功率型led在大应力下特性的分析

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1、厦门大学硕士毕业论文摘要半导体照明是目前国家重点扶持的新兴技术，大功率LED是半导体照明的关键器件。目前LED实际寿命和理论寿命(10万小时)仍有不小差距，这是由于器件材料、结构、工艺、封装等环节的缺陷，因此在研究LED新的工艺以及结构的同时，需要对其老化机理进行深入分析。本文主要针对功率型LED在脉冲和大应力条件下的光、电、热特性展开研究，以探索影响其可靠性的因素及老化机理。具体包括以下内容：1．简单介绍了LED发展历史和现状，并且针对器件可靠性进行了综述分析，结合当前的研究，对LED的失效机理分别作了总结。2．从光学、色度学、热学等方

2、面，对功率型LED的基本参数做了详细的介绍，并结合各个参数之间的关系做了阐述，指出在现实应用中结温升高是影响LED的发光特性主要原因。3．针对采用不同光色的功率型LED在脉冲驱动下的光、色参数进行了测试，调节占空比，对其光、色参数作了分析，并与恒流输入条件下LED的相应特性进行了对比。结果表明，光通量随脉宽增大呈线性变化，光谱向短波长方向偏移，且色坐标有明显蓝移迹象。同时，对白光LED进行了平均电流下的光、色参数研究，发现其发光效能慢慢趋于饱和，发光光谱向长波长方向偏移，这主要是因为非辐射复合增加。4．测试和比较了大功率白光LED在高温耐

3、电和高温存储两种老化条件的光热性能变化。在高温耐电老化下的光通量衰减达到40％一60％，而高温存储下的衰减只有10％．14％，这说明电流应力对LED的寿命影响比较大。利用热阻瞬态响应法，在高温耐电老化下测得的结壳热阻的变化较高温存储更为明显。通过热阻结构函数曲线可以看出热阻变化大多体现在导热银胶层。实验表明电流应力导致银颗粒在高温下空间分布不均，使粘结界面产生空隙是热阻发生不同程度改变的主要原因。5．通过电学、热学、光学特性分析LED器件在大电流应力下的老化机理。基于电学特性，通过测试和计算老化期间的电流．电压曲线、理想因子、串联电阻厦门

4、大学硕士毕业论文摘要等物理参数，发现随着老化时间变长，理想因子都有不同程度的增加，同时，加载750mA老化电流的老化样品的串联电阻增加幅度最高，主要是因为隧穿效应的作用加大。通过积分结构函数分析老化过程中器件内部各层材料热阻的变化情况，为改善LED封装材料从而改善器件整体散热性能具有至关重要的意义。通过计算荧光粉怕比例来讨论其老化机理，是分析白光LED光衰变化的一个重要参考依据。关键字：功率型LED；老化；热阻；失效机理；银胶层ⅡAbstractHighpowerLED，t11ekeydeViceofsolidsCa_Celighting

5、，israpidlydevelopingandhaspotentialfornext-generationlighting．Duet0t11edeficienciesofmateri2L1．s仃uc嘶，process觚dpackageetc．，t11ereisStillabigg印betweentherealandmeo巧lifetime(100，000hours)ofLED．Therefore，wKlemenewstmcturea11dotllernewtecllll0109iesofLEDareillteIlsiVelyunderre

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