各半导体材料层及表面均存在缺陷,结温的升高加速了缺陷的繁衍。当缺陷LM3401MM进入有源区后将产生非辐射复合中心,造成输出光功率的下降,一般定义当光功率下降至初始值的70%对应的工作时间为LED的寿命。LED光通量随时间的变化遵从阿伦尼茨模型,如下式所示: 式中,厩为激活能,由LED有源区材料、器件结构决定。由上述两式可以看出,随着结温的升高,衰减系数急剧增加,LED的寿命快速衰减。通过分组测试多个工作于不同高温点下LED的光通量随时间的变化,从实验数据中拟合出激活能,从而可以推算出常温下LED的工作寿命。图⒋%为LuxcOn公司给出的该公司生产的龟型LED的寿命曲线。由图可知,当结温为笱℃时,V型LED的外推寿命接近30万小时,而当结温升高到105℃时,其寿命仅超过1万小时。由此可知,无论是LED的封装还是应用,良好的热管理是十分必要的。

    LED光源的寿命不仅与芯片自身的寿命有关,也与封装失效有关,如荧光粉高温黄化,键合线断裂、脱焊导致的开路等。此外,还受静电、水汽等因素的影响。由于LED寿命远比传统光源长,普通老化试验需要的时间太长,通常采取加速环境试验的方法进行寿命测试与评估。主要有电应力、热应力和机械应力的加速,包括高低温储

存、高温高湿、高低温循环、冷热冲击、耐腐蚀性、抗溶性、机械冲击等。然而,加速环境试验只是问题的一部分,对LED寿命的预测机理和方法的研究仍不完善,待进一步的研究。