LED靜電防護(hù)
靜電的特點(diǎn)
高電位:可達(dá)數(shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)伏,操作時(shí)常達(dá)數(shù)百和數(shù)千伏。 低電量:靜電流多為微安級(jí)(mA)。 作用時(shí)間短:微秒級(jí) 。 受環(huán)境影響大:特別是濕度,濕度上升、靜電下降。
靜電的產(chǎn)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(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。靜電損傷具有如下特點(diǎn):
1、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(jué),這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2-3KV。大多數(shù)情況都是通過(guò)測(cè)試或者實(shí)際應(yīng)用,才能發(fā)現(xiàn)LED器件已受靜電損傷。
2、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(wú)任何方法可治愈。
3、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(chǔ)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(lái)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(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前,常常歸咎于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺(jué)的掩蓋了失效的真正原因。
4、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(guò)合格范圍,就意味著被損傷的LED可能毫無(wú)察覺(jué)地通過(guò)最后測(cè)試,導(dǎo)致出現(xiàn)過(guò)早期失效,這對(duì)各層次的制造商來(lái)說(shuō),其結(jié)果是最損聲譽(yù)的。 ESD以極高的強(qiáng)度很迅速地發(fā)生,放電電流流經(jīng)LED的PN結(jié)時(shí),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。
LED防靜電區(qū)設(shè)計(jì)原則
抑制靜電荷的積累和靜電壓的產(chǎn)生。如設(shè)備、儀器、工裝不使用塑料、有機(jī)玻璃、普通塑料袋。
1. 安全、迅速 ,有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷 ,使用有繩防靜電腕防靜電椅 、車(chē)、箱。
2. 地面 防靜電地面,(防靜電水磨石,防靜電地板)105~1010,敷設(shè)地線(xiàn)網(wǎng)。
3. 工位 臺(tái)面、工作椅、凳面應(yīng)采用ESD保護(hù)材料。
4. 人體 穿防靜電服、鞋、腕等(1M)。
5. 接地
a、防靜電工作區(qū)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(xiàn)不得與電源零線(xiàn)相接,不得與防雷地線(xiàn)共用,使用三相五線(xiàn)制的供電時(shí),其地線(xiàn)可以作防靜電地線(xiàn)。
b、工作臺(tái)面、地板墊、坐椅、凳和其它導(dǎo)靜電的ESD保護(hù)措施均應(yīng)通過(guò)限流電阻接到地線(xiàn),腕帶等應(yīng)通過(guò)工作臺(tái)頂面接地點(diǎn)與地線(xiàn)連接,工作臺(tái)不可相互串聯(lián)接地。
c、防靜電工作區(qū)接地系統(tǒng),包括限流電阻和連接端子應(yīng)連接可靠并具有一定載流能力,限流電阻阻值選擇應(yīng)保證漏泄電流不超過(guò)5mA,下限值取為1M Ω。
6. 濕度 小于60%時(shí),須建防靜電操作系統(tǒng)。
7. 電離器 不能有效地泄放靜電荷的場(chǎng)合,可采用電離器通過(guò)空氣中的正負(fù)離子來(lái)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(chǎn)生有害影響的場(chǎng)地。
9. 包裝 靜電敏感器件應(yīng)采取保護(hù)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(yùn)輸、貯存 SSD必須放在防靜電容器(箱、袋)內(nèi),并用防靜電運(yùn)輸工具(車(chē))。 庫(kù)房滿(mǎn)足防靜電操作系統(tǒng)要求,SSD須放防靜電容器內(nèi),貯運(yùn)中要遠(yuǎn)離靜電, 電磁場(chǎng)或放射場(chǎng)的位置。
11、SSD元器件應(yīng)分類(lèi)拿放,靜電敏感符號(hào) 符號(hào)符合GJB1649規(guī)定。 E、防靜電材料的度測(cè)方法與時(shí)效性 1、摩擦起電法:棉布120次/分 20次。 2、電阻率測(cè)量法,小于1010W為好。 3、衰減常數(shù) RC 紅色塑料袋與紅色泡沫時(shí)效期半年,不能在陽(yáng)光下曬,黑色防靜電箱5年,裝IC塑料管、也有時(shí)效性。 F、生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題
LED組裝靜靜電防護(hù)最低要求
1. 環(huán)境
空氣濕度的控制,小于60%時(shí),須加強(qiáng)防靜電操作系統(tǒng)。
工作臺(tái)面防靜電桌布良好接地,定期檢查有效性。
2. 機(jī)臺(tái)、設(shè)備、工具
機(jī)臺(tái)、設(shè)備、工具良好接地線(xiàn)。(不可與人體靜電地線(xiàn)共用,防止機(jī)臺(tái)、設(shè)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(cè)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(xiàn)良好接觸。
4. 其它
除了測(cè)試儀接地外,還要了解測(cè)試儀的測(cè)試線(xiàn)路,特別是恒流測(cè)試的電源開(kāi)路電壓不能過(guò)高,以免LED受到負(fù)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
看完本文,你一定對(duì)LED的靜電防護(hù)有了一定的了解吧,有效的避免靜電的危害對(duì)產(chǎn)品的可靠性有很大的幫助。