陈 佳， 李 欣*， 孔亚飞， 梅云辉， 陆国权,2

(1. 天津大学 材料科学与工程学院， 天津 300072；2. 弗吉尼亚理工大学 材料科学与工程学院， 弗吉尼亚州 蒙哥马利 24060)



纳米银焊膏烧结大功率LED模块的高温可靠性研究

陈 佳1， 李 欣1*， 孔亚飞， 梅云辉1， 陆国权1,2

(1. 天津大学 材料科学与工程学院， 天津 300072；2. 弗吉尼亚理工大学 材料科学与工程学院， 弗吉尼亚州 蒙哥马利 24060)

介绍了一种加速老化试验模型对LED模块进行寿命预测。分别采用纳米银焊膏、锡银铜焊料、导电银胶作为芯片粘结材料。控制环境温度和正向电流，在特定的时间测量光输出。比较了不同粘接材料及环境温度对LED老化过程的影响，并针对老化过程进行分析推导，建立老化数学模型，对其进行寿命预测。试验结果表明，纳米银焊膏粘接的模块对温度的抗性最好，纳米银焊膏有潜力在未来固态照明、投影和其他高功率器件领域得到应用。

大功率LED模块; 粘结材料; 纳米银焊膏; 加速老化试验; 寿命

1 引 言

随着固态照明技术的不断进步，发光二极管(LED)应用市场逐渐成熟，LED产业将成为未来新的经济增长点[1-2]。人们对大功率LED的需求越来越多。为了增强LED的竞争能力，必须提高光通量[3]。随着单颗大功率LED 的功率密度的不断提高，以及多芯片集成阵列块方法的使用[4]，LED的光输出能力逐年增强，同时LED的输出功率和正向电流也逐渐增大。然而，大多数大功率LED输入的电能只有15%转换成光能，剩下的损耗成热能。如果不及时将芯片发出的热量导出并消散，大量的热量积聚在LED 内部，将造成芯片的温升效应，LED 的发光效率急剧下降，而且寿命和可靠性也将大打折扣；……