В современной технологии освещения светодиоды (светодиоды) широко используются из-за их высокой эффективности и долгого срока службы. Тем не менее, явления электростатического разряда (ESD) представляют значительную угрозу для надежности светодиодов и могут привести к различным формам отказа, включая внезапную неудачу и скрытую неудачу.
Внезапная неудача
Внезапный сбой относится к возможности постоянного повреждения или короткого замыкания светодиодов при подверженности электростатическому разряду. Когда светодиод находится в электростатическом поле, если один из его электродов находится в контакте с электростатическим корпусом, а другой электрод подвешен, любые внешние помехи (такие как рука человека, касающаяся подвешенного электрода), может образовывать проводящий цикл. В этом случае светодиод будет подвергаться напряжению, превышающему его номинальное напряжение, что приведет к структурному повреждению. Внезапный отказ не только значительно снизит уровень доходности продукта, но также напрямую увеличит стоимость производства предприятия и повлияет на конкурентоспособность на его рынке.
Скрытая неудача
Электростатический разряд также может привести к скрытую сбой светодиодов. Даже если он выглядит нормальным на поверхности, параметры производительности светодиода могут постепенно ухудшаться, проявляются как увеличение тока утечки. Для светодиодов на основе нитрида галлия (GAN) скрытые опасности, вызванные электростатическим повреждением, обычно необратимы. Этот скрытый сбой объясняет большую часть сбоев, вызванных электростатическим разрядом. Из -за влияния энергии электростатического импульса, светодиодные лампы или интегрированные цепи (ICS) могут перегреваться в местных областях, что заставляет их разрушаться. Этот тип неисправности часто трудно обнаружить при обычном обнаружении. Тем не менее, стабильность продукта будет серьезно затронута, а такие проблемы, как мертвые огни, могут возникнуть позже, что значительно сократит срок службы службы Светодиодные три-защитные лампы и привести к экономическим потерям для клиентов.
Внутреннее повреждение структуры
Во время процесса электростатического разряда электростатические заряды обратной полярности могут накапливаться на обоих концах соединения PN светодиодного чипа с образованием электростатического напряжения. Когда напряжение превышает максимальную допуск светодиода, электростатический заряд будет разряжать между двумя электродами светодиодного чипа за очень короткое время (уровень наносекунды), генерируя много тепла. Это тепло может привести к тому, что температура проводящего слоя и слой светодиода PN-соединения внутри светодиодного чипа резко поднимается до более чем 1400 ℃, что приводит к локальному плавлению и образованию небольших отверстий, что, в свою очередь, вызывает серию явлений сбоя, таких как утечка, затухание света, мертвые огни и короткие цирки.
Микроструктурные изменения
С точки зрения микроструктуры, электростатический разряд может привести к дефектам плавления и дислокации на границе с гетероакционированием светодиода. Например, в светодиодах на основе арсенида галлия (GAAS) повреждение электростатического разряда может запустить образование дефектов границ границ граничих с гетеропереходом. Эти дефекты не только напрямую влияют на электрические и оптические свойства светодиода, но также могут постепенно расширяться во время последующего использования, вызывая дальнейшее снижение производительности устройства. .