如今，LED照明已成為照明行業的主流，瑞（ruì）凱儀器（qì）認（rèn）為，對其可靠性進行研究尤（yóu）為重要。對白光LED采取高溫高濕加速老（lǎo）化的方法進行時長504h的老化（huà）試驗，每（měi）隔168h進行1次光電色參數測量；計算出樣（yàng）品光退（tuì）化幅度（dù）為0.6% ～2.1%；分析出（chū）現光衰的主要因素。此外，對LED進行了ESD衝擊試驗（yàn），繪出其I-V特性曲線（xiàn），並分析ESD影響LED特性的原因。

LED具有低電壓、低能耗、長壽命、高可（kě）靠 性、易維護等優點，符合綠色照明與顯示（shì）工程（chéng）的節（jiē） 能環保要（yào）求，已經廣泛（fàn）應用於圖像顯示、信號指示 和照明領域。雖然LED光源已逐步（bù）取代其他光源 成為照明行業的主流，但其壽命及其可靠（kào）性仍有待 提高，這已成為現階段的研究。LED光源的可 靠性研究通常采取：電流加速老化、溫度（dù）加速老化、氙燈老化和抗紫外線老化等（děng）方法。然而，在 LED芯片中注入高電流密度會導致熱化和強電場現 象，持續（xù）性高溫和強電場可能會增強原子的擴散， 造成（chéng）電極（jí）的意外熔合，增加斷層密度和點（diǎn）缺陷[2]。 故利用氙（xiān）燈模擬陽光照（zhào）射的效果、利用冷凝濕氣模 擬雨水和露水，形成一定溫度下的（de）光照和潮（cháo）氣交替 循環環境，將樣品放置其中，對其進行人工加（jiā）速老化（huà）。

1、試驗方法

本實驗采用的（de）樣品為白光LED，外形尺寸為 3.0mm×1.4mm×0.8mm。使用（yòng）瑞（ruì）凱可程式恒溫（wēn）恒濕試驗箱（xiāng）（亦稱：雙（shuāng）85試驗箱）對LED進行老化，溫度：85℃，濕度：85%。分別選（xuǎn）取老化0h、168h、336h和 504h的白光LED貼片樣品4個，對其進行光電色參數測量（liàng），測試設備為遠方LED光色電分析測試係統V2.00。

根據所得數據應用軟件繪出光通量、峰值（zhí）波（bō）長（zhǎng）、顯色性等參數隨老化時間變（biàn）化的趨勢圖。ESD有多（duō）種模式，其中HBM、MM為常用的兩 種模式，此實驗選（xuǎn）取其中1種樣品在HBM模式下施加3000V的電壓進行（háng）ESD衝擊試驗（yàn），實驗設備為EMC多模塊測試係統，並（bìng）利（lì）用（yòng）積分球測出ESD前（qián）後LED的光電色參數（shù）進行分析。

2、結果與討論

2.1 光衰表1、表2分別為老化前後光效（xiào）值（zhí）及（jí）光通量的變（biàn）化，顯示出老化（huà）後樣品（pǐn）的光通（tōng）量及光效均（jun1）有明（míng）顯的下降趨勢。圖1為白光LED在30mA電流下的老化曲線，根據光（guāng）通（tōng）量的（de）變化趨勢圖發現老化分為3個過程：決定白光LED壽命的正（zhèng）常工作時的緩慢老化過 程；嚴（yán）重降低LED發光性能的（de）失效前（qián）的迅速老（lǎo）化過程；以及失效後的老化過程。老化開始的階段相 當於退火的過程，高溫使P型受主進一步被激活， 提高了空（kōng）穴濃度，所（suǒ）以電子空（kōng）穴輻射複合機率增大，增大了光輸出，產生了光（guāng）通量先上升後下降的現象（xiàng）。

根據光衰計算方法：N小時光衰=1－（N小時（shí）光 通量／0小時光通量）計算得出，恒溫恒濕老化後 LED樣品光退化幅度為0.6%～2.1%。產生光衰（shuāi）減的 因素有熒光粉、矽膠（jiāo）以（yǐ）及芯片的衰減。其中隨著老 化時間的增長，芯片中的（de）晶格（gé）失配等缺陷進一（yī）步增 加，它們起著非輻射複合（hé）和載流子遂穿通道的 作用，是LED產（chǎn）生光衰減（jiǎn）的主要因素。

2.2 色坐標（biāo） 色坐標測量的基本原理：根據光源的（de）光譜分布，按照色坐標的基本規定（dìng）進行計算，色（sè）坐標可以在色（sè）度（dù）圖上確定1個點，該點表示了發光顏色（sè）。選取其中1種樣品分別畫出老化（huà）0h及（jí）老化504h後 的色坐標分布（bù）圖。如圖2、圖3所示，老化0h的白光光源色坐（zuò）標均在黑體輻射線上或黑體輻射（shè）線上方，主要分布在（0.314，0.332）～（0.316，0.336）和（0.303，0.313）左右，而老化（huà）504h後的白光光源的 色（sè）坐標部分位於黑體輻射（shè）線的下方，其餘點主要分布在（0.311，0.330）和（0.317，0.335）左右。隨 著老化時間的（de）不斷增（zēng）加，LED光源的色坐標有明（míng）顯的下降趨勢，且其色溫隨著色坐標的下降而升高。

根據實驗數（shù）據得到表3，由不同 LED樣品的光 通量與色坐標之（zhī）間的關係得出，光通量隨（suí）著色坐標的變化而變化，與文獻[11]中白光LED光通（tōng）量（liàng）隨色坐標的增加有增大的趨勢的結論（lùn）相符。

2.3 受 ESD 衝擊性能分析在（zài）進行ESD衝擊試（shì）驗前，樣品的I-V特性曲線能體現出二極（jí）管的良好特性。進行衝擊試驗後，部分LED的I-V特性曲線發生了明顯（xiǎn）變化。選取其中1種 樣品進（jìn）行HBM型ESD衝擊試驗，先對未老化的LED 樣品施加3 000V電壓（yā）進行ESD試驗，將試（shì）驗後的樣 品放在恒溫恒濕老化箱內老化168h後，再次施加3 000V電壓進行相（xiàng）同的ESD試驗，分別測得（dé）ESD前後（hòu） 的光電色參數，繪出其（qí）I-V曲（qǔ）線，並分析其影響。 LED 的正常工作區域是3V左（zuǒ）右，圖（tú）4為樣品老化不 同時間ESD試驗（yàn）前後的I-V特性曲線。由圖知老化0h ESD前後（hòu）I-V特（tè）性曲線一致（zhì），其閾值電壓為2.6V，老 化168h後LED的閾值電壓（yā）沒有明顯變化，導通後， I-V曲線的（de）斜率增加，而老化168h且進（jìn）行ESD衝擊試 驗後的I-V曲線（xiàn）有明（míng）顯的（de）扭曲現象，閾值電壓（yā）增大到 2.8V左（zuǒ）右。通（tōng）過光電色測試係統測試出光通量，數 據顯示ESD後的（de）光通量有下降的趨勢。推測當（dāng）ESD 衝（chōng）擊將LED的電極與芯片的電氣（qì）連接打斷時，將會 使LED死燈，更為普遍的情況是ESD衝擊在（zài）LED芯 片（piàn）內部造成一定（dìng）的（de）缺陷，使LED的（de）I-V特性曲線出現 明顯（xiǎn）的變化，並根據缺陷在整個芯片中所占的比（bǐ）例 大小對LED的光電特性產（chǎn）生一定影響。當缺陷所占 比例大時，LED發光會變暗，發光效率會降低。

3、試（shì）驗結論

白（bái）光LED在草莓视频网站可程（chéng）式恒溫（wēn）恒濕試驗箱內溫度85℃、濕度85%的條件下加速老化，並對其（qí）進行ESD衝擊試驗，針對光通量的變化趨勢、色坐標（biāo）分布圖以及ESD衝擊試驗前後I-V特 性（xìng）曲線進（jìn）行了分析。生產過程中，生產工藝存在的缺陷致使LED芯片熱量不能良好地從支架底部（bù）銅片上導出，芯片（piàn）溫度過高使得芯（xīn）片衰減加劇，影響了LED的光通量（liàng）。熒（yíng）光粉比例（lì）改變以及矽膠（jiāo）黃化和矽 膠透明度降低（dī）等均（jun1）可（kě）使LED產生光衰減現象。經過溫度85℃、濕（shī）度（dù）85%的恒溫恒濕條（tiáo）件加速老化504h後，LED樣品光退化幅度為0.6%～2.1%。經過試驗 分（fèn）析得到，影響LED光通（tōng）量（liàng）下降的（de）主要原因是芯片中的晶格失配及熒光比例（lì）增加。此外，ESD衝擊對 LED造成的（de）缺陷在芯片中所占比（bǐ）重大小也會對LED 的性能產生一（yī）定的影響。

瑞（ruì）凱儀器生產的（de）產品主（zhǔ）要應用在大學院校、科研機（jī）構（gòu）、航空航天、軍工、電子、電工、玩具（jù）、家具、五（wǔ）金、紙品、電池、光電、通信、汽車、農業（yè）等企業單位。並為各（gè）行業提供符合世界各國、地區測試標準的（de）試驗（yàn）設備。恒溫恒（héng）濕試驗箱、高低溫試驗箱、步入式環境試驗室、冷熱衝擊（jī）試驗箱、高壓加速老化試驗箱、溫濕（shī）度（dù）振動綜合試驗箱等試驗設（shè）備，就選草莓视频网站（kǎi）儀（yí）器。