半导体照明作为新一代绿色照明光源近年来爆炸性发展，伴生出严重的产品可靠性问题。而LED生产企业针对批量化生产中每个出厂产品的可靠性筛选是剔除存在潜在缺陷的早期失效产品，解决批次产品中部分产品长期使用可靠性差问题的关键。LED产品为光、电、热和机械的综合体，结构较为复杂，在制备工艺过程中产生的缺陷和与之相应的早期失效机理种类繁多，造成早期失效机理的研究严重滞后技术的发展，导致可靠性筛选理论几乎空白，不能为筛选方法的确定提供足够的理论支撑。而目前的筛选技术仅仅能从实验室中反映产品的局部性能与质量，难以适用企业批量化整个产品的快速筛选要求。因此建立筛选理论、丰富筛选指标、构建快速、无损的缺陷检测方法是目前企业批量LED产品可靠性快速筛选中急需解决的科学难题。　　针对可靠性筛选理论几乎空白的问题，从大功率LED灯珠的整个制备工艺流程出发，全面系统的分析了灯珠的早期失效机理，明确了芯片、固晶和焊线缺陷是导致灯珠失效的最主要原因，通过这三种缺陷的检测，可以实现批量LED灯珠可靠性的快速筛选，从而为可靠性的快速筛选奠定了理论基础。　　针对筛选指标不充分和缺陷检测方法不适用的问题，从芯片、固晶和焊线三种最主要缺陷的物理特征出发，提出了基于电、热动态特性的快速、无损的缺陷检测新方法，提取了表征缺陷的特征量，进一步通过定制缺陷样本的加速寿命实验确定了合理的筛选指标体系。　　①构建了交流小信号和直流结合(AC-IV法)的芯片缺陷诊断模型，从模型中提取反偏电导、理想因子和串联电阻三个特征量来表征和检测LED芯片内在和表面缺陷，进一步制备了不同芯片缺陷特征的LED样本，通过提取的缺陷样本和正常样本中三个特征量的差异，表明了AC-IV法可以用于LED芯片缺陷的快速无损检测。　　②构建了基于时域反射法(TDR)的焊点缺陷诊断模型，分析了不同频率、不同缺陷尺寸对其焊点阻抗的影响，表明可以通过测量焊点的阻抗实现焊点缺陷的检测。进一步利用时域反射法（TDR）来表征 LED灯珠电传输通道（引脚-焊点-金线-焊点-芯片-焊点-金线-焊点-引脚）中焊点的阻抗特征，并建立了基于有限元的灯珠和空洞、分层焊点缺陷TDR仿真模型。制备了焊点污染、虚焊、偏焊的焊点缺陷样本，利用设计的 LED高频夹具和搭建的 TDR测试系统完成了不同焊点缺陷样本和正常样本的 TDR测试，理论和实验获得的 TDR信号共同表明缺陷样本和正常样本在焊点位置处的阻抗特性存在明显差异，从而论证了时域反射法(TDR)可以实现焊点缺陷的快速无损检测。　　③针对传统热瞬态测试需要贴附冷板带来的费时、一致性差以及样品重复使用需清洗的问题，提出了无需冷板的基于热瞬态测试的固晶层缺陷诊断方法，构建了三维热瞬态理论模型和Co mso l有限元热瞬态仿真模型，利用时间常数谱方法来表征三维热传导路径中各层结构的热学特性。并分别获得了瞬态结温响应变换而来的绝对热阻时间常数谱和归一化瞬态电压响应变换的相对热阻时间常数谱。提取了固晶层对应的峰值特性（峰值为热阻，峰值位置为热时间常数）作为表征和缺陷检测的特征量。进一步制备了多胶和少胶两种不同固晶层缺陷的大功率LED样本，通过热瞬态实验计算获得不同固晶缺陷样本的时间常数谱，理论和实验共同表明缺陷样本和正常样本在绝对热阻和相对热阻时间常数谱中固晶层位置处的峰值特征有明显差异，从而论证了基于热瞬态的绝对热阻和相对热阻时间常数谱均可以用于固晶缺陷的快速无损检测。相比于传统贴附冷板的检测方法，无需冷板的基于绝对热阻常数谱的检测方式操作简单、省时且对样本无污染，更进一步的基于相对热阻时间常数谱方法不需要进行电压温度系数 K系数的标定以及热耗散功耗的测量，可以实现更快速、便捷的固晶层缺陷检测。　　④搭建了LED灯珠加速寿命试验系统以验证制备的缺陷样本和正常样本的可靠性差异，不同样本的长期光衰实验表明芯片缺陷、固晶缺陷和焊点缺陷样本寿命均比正常样本的寿命短，从而从实验论证了缺陷是导致灯珠可靠性变差和形成早期失效的根源，并结合基于动态特性的缺陷检测方法并从中提取了反偏电导、串联电阻、理想因子、TDR焊点阻抗、时间常数谱中固晶层热阻和热时间常数作为筛选指标，从而建立了批量LED灯珠的可靠性快速筛选机制。