温度和湿度对LED(light emitting diode)模块的可靠性有重要影响:LED模块的光效、寿命随温度升高而显著下降,因此LED模块工作时最高温度必须低于一定的温度极限。温度和湿度还影响LED的可靠性:热湿耦合作用下,LED模块的光学性能、热学性能、力学性能均有不同程度的变化。本文研究LED模块温度场和湿度场的分析方法,温、湿度场耦合的途径,热湿对LED模块可靠性的影响。主要工作和成果包括:(1)通过理论分析、实验测量和数值模拟相结合的手段,测量了LED封装材料的湿相关物性参数,给出了一套完整的LED封装材料湿相关参数测量方案,实验、仿真和理论分析三种方法所得到的结果非常吻合;(2)提出了一种LED模块温度场模拟的简化方法及边界条件的确立方法,模拟结果与实验测量值非常接近;(3)论述了温度场与湿度场控制方程的相似性,阐述了利用温度场模拟工具进行湿度场分析及利用热-力耦合模拟工具进行湿应力分析的方法;(4)分析了热湿耦合下LED模块的温度场、湿度场、应力场;(5)利用热-力耦合模拟工具对LED模块结冰过程应力进行了模拟;(6)实验测量了湿气侵入对LED模块光效和光通量的影响:湿气侵入后,LED模块的光效和光通量有不同程度的下降,实验样品在85℃/ RH85%环境下放置100小时后,光通量相对减少量最大值为11.05%,光效相对减少量最大值为10.47%。本文内容对LED可靠性分析、热湿耦合传递研究、有限元多场耦合的探索具有一定的指导和参考价值。