一直以来，可靠性与热管理技术是制约LED照明高品质的重要因素，蔓延在产业链的各环节。虽然如今对于可靠性的关注点，已从LED单个产品向整个系统可靠性的方向发展，但在这一过程中，新型散热材料、热管理技术、LED照明系统可靠性研究及设计、故障数据与失效分析、寿命加速老化测试方法、失效模式与仿真模拟等技术的进步仍影响着整个系统的可靠性。
为进一步降低器件、电源的温度，提高产品可靠性，各科研院所、研发机构、企业等通过不断实验新型散热材料、热管理技术，完善LED照明系统可靠性研究及设计，采用分析故障与失效数据，加速寿命老化测试及失效模式与仿真模拟等方法，从外延、芯片、封装器件、荧光粉等不同环节积极探索。
2015年11月4日上午，在第十二届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2015)隆重召开之际，“可靠性与热管理”技术分会如期举行，行业大咖如约而至，与参会代表共同交流、分享各自领域的最新研究成果。
中国科学院半导体研究所研究员、博导赵丽霞女士和易美芯光( 北京) 科技有限公司CTO 及执行副总裁刘国旭先生共同主持此次分会。
来自RTI国际建筑设计与防护系统的Lynn Davis主任分享了他在SSL器件加速老化测试案例的研究进展，
他指出，SSL器件是由发光二极管（LED）、光学元件、反光片、电子驱动及连接器等多个元件构成的复杂系统。为此类器件设计加速压力测试（AST）是试图在大幅度缩减时间框架下，为照明系统元件创建现实失效模式的复杂项目。
“温度、湿度及电应力等一些环境压力因素会加速老化和降解过程。” Lynn Davis表示，但因每项压力因素对系统元件所产生的影响都不同，应对此加以了解并得出产品的可靠性和寿命信息。通过对环境压力条件和SSL器件进行综合研究，能够更深入理解SSL系统加速测试的优点与局限。
Lynn Davis还与参会代表讨论了SSL系统AST实验方法与结果，包括失效模式识别及与现实经验的关联，并介绍了SSL器件强加速应力测试（HAST）的结果以及该方法中潜在失效模式的启示和局限。
除此之外，他还为大家介绍了高温运行寿命法（HTOL）及湿高温运行寿命法（WHTOL）等其他AST方法。“有关上述测试方法对系统元件的影响，将重点关注LED、透镜及电子驱动等。为突出AST的优势，研究将等同的暖白光和冷白光产品进行对比，其中还包括检验LED封装方式（即中功率与高功率LED）以及其他LED属性所产生的影响，如相关色温（CCT）对流明维持率和色点稳定性的影响。”Lynn Davis进一步表示。
工业和信息化部电子第五研究所电子元件可靠性物理及应用科学技术实验室的路国光博士，在“高功率倒装芯片LED热学分析与可靠性鉴定”主题报告中表示，建立高功率倒装芯片LED耐热性理论模型很重要，基于该模型，可以让结温与衬底材料和键球材料热导率变化率之间的关系得以有效确认。
路国光还与参会代表分享了最新的实验成果。他表示，在三组倒装芯片LED老化测试中，老化条件分别为160℃、170℃和180℃。根据线性回归分析、最小二乘法、拟合优度测试及其他统计方法，高功率倒装芯片LED寿命预测值为在25℃条件下时长37718小时。
随后，飞利浦（中国）投资有限公司质量首席工程师陶国桥发表了主题为“可靠性卓越的SSL制造”的精彩报告。他指出，产品的高可靠性是指故障率低，而低故障率的实现离不开卓越的产品制造。
通过具体实验案例，陶国桥进一步阐明：可靠性卓越SSL的制造是必要的，而且也是能够实现的。
河海大学、荷兰代尔夫特理工大学（北京中心）、半导体照明联合创新国家重点实验室（常州基地）樊嘉杰博士做了题为“荧光转换型白光LED的荧光材料光致发光机理及其热效应研究”的精彩报告。
樊嘉杰表示，荧光转换型白光发光二级管（LED）通常是由蓝光（或近紫外光）与受蓝光（或近紫外光）激发荧光材料所发出的光混色成白光的一种光源，具有光效高、污染小、色彩丰富、成本低、寿命长等特点，是新一代绿色照明的必然选择。
作为一种照明光源，白光LED光源的“质”（光/色品质或颜色）和“量”（发光效率）共同决定了人们对所见物体的主观感受。
目前，当发光效率超100lm/W（实验室水平超过200lm/W），白光LED光源已经具备了应用于普通照明的条件，基本解决了照明光源的“量”问题。此后，人们对照明光源的要求开始由“发光效率”向“光/色品质或颜色”转变（例如，显示器用照明光源，医用照明光源以及艺术装饰照明等应用领域）。
“其中，由荧光粉和硅胶组成的荧光材料对白光LED 的发光效率、颜色稳定性以及显色指数等都有很大的影响。”樊嘉杰表示，由于荧光材料常常靠近LED蓝光芯片，需要在高温条件下长时间工作，所以对荧光材料的光致发光机理和其热效应的研究显得至关重要。
樊嘉杰还通过具体的实验研究得出结论：通过设置材料参数与光源的光谱对荧光材料进行仿真可以取代实验测量，实现对材料性能的表征和材料组成的设计；其次，光谱图的仿真将用于后续对混合荧光粉光致发光机理的研究。
据樊嘉杰介绍，该项研究工作已经得到欧洲EMRP项目，国家高技术研究发展计划“863”No. 2015AA03A101，江苏省自然科学基金青年项目No. BK20150249资助。
意大利帕多瓦大学Matteo Meneghini在主题为“向高可靠性氮化镓发光二极管：理解渐进的和灾难性故障的物理起源”报告中，首先回顾了造成GaN基高效率LED退化的物理机制，以及他们的最新研究成果，并就在降解器件的有源层时，是由于非辐射缺陷的产生以及通过连接处建立的分流路径；降解荧光体包装体系，具有随之而来的恶化的LED的色属性；突发故障，是由于静电放电和电过载等三大方面的问题与现场参会代表进行的深入讨论。
Matteo Meneghini指出，在过去的十年GaN基LED已经证明是对于高功率光源制造的优良设备，这要感谢高发光效率、高固有的鲁棒性和小芯片尺寸。
“由于这个原因，这些设备在多个领域内均得以广泛应用，包括一般和工业照明、汽车及生物医学照明应用。这些应用需要高可靠性（寿命> 50000 H）以及光输出的长期稳定性。”Matteo Meneghini进一步表示，还一些报告也指出，高功率LED可能出现过早退化，原因是逐渐或突然出现故障的机制。
达姆施塔特工业大学照明技术实验室的Max Wagner & Alexander Herzog与大家分享了有关LED老化加速的最新研究成果——14000小时LED降解测试与老化数据分析。
在LM 80测试标准方法的流明维持率光源一生中进行测量。当然，客户的第一兴趣是光通量。只要光谱行为不随时间变化，存在这样的方法是毫无疑问的。不过，不幸的是一些LED灯（尤其是白色的）频谱会在老化过程中发生改变。
Max Wagner & Alexander Herzog分析认为，由于光通量的积分值用V（函数）被加权，光谱红色和蓝色部分的降解要小于绿色和黄色光谱范围的变化。这就是对于光功率老化曲线相对于标准方法生成的曲线会有不同的结果的原因。
Max Wagner & Alexander Herzog还强调，光谱带及其比例在整个寿命期间都必须进行分析和比较。这些方法被用来检测是基于物理或化学过程降解的机制。光通量UND光功率老化曲线进行比较并由所述方法进行分析，外推法和加速寿命测试则被用来预测光谱变化及其特点。
除了灯具层面的热管理创新外，深入到更为微观的层面，如外延、芯片及封装领域，也是众多业内专家努力的方向。
来自易美芯光(北京)科技有限公司的孙国喜就为大家介绍了“支架型LED封装硫化光衰的失效机制和测试方法”。
孙国喜指出，中功率支架型LED是当前液晶背光和照明替换光源的最常用的封装形式。其支架由镀银的铜基板和白色塑料外壳组成，两个材料都是高反射率用以提高LED的出光。而镀银层会受到一些有机气体或化学物的侵蚀而逐渐变暗、变黑，从而使LED产品出现光衰，特别是在高温和光照下，硫及其化合物是空气中常见的气体污染，极易与银反应形成硫化银。
硫化实验被广泛用来评估LED封装材料和产品的气密性，其测试方法最初来源于印刷电路产品的硫化测试，并进行了不同的调整。这些不同的测试方法各有利弊，不易对封装材料和产品进行客观的一致的评估和对比。
通过LED硫化测试中各参数（包括容器、待测品排布、污染源、温度、时间等）对实验结果的影响提出了一个简单可行、重复性和分辨率佳的测试方法和设置及参数。“采用这个测试评估方法可以有效指导产品结构设计、封装材料选择和封装工艺优化，从而系统性的提高产品对有害气体的抵抗能力。”孙国喜分析认为。
此外，针对硫化导致的光衰与温度和时间的关系，以扩散理论为模型进行了数据分析，还提出了硫化光衰遵循的经验公式。
中科院半导体研究所符佳佳博士在主题为“对于镓氮基LED的老化行为和失效分析的相关研究”报告中，着重介绍了正装、垂直和倒装LED的失效行为以及相关失效分析。
他通过研究不同结构LED的老化行为，了解到相对于正装LED，垂直倒装LED在高温老化下具备高可靠性，但也在初始老化时表现出不稳定性。同时，他验证了LM-80对于计算不同结构LED的寿命的可行性和准确性，以及尝试验证是否可以缩短老化时间，以准确计算LED寿命。
之后，在失效分析过程，采用了反射率测定、SIMS测试、芯片的表面和截面观察与测试等技术手段，分别从封装材料，连接处和芯片三个角度进行失效分析，获得了一些不同以往的失效分析结果，对改善LED的可靠性提供了一些新的研究方向。
