发光二极管(LED)作为新一代的绿色照明光源,具有寿命长、转换效率高、节能环保等优点。其中以COB封装的LED具有功率大、集成度高以及成本低等优势,目前得到广泛应用。然而由于目前的大功率LED存在转换效率低、散热性能差以及如何有效地评估LED的可靠性等问题,其制约着LED照明产业的进一步发展,尤其是散热问题和寿命评估是当前LED照明产品急需解决的问题。LED在工作时容易受到环境因素的影响,其中温度和电流是始终影响LED工作的关键因素。因此,本文将对基于COB封装的大功率LED散热方面进行模拟仿真研究并探究在温度和电流复合加载下LED的可靠性。本文采用实验结果与模拟仿真结果对比的方法验证有限元仿真的准确性,为通过模拟仿真优化COB-LED的散热性能提供理论依据,在此基础上对大功率COB-LED的散热器进行结构优化。通过对COB-LED进行有限元热仿真分析,研究LED内部的温度分布情况,并对该LED进行了测结温实验,分析结果表明模拟仿真的结温与实验测得的结温相差只有3.959℃,可见两者的结果是很接近的,这也验证了所建有限元模型的准确性和模拟仿真的可靠性。通过对散热器的结构参数进行优化,改善了COB-LED的散热性能。仿真结果表明,该COB-LED的结温相比优化之前降低了10.58℃,可见其优化效果是很明显的,通过优化散热器结构降低了LED芯片的结温,有利于延长LED的使用寿命。本文设计了三组不同应力水平的温度-电流复合加载的加速寿命试验,根据在试验过程中测得的COB-LED样品色坐标,通过分析样品的色坐标漂移得出该样品失效的主要因素在于样品内部封装的荧光粉发光效率的退化;然后对广义对数线性模型进行参数估计,并根据参数估计结果得出了该样品在温度-电流复合应力加载下的加速寿命模型,预测出各个LED样品在正常应力水平下的使用寿命,评估了LED样品的可靠性。结果表明,利用广义对数线性模型推导出来的温度-电流双应力加速寿命模型具体较精确的预测COB-LED寿命的能力,预测出该COB-LED在正常工作条件下的寿命为31559小时。根据该LED生产商家提供的报告,该型号的LED在正常工作条件下的可靠寿命约为3万小时,两者只相差1559个小时,误差为5.2%,可见通过广义对数线性模型推算出来的LED寿命是比较精确的。综上所述,本文通过测结温实验验证了所建有限元模型的准确性,利用有限元模拟仿真对COB-LED的散热器结构进行了优化,降低了芯片的结温,有助于提高COB-LED的工作可靠性。对大功率COB-LED进行了温度-电流双应力加速寿命试验,分析了样品在加速老化过程中失效的主要原因,预测出该COB-LED的正常工作寿命,评估了其可靠性,对LED的生产厂商以及对以后其他类型LED的快速寿命评估具有重要意义。