本文建立了一种大功率LED照明灯具的封装结构,采用ANSYS有限元软件对其进行热分析,根据热分析的结果逐步改进封装结构,在考虑成本和尺寸限制的条件下,对LED的封装散热结构进行了优化。具体内容如下:建立了LED结构模型,通过ANSYS模拟,得出了其稳态和瞬态的温度场分布。在稳态时,LED芯片的温度为396K,灯罩为320K。通过实际测量与计算得出LED的结温为394.5K,与稳态模拟的结果基本上吻合。提出了几种优化方案,分别是采用不同的LED封装材料以及采用不同的铝热沉结构尺寸,并且进行了模拟对比,结果表明:同时采用Cu-Mo-Cu复合基板和铝热沉效果最佳,可使LED结温降为63℃,温差降为11℃。当只采用铝热沉时,用料最节省。此方案或与其接近的优化方案,在经济性和效果之间达到了较好的平衡,是比较可行的方案。针对Cu衬底的高功率白光LED器件进行温度加速和电流加速老化试验。根据温度加速老化试验的结果进行寿命分析,得出该LED器件在25℃常温环境工作时的寿命约为7.47万小时,而在60℃高温环境工作时的寿命约为1.09万小时。测试并分析了LED器件在老化后的I-V特性,发现反向漏电流增加,且与隧道电流升高相一致,这是芯片有源区缺陷密度增加造成的。电流老化下芯片结温要比单纯温度老化下低,但芯片退化速度却更快,可能是电流老化时高温和高电流密度的综合作用使芯片更容易退化。温度老化下LED器件光通量的下降程度和电流老化下的相当,这可能是由于温度老化时,芯片结温更高,芯片周围的荧光粉、封装树脂等也发生退化,使最终的出光效率下降。