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靜電放電的危害及LED靜電放電的解決方法
日期：2025-12-27 13:18
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摘要：
靜電放電的危害及LED靜電放電的解決方法
靜電就是物體表面存在過(guò)剩或不足的靜電荷，它是一種電能。靜電是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，靜電是通過(guò)電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。
靜電放電對(duì)LED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)中靜電放電危害的主要方式。靜電放電損傷具有如下特點(diǎn)：
1、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的長(zhǎng)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**。
2、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)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。
3、復(fù)雜性:在靜電放電的情況下，起放電作用的是空間電荷，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)察覺地通過(guò)*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*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。
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. **、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、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**可靠的防靜電接地裝置，地電阻小于4Ω。防靜電地線不得與電源零線相接，不得與防雷地線共用，使用三相五線制的供電時(shí)，其地線可以作防靜電地線。
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，腕帶等應(yīng)通過(guò)工作臺(tái)頂面接地點(diǎn)與地線連接，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)。 庫(kù)房滿足防靜電操作系統(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)存在的問題
組裝靜靜電防護(hù)*低要求#e#LED組裝靜靜電防護(hù)*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。(不可與人體靜電地線共用，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)試線路，特別是恒流測(cè)試的電源開路電壓不能過(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
靜電就是物體表面存在過(guò)剩或不足的靜電荷，它是一種電能。靜電是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，靜電是通過(guò)電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。
靜電放電對(duì)LED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)中靜電放電危害的主要方式。靜電放電損傷具有如下特點(diǎn)：
1、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的長(zhǎng)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**。
2、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)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。
3、復(fù)雜性:在靜電放電的情況下，起放電作用的是空間電荷，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)察覺地通過(guò)*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*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。
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. **、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、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**可靠的防靜電接地裝置，地電阻小于4Ω。防靜電地線不得與電源零線相接，不得與防雷地線共用，使用三相五線制的供電時(shí)，其地線可以作防靜電地線。
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，腕帶等應(yīng)通過(guò)工作臺(tái)頂面接地點(diǎn)與地線連接，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)。 庫(kù)房滿足防靜電操作系統(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)存在的問題
組裝靜靜電防護(hù)*低要求#e#LED組裝靜靜電防護(hù)*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。(不可與人體靜電地線共用，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)試線路，特別是恒流測(cè)試的電源開路電壓不能過(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
