随着半导体照明技术的发展,LED以高光效、低能耗、高可靠性等诸多优点成为第四代绿色光源,并将逐渐取代传统照明进入普通照明领域。但是目前大多数 LED照明产品在较短的时间内光衰明显,光电性能下降显著,其可靠性问题成为当前 LED照明取代传统照明的关键。行业中通常采用加速寿命的试验方法老化 LED产品,并通过相应的数据预测其可靠性寿命,但此方法历时周期长且准确性不高。本文针对LED产品可靠性差、测试周期长等问题,展开了对大功率照明 LED可靠性及寿命预测方法的研究。　　首先,展开对大功率照明 LED的可靠性的研究,分析常见的12种 LED的失效模式和失效机理,得出大功率 LED可靠性的影响主要因素为封装结构、结温、热效应等;并通过分析发现结构热阻的大小对 LED的可靠性具有一定的影响。　　其次,开展了基于温度与电流应力的 LED加速寿命试验,针对相同温度下加载电流不同及不同温度下加载电流相同的各种加速情况进行分析,发现加速应力越大老化的速度越快,且电流应力增加较温度应力的老化速率更明显。通过比较分析试验前后性能,发现因荧光粉的老化,光通量明显下降,色温明显上升;而内部电阻的增大,使其正向电压增加、功耗增大;且 LED内部结构热阻随光衰的增加明显的增大了。另外,采用外推法预测不同的加速条件下的老化寿命;利用阿伦尼斯模型预测不同结温下的寿命;使用电流加速应力的模型预测了同温度不同电流的 LED的寿命;并对基于双应力的艾伦模型进行了分析探讨。　　然后,建立了大功率 LED的有限元模型,展开了其正常工作状态下热应力分析:通过温度场的分布,发现计算所得的 LED结温与仿真结果高度吻合,并验证了实测热阻与理论计算的热阻值的精确性;通过热应力与应变分析,发现在 LED结构内部应力应变主要集中在芯片及附属层边角线部位。另外,通过仿真不同加速情况,发现随着加速应力的增加,LED内部产生的应力及应变也越大,这将是引起 LED内部的热阻增大、芯片分层、裂纹产生及缺陷等,并最终导致失效。　　最后,通过模拟大功率 LED工作时所受到的热冲击采用温度循环加载方式,结果发现最大应力出现在芯片的边角处,最大应变在 Die attach层,主要因相邻材料间热膨胀系数不匹配同导致应力集中、产生应变。在循环结束返回到室温时,LED内部各层在每次循环后的等效应变均有变化,故知因等效应变的变化而导致了 LED内部热阻的增大。通过统计分析加速试验中不同光衰时的热阻变化,建立了光衰与热阻变化的关系曲线,并推算出在光通量衰减到70％时的 LED内部热阻增加了0.858K/W。利用仿真中 LED内部结构体积的等效应变建立与热阻增量的关系,确定了通过仿真计算 LED内部芯片、衬底及 Die attach层的内部热阻增加12.2%时可判断为 LED光衰失效的模型。并最终总结出一套基于有限元仿真计算 LED可靠性寿命的方法,此方法只需 LED的封装结构、尺寸及材料的相关数据,通过有限元仿真计算,即可获得正常工作状态下 LED的工作寿命。