V modernej technológii osvetlenia sa LED diódy (diódy emitujúce svetlo) široko používajú kvôli svojej vysokej účinnosti a dlhej životnosti. Fenomény elektrostatického výboja (ESD) však predstavujú významnú hrozbu pre spoľahlivosť LED a môžu viesť k rôznym formám zlyhania vrátane náhleho zlyhania a latentného zlyhania.
Náhle zlyhanie
Náhle zlyhanie sa týka možnosti trvalého poškodenia alebo skratu LED diód LED, keď je vystavený elektrostatickému výboja. Ak je LED v elektrostatickom poli, ak je jedna z jej elektród v kontakte s elektrostatickým telom a druhá elektróda je zavesená, akékoľvek vonkajšie rušenie (napríklad ľudská ruka dotýkajú sa zavesenej elektródy) môže tvoriť vodivú slučku. V tomto prípade bude LED podrobená napätiu presahujúcemu menovité rozkladné napätie, čo bude mať za následok štrukturálne poškodenie. Náhle zlyhanie nielen významne zníži mieru výnosu produktu, ale tiež priamo zvýši výrobné náklady podniku a ovplyvní jeho konkurencieschopnosť trhu.
Zlyhanie
Elektrostatický výboj môže tiež viesť k latentnému zlyhaniu LED diód. Aj keď sa na povrchu javí normálne, výkonnostné parametre LED sa môžu postupne zhoršovať, čo sa prejavuje ako zvýšenie priechodného prúdu. V prípade LED diódy na báze nitridu gallium (GAN) sú skryté nebezpečenstvo spôsobené elektrostatickým poškodením zvyčajne nezvratné. Toto latentné zlyhanie predstavuje veľký podiel zlyhaní spôsobených elektrostatickým výborom. V dôsledku vplyvu energie elektrostatickej impulzov sa LED žiarovky alebo integrované obvody (ICS) môžu prehriať v miestnych oblastiach, čo spôsobuje rozpad. Tento typ poruchy je často ťažké zistiť pri konvenčnej detekcii. Stabilita produktu však bude vážne ovplyvnená a problémy, ako sú mŕtve svetlá LED trojstranné žiarovky a spôsobiť ekonomické straty zákazníkom.
Poškodenie vnútornej štruktúry
Počas procesu elektrostatického výboja sa elektrostatické náboje spätnej polarity môžu akumulovať na oboch koncoch križovatky PN LED čipu na vytvorenie elektrostatického napätia. Keď napätie presahuje maximálnu toleranciu LED, elektrostatický náboj sa vypustí medzi dvoma elektródami LED čipu vo veľmi krátkom čase (nanosekundová úroveň), čím sa vytvorí veľa tepla. Toto teplo môže spôsobiť teplotu vodivej vrstvy a vrstvu emitujúcu svetlo PN vo vnútri čipu LED, aby sa prudko zvýšila na viac ako 1400 ℃, čo vedie k miestnemu roztaveniu a tvorbe malých otvorov, čo zase spôsobuje sériu javov zlyhania, ako je únik, ľahké rozpady, mŕtve svetlá a skratky.
Mikroštruktúrne zmeny
Z hľadiska mikroštruktúry môže elektrostatický výtok spôsobiť defekty topenia a dislokácie na heterojunkčnom rozhraní LED. Napríklad v LED diódach založených na gallium arzenid (GAAS) môže poškodenie elektrostatického výboja vyvolať tvorbu defektov heterojunkčného rozhrania. Tieto defekty priamo ovplyvňujú elektrické a optické vlastnosti LED, ale môžu sa tiež postupne rozširovať počas následného použitia, čo spôsobuje ďalšie degradáciu výkonu zariadenia.
Autorské práva © Ningbo dlhšie osvetlenie Co., Ltd.
Všetky práva vyhradené.
