参考标准：GB/T 33721-2017《LED 灯具可靠性试验方法》、T/CSA 048-2019《普通照明用 LED 变温光电特性测试方法》

应用领域：照明 LED 封装、车载光源、背光灯珠质控、半导体元器件可靠性检测

方案摘要：依托可编程高温老化试验箱搭建恒温测试工位，恒定通电工况下开展高温加速老化试验，检测 LED 发光芯片高温环境下亮度衰减、光参数漂移情况，甄别芯片外延缺陷、电极耐热失效问题，输出量化可靠性数据，优化灯珠封装工艺，规避终端产品高温黑屏、频闪故障。

1. 实验目的

LED 发光芯片 PN 结耐高温性能直接决定灯珠使用寿命，高温工况易引发芯片晶格形变、电极迁移、荧光粉热淬灭，造成亮度骤降、色温偏移。现阶段成品抽检仅常温测光电参数，无法复现车载、密闭灯具高温工作故障。本次测试依托高温老化试验箱模拟工作温度，量化芯片原生亮度衰减速率，区分封装胶体衰减与发光芯片本体衰减，剔除不良晶圆物料，把控灯珠高温可靠性。

2. 仪器、耗材、试剂

测试仪器：可编程高温老化试验箱（温控精度 ±0.5℃）、积分球光电测试仪、直流恒流电源、红外测温仪；实验耗材：3528 白光 LED 灯珠（芯片尺寸 14×28mil，共 30 颗）、耐高温排线、绝缘固定治具；辅助试剂：导热硅脂（导热系数 1.8W/(m・K)），无腐蚀性试验溶剂。

3. 实验过程

1. 取样：筛选同批次全新 3528 白光灯珠 30 颗，均分 3 组，每组 10 颗，剔除外观崩边、引脚氧化次品；2. 样品预处理：灯珠引脚清洁擦拭，背部薄涂导热硅脂固定于绝缘治具，避免热积聚，常温通电老化 30min，消除通电初始误差；3. 仪器参数设置：组别 1 常温 25℃、组别 2 85℃、组别 3 110℃；试验箱湿度恒定 35% RH，升温速率 3℃/min；灯珠驱动电流恒定 20mA 额定电流；连续老化 240h；每 24h 取出静置 30min 测温复测光通量；4. 屏蔽变量：全程关闭试验箱换气风机，规避气流散热干扰测温，电路统一走线降低线损偏差。

4. 实验结果

采集归一化亮度数据（以 25℃初始亮度为 100% 基准），数据为实测均值：1.25℃对照组：240h 老化后芯片剩余亮度 96.4%，亮度波动≤1.1%，无色温漂移；2.85℃工况组：240h 老化后芯片剩余亮度 87.2%，前期 72h 衰减快，衰减速率 0.14%/h；3.110℃工况组：240h 老化后芯片剩余亮度 71.5%，168h 后衰减加速，末期出现轻微频闪；谱图说明：积分球光波长谱图，常温主峰 452nm；110℃老化后主峰偏移至 455nm，光谱半波宽拓宽 4.2nm；实拍工况图：高温箱内部灯珠均匀点亮，高、低温组亮度肉眼差异化明显，无炸灯、脱焊故障。

5. 数据分析

一是温度与芯片亮度衰减呈正相关，环境每升高 25℃，芯片平均衰减速率提升 41%，高温加剧 PN 结非辐射复合，损耗发光效率；二是 72h 为热稳定临界点，前期热应力释放导致亮度快速下滑，热平衡后衰减放缓；三是光谱红移佐证芯片内部晶格受热畸变，并非封装胶体老化，胶体高温透光率衰减仅占总衰减 5.7%；四是该批次芯片 85℃下满足商用照明≥85% 光维持率标准，110℃耐高温性能不满足车载光源要求。

6. 讨论总结

本次测试验证高温老化试验箱可精准复现 LED 芯片热失效工况，温控稳定性可满足元器件高精度可靠性测试。测试证实灯珠亮度失效核心根源为发光芯片耐热短板，而非封装辅料问题。整改建议：车载款更换耐高温外延芯片，普通照明款维持现有物料；后续优化试验箱梯度温控程序，叠加湿热工况联动测试，排查水汽耦合热失效隐患。本次方案操作简易、数据重复性高，适配产线批量抽检与研发对标测试。

以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。