Jaký je vliv elektrostatického výboje na komponenty zdroje světelných světelných LED

V moderní technologii osvětlení jsou LED diody (diody emitující světlo) široce používány kvůli jejich vysoké účinnosti a dlouhé životnosti. Elektrostatický výboj (ESD) však představují významnou hrozbu pro spolehlivost LED a mohou vést k různým formám selhání, včetně náhlého selhání a latentního selhání.

Náhlé selhání
Náhlé selhání se týká možnosti trvalého poškození nebo zkratu LED, pokud je podrobeno elektrostatickému výboji. Když je LED v elektrostatickém poli, pokud je jedna z jeho elektrod v kontaktu s elektrostatickým tělem a druhá elektroda je suspendována, může jakékoli vnější rušení (jako je lidská ruka dotýkající se zavěšené elektrody) tvořit vodivou smyčku. V tomto případě bude LED podrobena napětí přesahujícím jeho jmenovité rozkladové napětí, což má za následek strukturální poškození. Náhlé selhání nejen výrazně sníží výnosovou míru produktu, ale také přímo zvýší výrobní náklady podniku a ovlivní jeho konkurenceschopnost na trhu.

Latentní selhání
Elektrostatický výboj může také vést k latentnímu selhání LED. I když se na povrchu zdá být normální, parametry výkonu LED se mohou postupně zhoršovat, projevují se jako zvýšení únikového proudu. U LED založených na nitridu gallia (GAN) jsou skrytá nebezpečí způsobená elektrostatickým poškozením obvykle nevratné. Toto latentní selhání představuje velkou část poruch způsobených elektrostatickým výbojem. V důsledku vlivu elektrostatické pulzní energie, LED lamp nebo integrovaných obvodů (ICS) se mohou v místních oblastech přehřát, což způsobuje, že se rozpadají. Tento typ poruchy je často obtížné detekovat při konvenční detekci. Stabilita produktu však bude vážně ovlivněna a problémy, jako jsou mrtvá světla, se mohou objevit později, což výrazně zkrátí životnost LED trojnásobné lampy a způsobit zákazníkům ekonomické ztráty.

Poškození vnitřní struktury
Během procesu elektrostatického vypouštění se mohou na obou koncích PN křižovatky LED čipu hromadit elektrostatické náboje reverzní polarity za vzniku elektrostatického napětí. Když napětí překročí maximální toleranci LED, elektrostatický náboj se vypouští mezi dvěma elektrodami LED čipu ve velmi krátké době (nanosekundová hladina), čímž se vytvoří hodně tepla. Toto teplo může způsobit teplotu vodivé vrstvy a vrstvu emitujícího světla PN uvnitř LED čipu k prudkému stoupání na více než 1400 ℃, což má za následek lokální tání a tvorbu malých děr, což zase způsobuje řadu jevů selhání, jako je únik, lehký rozpad, mrtvé světla a krátké obvody.

Mikrostrukturální změny
Z pohledu mikrostruktury může elektrostatický výboj způsobit tání a dislokační defekty na heterojunkčním rozhraní LED. Například v Gallium Arsenid (GaAS) LED diody, elektrostatické poškození výboje může vyvolat tvorbu heterojunkčních defektů rozhraní. Tyto vady nejen přímo ovlivňují elektrické a optické vlastnosti LED, ale mohou se také postupně rozšiřovat během následného použití, což způsobuje další degradaci výkonu zařízení.