踏入秋季，又是一個干燥的季節(jié)，季節(jié)干燥最容易產(chǎn)生靜電了，許多LED封裝以及安裝過程中，由于靜電的原因產(chǎn)生誤差。因此億光代理商超毅電子在踏入秋季之際，提醒廣大客戶預(yù)防靜電，也為大家分享一下LED的防靜電手冊。
首先億光代理商超毅電子為大家講解一下什么事靜電：
靜電即相對靜止不動的電荷，通常指因不同物體之間相互摩擦而產(chǎn)生在物體表面所帶的正負(fù)電荷。靜電放電，指具有不同靜電電位的物體由于直接接觸或靜電感應(yīng)所引起的物體之間靜電電荷的轉(zhuǎn)移，也簡稱為ESD（Electro static discharge）

靜電的產(chǎn)生
即任何兩種不同材質(zhì)的物體在相互接觸或摩擦后再分離，都會產(chǎn)生靜電。就是說所有物體都是由原子組成，每一個原子都帶有相同數(shù)目的質(zhì)子和電子；質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電，正常狀況下，正負(fù)電荷保持平衡，而使物體保持電中性。當(dāng)我們將甲，乙兩個不同的絕緣體摩擦之后，如果甲物體的電子跑到乙物體上，那么甲物體的正電荷會變得比較多而帶正電；另一方面，乙物體因?yàn)閺募孜矬w那邊得到額外的電子，因此便帶負(fù)電。像這種不同絕緣體因摩擦而帶電的情形，就叫做靜電。

典型的ESD電壓

靜電損壞LED的特點(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。這是因?yàn)闉槿梭w感知的靜電，放電電壓為2-3KV。目前LED業(yè)內(nèi)大多數(shù)情況都是通過實(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。潛在性失效造成LED的性能參數(shù)劣化，例如漏電流加大，一般GaN損傷后所形成的隱患并無任何方法可治愈。

3）隨機(jī)性：LED芯片生產(chǎn)后一直到他被損壞之前所有的過程都受到靜電的威脅。

4）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。

5）嚴(yán)重性：靜電潛在性失效只引起部分參數(shù)劣變，如果不超過合格范圍，就意味著被損傷的最后測試，導(dǎo)致出現(xiàn)過早期失效，這對各層次的制造商來說，其結(jié)果是最損聲譽(yù)的。

靜電(ESD)的防護(hù)措施：

對于LED產(chǎn)品的整個工序(生產(chǎn)、測試、包裝、成品組裝、應(yīng)用)，所有與LED產(chǎn)品直接接觸的人員、設(shè)備儀器等都要做好相應(yīng)的靜電防護(hù)措施，主要有：

1、生產(chǎn)車間防靜電：生產(chǎn)車間鋪設(shè)防靜電地板，工作臺面使用防靜電臺面，并保證兩者滿足ESD硬接地要求，接地電阻小于10Ω；車間內(nèi)搬運(yùn)材料的料盒及其它容器必須使用防靜電材料、零部件的架子和推車都必須滿足ESD軟接地要求，接地電阻小于1X10^9歐姆。

2、生產(chǎn)設(shè)備/儀器接地：如SMT貼片機(jī)、回流焊機(jī)、高溫加熱平臺、烙鐵、檢測電源等設(shè)備均需良好接地，接地電壓應(yīng)小于0.5V。在容易產(chǎn)生靜電的環(huán)境、設(shè)備及絕緣材料上，要消除所帶的靜電還需使用離子風(fēng)機(jī)，主要作用為是在局部形成離子平衡的環(huán)境，它產(chǎn)生的離子可以在較短的時間內(nèi)中和目標(biāo)物體上多余的電荷。

3、人員防靜電：車間生產(chǎn)作業(yè)人員必須正確佩戴靜電手環(huán)、穿防靜電衣、防靜電鞋、帶防靜電手套，對于膜材剝離作業(yè)、材料傾倒、撕粘膠帶等容易產(chǎn)生靜電的工序環(huán)節(jié)，必須增加離子風(fēng)機(jī)，以消除絕緣材料上的靜電。

4、空氣濕度控制防靜電：保持車間的環(huán)境濕度在50%以上，以避免因空氣過于干燥而產(chǎn)生靜電。

 

常見靜電擊穿LED的篩選方法：

常見靜電擊穿LED的原理：

當(dāng)靜電電荷得不到及時釋放，LED的兩個電極上形成的較高電壓將直接加在LED芯片的P/N結(jié)兩端，若電荷能量超過LED的最大承受值后，靜電電荷將在極短的瞬間(納秒級別)在LED芯片的兩個電極之間進(jìn)行放電，功率焦耳的熱量將使得LED芯片內(nèi)部的導(dǎo)電層、P/N發(fā)光層局部形成高溫，高溫將會把這些層融化成小孔，從而形成漏電及短路不良，甚至嚴(yán)重時還會出現(xiàn)有微亮、暗燈、死燈等現(xiàn)象。

因LED靜電擊穿的原理是瞬間高壓量而產(chǎn)生的焦耳熱量以極高的功率密度作用在芯片的P/N結(jié)上，從而將芯片燒熔，一般能在芯片表面燒成一個“坑”，故LED被靜電擊穿后最明顯的表現(xiàn)是：LED的反向漏電電流增大，甚至LED兩端接近短路(約10-30歐姆)，同時LED的亮度會大幅度降低，甚至?xí)耆涣亮?，故LED組裝成品后的篩選方案有：

A、有條件或檢測設(shè)備的廠家，可以用反向5V直接測試LED的漏電IR，大于1uA說明產(chǎn)品已經(jīng)被靜電擊穿或損傷不良；

B、使用低電流1uA點(diǎn)亮LED產(chǎn)品，測試順向電壓VF值，小于1.9V(主要指常規(guī)芯片VF值，高電壓外)可判斷是漏電。

C、點(diǎn)亮后外觀檢查，觀察已經(jīng)點(diǎn)亮的LED是否出現(xiàn)暗燈。

芯片擊穿后的圖片：

 

 

防靜電注意事項(xiàng)

靜電接地需與電源零線、防雷地線分開，接地措施應(yīng)完全防止靜電產(chǎn)生，必須用粗的銅線引入泥土內(nèi)，在銅線末端系上大鐵塊，埋入地表1m以下，各接地線均需與主線連接 在一起。