靜電放電(ESD)指具有不同靜電荷電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。簡單說就是電荷瞬間從一個物體移到另一個物體上,形成一個電荷轉(zhuǎn)移的過程的現(xiàn)象,即具有不同靜電電勢(電位差)的物體或表面之間的靜電電荷轉(zhuǎn)移,就是靜電放電。 靜電放電(ESD)引起發(fā)光二極管PN結(jié)的擊穿,是led器件封裝和應(yīng)用組裝工業(yè)中靜電危害的主要方式。
ESD對LED產(chǎn)品會有哪些損害:
潛伏性:靜電放電可能造成LED突發(fā)性失效或潛在性失效。突發(fā)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(shù)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。
復(fù)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(xù)放電的能力,故它僅能提供短暫發(fā)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(fù)雜,控制起來也比較麻煩。另外,LED極為精細(xì),失效分析難度大,使人容易誤把靜電損傷失效當(dāng)作其它失效,在對靜電放電損害未充分認(rèn)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。
隱蔽性:人體不能直接感知靜電,即使發(fā)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(shù)情況都是通過測試或者實際應(yīng)用,才能發(fā)現(xiàn)LED器件已受靜電損傷。
嚴(yán)重性:ESD潛在性失效只引起部分參數(shù)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(dǎo)致出現(xiàn)過早期失效。 ESD以極高的強度很迅速地發(fā)生,放電電流流經(jīng)LED的PN結(jié)時,產(chǎn)生的焦耳熱使芯片PN兩極之間局部介質(zhì)熔融,造成PN結(jié)短路或漏電。