。三维体式显微镜用于LED样品的形貌观察。

图3

    样品安装方式及试验条件

    LED采用的铝热沉如图4所示。利用铝热沉，可以将单模块5颗为一-组相互串联，装夹在热沉上，然后进行通电点亮。对于支架式白光LED，它的底部与铝热沉之间用导热膏进行填充。在陶瓷基板式LED与铝热沉之间采用厚度为1mm的导热硅胶垫。将每种LED样品的结温的均值作为这种样品的结温。在试验条件下，LED 样品的结温如表5所示。样品在恒温恒湿试验箱内放置在支架上，并且使样品之间保持一定的距离，以利于空气的流动。试验条件为在85℃环境温度下对LED单模块样品施加1000mA的驱动电流。持续老化时间为1000 小时，在开始老化之前和老化结束之后，以及在老化过程中每隔一段时间对样品进行光电参数测试和形貌观察。

图4

图5