Mikä on sähköstaattisen purkauksen vaikutus LED-tri-treap-valonlähteen komponenteihin

Nykyaikaisessa valaistustekniikassa LEDit (valoa emittoivat diodit) käytetään laajasti niiden tehokkuuden ja pitkän käyttöiän vuoksi. Sähköstaattinen purkaus (ESD) -ilmiöt aiheuttavat kuitenkin merkittävän uhan LEDien luotettavuudelle ja voivat johtaa erilaisiin vikaantumismuotoihin, mukaan lukien äkillinen epäonnistuminen ja piilevä vika.

Äkillinen epäonnistuminen
Äkillinen vika tarkoittaa pysyvän vaurion tai oikosulun LED -mahdollisuutta, kun ne altistetaan sähköstaattiselle purkaukselle. Kun LED on sähköstaattisella kentällä, jos yksi sen elektrodeista on kosketuksissa sähköstaattisen rungon kanssa ja toinen elektrodi suspendoituu, kaikki ulkoiset häiriöt (kuten ihmisen käsi, joka koskettaa ripustettua elektrodia), voi muodostaa johtavan silmukan. Tässä tapauksessa LEDille altistetaan jännite, joka ylittää sen nimellisjuttujännitteen, mikä johtaa rakenteellisiin vaurioihin. Äkillinen epäonnistuminen ei vain vähennä tuotteen tuottoastetta merkittävästi, vaan lisää myös suoraan yrityksen tuotantokustannuksia ja vaikuttaa sen markkinoiden kilpailukykyyn.

Piilevä epäonnistuminen
Sähköstaattinen purkaus voi myös johtaa LEDien piilevään vikaantumiseen. Vaikka se näyttää normaalilta pinnalta, LED -suorituskykyparametrit voivat vähentyä vähitellen, mikä ilmenee vuotovirran lisääntymisenä. Gallium-nitridi (GAN) -pohjaisille LEDille sähköstaattisten vaurioiden aiheuttamat piilotetut vaarat ovat yleensä peruuttamattomia. Tämä piilevä vika on suuri osa sähköstaattisen purkauksen aiheuttamista vikoista. Sähköstaattisen pulssienergian vaikutuksen vuoksi LED -lamput tai integroidut piirit (ICS) voi ylikuumentua paikallisilla alueilla aiheuttaen niiden hajoamisen. Tämän tyyppistä vikaa on usein vaikea havaita tavanomaisessa havaitsemisessa. Tuotteen vakaus vaikuttaa kuitenkin vakavasti, ja myöhemmin voi tapahtua kuolleiden valojen kaltaisia ​​ongelmia, jotka lyhentävät merkittävästi käyttöiän käyttöä LED-tri-trisp-lamput ja aiheuttaa taloudellisia menetyksiä asiakkaille.

Sisäinen rakennevaurio
Sähköstaattisen purkausprosessin aikana käänteisen napaisuuden sähköstaattiset varaukset voivat kertyä LED -sirun PN -liitoksen molemmissa päissä muodostaaksesi sähköstaattisen jännitteen. Kun jännite ylittää LED -LED -toleranssin, sähköstaattinen varaus purkautuu LED -sirun kahden elektrodin välillä hyvin lyhyessä ajassa (nanosekunnin taso), mikä tuottaa paljon lämpöä. Tämä lämpö voi aiheuttaa johtavan kerroksen lämpötilan ja PN-liitosvaloa säteilevän kerroksen LED-sirun sisällä nousemaan voimakkaasti yli 1400 ℃: een, mikä johtaa paikalliseen sulamiseen ja pienten reikien muodostumiseen, mikä puolestaan ​​aiheuttaa sarjan vikailmiöitä, kuten vuotoja, kevyitä rappeutumisia, kuolleita valoja ja lyhytaikaisia ​​piirejä.

Mikrorakenteelliset muutokset
Mikrorakenteen näkökulmasta sähköstaattinen purkaus voi aiheuttaa sulamis- ja dislokaatiovaurioita LEDin heterojunktiorajapinnalla. Esimerkiksi gallium-arsenidi (GAAS) -pohjaisissa LED-LEDissä sähköstaattiset purkausvauriot voivat laukaista heterojunktion rajapintavirheiden muodostumisen. Nämä viat eivät vaikuta suoraan LED -laitteen sähköisiin ja optisiin ominaisuuksiin, vaan voivat myös asteittain laajentua seuraavan käytön aikana, mikä aiheuttaa laitteen suorituskyvyn hajoamista.