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關于LED靜電防護
發布時間:2014-05-26   點擊次數:6116次

關于LED靜電防護

      靜電放電可能造成LED突發性失效或潛在性失效。突發性失效造成LED的永久性失效、短路。潛在性失效則可使LED的性能參數劣化,例如漏電流加大,一般GaN基LED受到靜電損傷后所形成的隱患則無法修復。

1、 靜電就是物體表面存在過剩或不足的靜電荷,它是一種電能。

靜電是正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果,靜電是通過電子或離子轉移而形成的。

2、 靜電就是物體所帶相對靜止不動的電荷。

靜電的特點:

高電位:可達數萬至數十萬伏,操作時常達數百和數千伏。 低電量:靜電流多為微安級(uA)。 作用時間短:納秒級 。 受環境影響大:特別是濕度,濕度上升、靜電下降。

靜電的產生:

接觸、摩擦、沖流、壓電、溫差、冷凍、電解

靜電的危害:

靜電放電(ESD) 引起發光二極管PN結的擊穿,是LED器件封裝和應用組裝工業中靜電危害的主要方式。靜電損傷具有如下特點:

1、隱蔽性:人體不能直接感知靜電,即使發生靜電放電,人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。大多數情況都是通過測試或者實際應用,才能發現LED器件已受靜電損傷。

2、潛伏性:靜電放電可能造成LED突發性失效或潛在性失效。突發性失效造成LED的永久性失效:短路。潛在性失效則可使LED的

性能參數劣化,例如漏電流加大,一般GaN基LED受到靜電損傷后所形成的隱患并無任何方法可治愈。

3、復雜性:在靜電放電的情況下,起放電電源是空間電荷,因而它所儲存的能量是有限的,不像外加電源那樣具有持續放電的能力,故它僅能提供短暫發生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小, 但其放電波形很復雜,控制起來也比較麻煩。另外,LED極為精細,失效分析難度大,使人容易誤把靜電損傷失效當作其它失效,在對靜電放電損害未充分認識之前,常常歸咎于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。

4、嚴重性:ESD潛在性失效只引起部分參數劣變,如果不超過合格范圍,就意味著被損傷的LED可能毫無察覺地通過最后測試,導致出現過早期失效,這對各層次的制造商來說,其結果是最損聲譽的。 ESD以極高的強度很迅速地發生,放電電流流經LED的PN結時,產生的焦耳熱使芯片PN兩極之間局部介質熔融,造成PN結短路或漏電。防靜電區設計原則 抑制靜電荷的積累和靜電壓的產生。如設備、儀器、工裝不使用塑料、有機玻璃、普通塑料袋。

1. 安全、迅速 ,有效地消除已產生的靜電荷 ,使用有繩防靜電腕防靜電椅 、車、箱。

2. 地面防靜電地面,防靜電水磨石,防靜電地板,敷設地線網。

3. 工位臺面、工作椅、凳面應采用ESD保護材料。

4. 人體 穿防靜電服、鞋、腕等。

5. 接地

a、防靜電工作區必須有安全可靠的防靜電接地裝置,地電阻小于4。防靜電地線不得與電源零線相接,不得與防雷地線共用,使用三相五線制的供電時,其地線可以作防靜電地線。

b、工作臺面、地板墊、坐椅、凳和其它導靜電的ESD保護措施均應通過限流電阻接到地線,腕帶等應通過工作臺頂面接地點與地線連

接,工作臺不可相互串聯接地。

c、防靜電工作區接地系統,包括限流電阻和連接端子應連接可靠并具有一定載流能力,限流電阻阻值選擇應保證漏泄電流不超過5mA,下限值取為1M Ω。

6. 濕度 小于60%時,須建防靜電操作系統。

7. 電離器不能有效地泄放靜電荷的場合,可采用電離器通過空氣中的正負離子來防止和中和元器件和其它物體上電荷積累,電離能力大于250V/s。

8. 增濕 增濕器可使潮濕空氣流,防止靜電荷積累,此法不適;增濕后產生有害影響的場地。

9. 包裝 靜電敏感器件應采取保護性包裝; 靜電敏感器件包裝器具必須采用防靜存放盒,防靜電塑料袋。

10. 運輸、貯存 SSD必須放在防靜電容器(箱、袋)內,并用防靜電運輸工具(車)。 庫房滿足防靜電操作系統要求,SSD須放防靜電

容器內,貯運中要遠離靜電, 電磁場或放射場的位置。

11、SSD元器件應分類拿放,靜電敏感符號 符號符合GJB1649規定。 E、防靜電材料的度測方法與時效性 1、摩擦起電法:棉布

120次/分 20次。 2、電阻率測量法,小于1010W為好。 3、衰減常數 RC紅色塑料袋與紅色泡沫時效期半年,不能在陽光下曬,黑色

防靜電箱5年,裝IC塑料管、也有時效性。 F、生產系統現場存在的問題

LED組裝靜靜電防護最低要求

1. 環境

空氣濕度的控制,小于60%時,須加強防靜電操作系統。

工作臺面防靜電桌布良好接地,定期檢查有效性。

2. 機臺、設備、工具

機臺、設備、工具良好接地線。(不可與人體靜電地線共用,防止機臺、設備、工具漏電電擊人員)

3. 人體

人體配有繩防靜電腕,良好接地,每天定期測試有效性能。 檢查靜電腕與人體皮膚良好接觸,接地端與地線良好接觸。

4. 其它

除了測試儀接地外,還要了解測試儀的測試線路,特別是恒流測試的電源開路電壓不能過高,以免LED受到負反饋脈沖電壓的沖擊

而失效

5. 避免和減少材料堆積及磨擦

 

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