LED作为新一代照明光源,在生活中得到了广泛的应用。其中,高光效,低成本的大功率COB封装的LED最受人们的亲睐。但是COB-LED因为集成了许多LED芯片,使得其在工作时积聚了大量的热能,故研究其传热特性,提升散热能力具有较大意义。同时在运输和使用过程中,LED不可避免的会经历温度冲击、振动、湿度、高温等复杂环境,故对LED可靠性的研究也显得尤为重要。因此,本文对COB-LED在散热器表面的传热情况进行了数值模拟,研究其传热特性,同时针对COB-LED在温度冲击环境和恒定高温环境下的光电性能进行了可靠性研究。本文对COB-LED在散热器表面的传热情况进行了数值模拟与验证。通过对模型的简化,建立了LED芯片在散热器表面的二维热传导数学模型,利用有限差分法对热传导方程进行离散处理,然后编程,求得LED芯片在散热器表面的温度分布图和结温。为了验证这种计算方法的有效性,又利用有限元软件对COBLED进行稳态热分析,得到COB-LED在散热器表面的温度分布图和结温。但这两种都属于数值模拟的手段,所以为了保证数值模拟的准确性,设计了热成像仪测温实验,得到了真实环境中LED在散热器表面的温度分布图和结温。最后将三种结果进行比较,发现有限元结果与实验结果的差值为4.263℃,而有限差分法求得的结果与有限元结果的差值为21.8983℃,存在误差,但仍具有实用性,故利用此法探究了不同分布的LED芯片对结温的影响,发现热源分布内外两圈都是方形分布的散热性能优于内外两圈都是圆形分布的散热性能。本文设计了温度冲击加载环境实验和恒定高温加载实验,研究COB-LED在这两种加载环境下的可靠性。在温度冲击加载实验中,发现在高应力的加载环境下,由于荧光粉层性能被激发的更加活跃,LED的光通量会上升的更久一些,但从开始下降时的衰减率仍然是大于低应力加载的衰减率。在恒定温度加载实验中,通过采集到的光通量实验数据,对110。C的加载环境下的LED进行了寿命预测,预测出LED在25℃环境下的正常使用寿命为33857.48h。最后将温度冲击加载实验的结果与恒定温度加载实验的结果进行比较,发现在温度冲击加载结果中,光通量的衰减现象更加明显,衰退的更快,说明在温度冲击加载实验中,LED的封装材料累积的应力更大,对LED的光电性能影响更严重。综上所述,本文通过有限元模拟和热成像仪测试实验,验证了有限差分法求解热传导方程的有效性。对LED进行温度冲击加载实验和恒定高温加载实验,分析了不同环境加载下LED的失效原因,有效评估了其可靠性,并对高应力恒定高温实验中的样品进行了寿命预测,对研究LED的可靠性具有一定的指导意义。