近年来，半导体照明技术飞速发展。一方面，传统DC-LED的功率不断增大，发光效能也不断提高;另一方面，新型AC-LED技术迅速发展，并以其多方面的优势成为当前LED发展的一个亮点。但在技术飞速发展的同时，LED在许多方面也面临着瓶颈，尤其是LED的热学管理问题。对于DC-LED而言，随着功率不断增大，其结温不断上升，严重制约LED的性能。如何精确测量结温就成为LED热学管理中至关重要的问题。对于AC-LED而言，由于其芯片结构和驱动方式与DC-LED相比有很大不同，因此传统的结温概念和测试方法对AC-LED均不适用。本文针对以上两方面，提出了一种适用于DC-LED的新型结温检测技术，并且利用有限体积法建立了AC-LED的热学模型，对其瞬态结温的分布和变化进行了详细的研究，具体包括以下内容:　　一、简要介绍了LED的发展历史、现状和面临的瓶颈。阐述了结温、热阻等的定义，引出本文所要研究的两大方向:DC-LED结温检测技术和AC-LED瞬态结温特性。论述了研究内容的意义和重要性。　　二、提出了DC-LED漏电流结温测试法。所有针对LED封装结构的散热优化设计目的均是降低LED在工作时的结温。然而如何在LED正常工作状态下准确测量结温是比较困难的。　　本部分首先从肖克莱方程入手，详细推导出漏电流和结温之间关系的理论模型。它是基于漏电流温度敏感系数，漏电流和结温三者之间的关系。通过建立一个二元方程，将结温，漏电流和电流温度敏感系数严格对应起来。进而根据该模型，提出了一种测试结温的新方法。采用该种方法仅需要测量不同热沉温度下以及反向工作状态下的漏电流，就可计算得到结温。随后通过实验验证了上述理论模型的正确性，并分别采用漏电流法和传统电学法测试了若干LED的结温，将测试结果进行对比分析，发现两种方法的结果具有很好的一致性。最后，详细比对分析了漏电流和正向电压的温度灵敏性。发现漏电流的温度灵敏性比正向电压大了一个数量级，因此采用漏电流结温测试法能够获得更高的测量信噪比。　　漏电流结温测试法的优点主要有:1.排除了传统电学测试法定标过程中自发热效应所带来的系统误差;2.漏电流比正向电压具有更高的温度灵敏性，可以获得更高的测量信噪比;3.相比于光谱法。不需要主观选择测试波段，减少了人为误差的因素。　　三、介绍AC-LED的发展背景，详细阐述了AC-LED的发光机理和芯片电路拓扑结构等，最后引入AC-LED的热问题，指出AC-LED结温变化分布的特殊性，阐述了其研究必要性。　　四、对AC-LED芯片结温分布不均匀性开展详细研究。AC-LED的结温表征和测试成为当今研究的一个难点，由于AC-LED的芯片制程方式和驱动环境均与DC-LED不同，因此传统的结温概念和测试方法对AC-LED来说均不适用。基于此背景，本部分主要开展了以下工作:　　1.对AC-LED器件封装结构进行了详细分析，在此基础上利用FloEFD软件构建出等效热学模型。　　2.基于上述模型进行了110V,1Hz交流信号驱动下的热学仿真，并采用热像仪拍摄实际芯片表面温度，将仿真结果和实验数据进行对比，发现两者非常接近，从而验证了热模型的正确性。　　3.对正常工作条件下AC-LED瞬态结温特性开展模拟，重点分析了峰谷值时刻结温分布的不均匀性。首先发现在峰值时刻结温分布情况与预想情况不同，经过分析确定原因是不同微芯片的面积不相同，导致热流密集程度不同。随后详细分析了峰谷值时刻结温分布不均匀性，发现在峰值时刻结温分布很不均匀，热会从发光微芯片传递到不发光微芯片中，而在谷值时刻结温分布则较为均匀。　　4.模拟分析了功率和频率变化对结温分布不均匀性的影响。发现在峰值时刻结温分布不均匀性随功率增大而增加，随频率增大而减小;而在谷值时刻，结温分布不均匀性则基本不随功率、频率变化而改变。　　上述研究的创新点主要在于:1.采用热仿真和热像仪实验两者结合的方法验证了AC-LED等效热学模型的正确性;2.首次研究分析了AC-LED芯片内部结温分布的不均匀性以及其随功率和频率变化的情况。研究成果对AC-LED芯片设计和制造厂商有一定的指导意义。　　综上，本文提出了一种测量DC-LED结温的新方法，该方法克服了现有方法的一些不足，能够准确测量结温。同时，本文对AC-LED瞬态结温特性进行了深入的研究，这对今后AC-LED的芯片设计有重要的参考价值。