分析LED被静电击穿的现象及原理
LED失效模式与典型案例
LED失效模式与典型案例LED(Light Emitting Diode)是一种半导体发光装置,具有高亮度、高效率、长寿命等优点,被广泛应用于照明、显示、通讯等领域。
然而,虽然LED具备长寿命的特点,但在长时间使用过程中仍然会出现失效现象。
本文将探讨LED失效的模式以及一些典型案例。
首先,LED的失效模式可以分为两类:逐渐衰减失效和突然失效。
逐渐衰减失效是指LED在使用过程中逐渐失去亮度,最终无法正常发光;突然失效则是指LED在其中一瞬间突然由正常工作状态转变为无法正常工作的状态。
逐渐衰减失效通常是由以下原因引起的:1.光衰:LED的发光亮度会随着使用时间的增加而逐渐降低,这是由于LED辐射出的光会引起材料的退化和老化,从而导致光效降低。
2.色坐标漂移:LED的发光色坐标可能会随着时间的推移而发生变化,这可能是由于发光材料的退化或组装过程中的一些问题引起的。
3.热失效:LED的使用温度是其寿命的重要影响因素,过高的使用温度会导致LED内部材料的退化,从而引起亮度的衰减。
4.电压过高:如果LED在使用过程中电压超过其额定工作电压,会导致器件受损,最终导致亮度衰减或无法正常发光。
突然失效的原因可能包括:1.熔断:在LED发出的光不足以点燃LED的过程中,由于电流过大,LED内部的连接线或引线可能会烧断,导致LED无法正常工作。
2.焊接问题:在LED的制造过程中,如果焊接质量不良,可能会导致电流无法流经LED芯片,从而使LED无法正常发光。
3.电短路:如果LED在使用过程中发生电路短路,会导致大量电流通过LED芯片,使其烧毁。
4.静电击穿:静电会对LED芯片造成损坏,使其无法正常发光。
接下来,我们将介绍一些关于LED失效的典型案例:1.光衰失效:在一些照明应用中,LED的发光亮度在使用一段时间后出现明显衰减,导致照明效果下降。
经调查发现,这是由于LED芯片的热阻过大,使用温度过高,导致LED内部材料退化引起的。
led反向漏电机理
led反向漏电机理LED(Light Emitting Diode)是一种常见的发光二极管,其具有高效、耐用、节能等特点,被广泛应用于照明、显示等领域。
然而,LED灯具在使用过程中可能会出现反向漏电的现象,这对于其正常工作和寿命会产生一定的影响。
本文将探讨LED反向漏电的机理及其影响。
我们来了解一下LED的基本工作原理。
LED是一种半导体器件,其内部结构由P型半导体和N型半导体构成。
当两种半导体连接形成PN结时,当正向电压施加在PN结上时,电子从N型区域注入到P 型区域,同时空穴从P型区域注入到N型区域,通过复合过程,产生光子从而发光。
这是LED正常工作的基本原理。
然而,在实际使用中,由于操作失误或设备故障导致反向电压施加在LED上,就会发生LED反向漏电。
具体来说,当反向电压施加在LED上时,PN结将会被击穿,产生反向电流。
这是由于PN结击穿时电子和空穴的载流子复合速度加快,导致电流增大。
而正常工作时,PN结处于截止状态,电子和空穴的复合速度较慢,电流较小。
因此,LED反向漏电时的电流通常会比正常工作时的电流大很多。
LED反向漏电会对LED的正常工作产生一定的影响。
首先,反向漏电会导致LED的亮度降低。
由于反向电流的增加,LED发光效率降低,导致光的亮度减弱。
其次,反向漏电还会加速LED的老化和寿命的缩短。
反向电流会加速LED内部元器件的损伤和劣化,因此LED的寿命会大大缩短。
此外,反向漏电还会产生热量,进一步加剧LED内部元器件的热损伤,从而加速LED的衰老过程。
为了避免LED反向漏电现象的发生,我们可以采取一些措施。
首先,合理设计和选择LED电路。
合理的电路设计可以降低反向电压的施加,减少反向漏电的可能性。
其次,正确使用和操作LED设备。
避免误操作和人为损坏LED设备,减少反向漏电的风险。
第三,使用适当的保护措施。
例如,可以在电路中添加正向电压保护二极管,以防止反向电压的施加。
LED反向漏电是LED灯具在使用过程中可能会遇到的问题。
LED及ESD防护介绍
生产场所中的静电危害源
器件类型
VMoS M0SFET GaAsFET PROM
CMoS HMOS E/DMOS
ECL
静电破坏电压(V)
30~1800 100~200 100~300
100 250~2000
50~500 200~1000 300~2500
器件类型
OP-AMP JEFT SCL STTL DTL
静电放电防护意义
1、减少损失(例如:美国一年的损失达200多亿 美金,仅电子工业的损失超过100多亿美金)
2、提高产品质量和可靠性 3、提高生产效率 4、静电防护回报达1:95以上
二十世纪中后期静电危害震惊世界事件
1.美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆 炸事故达116起。 2.1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、 英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起 相继发生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护 的关注。 3.我国在石化企业发生了30多起较大的静电事 故,其中损失达百万元以上的有数起。
人体活动
人在地毯上走动 人在乙烯树脂地板上行走 人在工作台上操作 包工作说明书的乙烯树脂封皮 从工作台上拿起普通聚乙烯袋 从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起
静电电位(KV)
RH(10-20)%
RH(65-90)%
35
15
12
0.25
6
0.1
7
0.6
20
1.2
18
1.5
ESD控制原理
一.高科技工业中静电控制原理
当带电物体A接近不带电物体C时
在导体C的a端和b端分别感应出负电和正电
+ + + + +
静电导致闪屏原理
静电导致闪屏原理
静电导致闪屏的原理是:LCD屏上如果存在静电不能快速释放,会将电荷累积在外壳上,导致外壳电位瞬间超过内部工作地,从而对内部电路造成倒灌,引发闪屏现象。
为避免静电导致闪屏,可以采取以下措施:
1.在操作LED显示屏之前,先用抗静电垫或手环进行接地处理,将身体静电释放掉。
2.在安装LED显示屏时,将它们放在干燥的地方,并避免LED显示屏受潮。
3.在搬动LED显示屏时,一定要采用正确的方法,如使用防静电袋或抗静电泡沫垫,避免
直接接触LED显示屏。
4.定期对LED显示屏进行清洁维护,使用静电清除器清除LED显示屏上的电荷。
LED软击穿的原因
个人空间
8#发表于2008-2-16 11:35 |只看该作者综合一下LZ的一些条件,想再与LZ澄清一些情况:
1。该LED单独一颗使用,还是存在多颗的串并联关系?
2。所言12mA,是指假定LED3.1V时的设计电流,还是指实测的流过LED的电流?如果你是恒压供电,则该LED的设计电压是3.1V对吗?
wonjinliang
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yiveszou发短消息
但LZ的问题应该不是开路的问题,因为你能加到40mA的电流。
LED的胶水保护其实是很脆弱的,在折弯时很容易导致内部结构受损。标准要求可以承受的引脚拉力为1kg/30s。引脚折弯时要特别注意,不可以以胶体为折弯的受力点,应该在远离胶体1mm左右折弯,折弯时需用平口钳夹住引脚折弯。
1
评分次数非常感谢,太有才了,多交流哈热心+ 1 6SQ币+ 1
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wonjinliang发短消息
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wonjinliang
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yiveszou发短消息
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yiveszou (速度、速度、速度)
LED及ESD防护介绍
05
LED防静电设计的实际应用案例
医疗设备中的LED防静电设计案例
医疗设备对静电放电(ESD)的防护要求很高,因为静电放电可 能会损坏设备,或者对患者的生命安全构成威胁。
LED作为医疗设备的照明和显示装置,其防静电设计尤为重 要。例如,在医用监护仪中,LED显示屏需要设计成具有防 静电功能,以避免静电对仪器和病人的影响。
LED与OLED的区别及防静电措施
显示技术
OLED(有机发光显示器)是一种主动式显示技术,利用有机 材料自发光特性来控制像素的显示;LED则是一种主动式显 示技术,由LED灯珠作为背光源,自身发光。
防静电措施
由于OLED是柔性显示技术,具有更好的弯曲性能和柔韧性, 因此需要采用柔性电路板和相应的连接器来实现电路连接。 同时,也需要设置ESD保护器件以防止静电对OLED造成损害 。
接口设计
LED模块接口应采用防静电设计 ,如采用防静电插拔头等。
LED照明的ESD防护设计
01
02
03
结构防静电
LED灯具结构应采用防静 电材料,如金属灯罩等。
回路设计
LED照明电路应采用防静 电设计,如采用多级防静 电保护等。
接口防静电
LED照明接口应采用防静 电设计,如采用防静电插ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拔头等。
04
《led及esd防护介绍》
xx年xx月xx日
目录
• LED的基本知识 • LED防静电设计 • LED产品的防静电设计方案 • LED与其他产品的区别防护措施 • LED防静电设计的实际应用案例 • LED防静电设计的常见问题与对策
01
LED的基本知识
LED的定义和特点
LED(Light Emitting Diode) 是一种固态半导体发光器件,
死灯-LED半导体封装失效典型案例原因分析及预防措施
死灯,不亮属于灾难性失效.下面列举常见的失效案例及预防措施供大家参考
1)LED散热不佳,固晶胶老化,层脱,芯片脱落
预防措施:做好LED散热工作,保证LED的散热通道顺畅(焊接时防止LED 悬浮,倾斜)
2)过电流过电压冲击,驱动,芯片烧毁(开路或短路)
预防措施:做好EOS防护,防止过电流过电压冲击或者长时间驱动LED。
3)过电流冲击,金线烧断4)使用过程中,未做好ESD防静电防护,导致LED PN结被击穿。
预防措施:防止过电流过电压冲击LED。
4)使用过程未做好防静电防护,导致LED PN结被击穿。
预防措施:做好ESD防护工作
5)焊接温度过高,胶体膨胀剧烈扯断金线或者外力冲击碰撞封装胶体,扯断金
线。
预防措施:按照推荐的焊接条件焊接使用,装配过程中注意保护封装结构部分不受损坏。
6)LED受潮未除湿,回流焊过程中胶裂,金线断。
预防措施:按照条件除湿,可利用防潮箱或者烘箱进行干燥除湿。
应按照推荐的回流参
数过回流焊。
7)回流焊温度曲线设置不合理,造成回流过程胶体剧烈膨胀导致金线断。
预防措施:按照推荐的回流参数过回流焊。
8)齐纳被击穿,装配时LED正负极被短接或者PCB板短路,LED被击穿。
预防措施:做好ESD防静电保护工作,避免正负极短路,PCB要做仔细排查。
LED失效分析方法
和半导体器件一样,发光二极管(LED)早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分,是提高LED可靠性的积极主动的方法。
LED失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验,再做半破坏性、不可重复的试验,最后进行破坏性试验的原则。
采用合适的分析方法,最大限度地防止把被分析器件(DUA)的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素,以期得到客观的分析结论。
针对LED所具有的光电性能、树脂实心及透明封装等特点,在LED早期失效分析过程中,已总结出一套行之有效的失效分析新方法。
2 LED失效分析方法2.1 减薄树脂光学透视法在LED失效非破坏性分析技术中,目视检验是使用最方便、所需资源最少的方法,具有适当检验技能的人员无论在任何地方均能实施,所以它是最广泛地用于进行非破坏检验失效LED的方法。
除外观缺陷外,还可以透过封装树脂观察内部情况,对于高聚光效果的封装,由于器件本身光学聚光效果的影响,往往看不清楚,因此在保持电性能未受破坏的条件下,可去除聚光部分,并减薄封装树脂,再进行抛光,这样在显微镜下就很容易观察LED芯片和封装工艺的质量。
诸如树脂中是否存在气泡或杂质;固晶和键合位置是否准确无误;支架、芯片、树脂是否发生色变以及芯片破裂等失效现象,都可以清楚地观察到了。
2.2 半腐蚀解剖法对于LED单灯,其两根引脚是靠树脂固定的,解剖时,如果将器件整体浸入酸液中,强酸腐蚀祛除树脂后,芯片和支架引脚等就完全裸露出来,引脚失去树脂的固定,芯片与引脚的连接受到破坏,这样的解剖方法,只能分析DUA的芯片问题,而难于分析DUA引线连接方面的缺陷。
因此我们采用半腐蚀解剖法,只将LED DUA单灯顶部浸入酸液中,并精确控制腐蚀深度,去除LED DUA单灯顶部的树脂,保留底部树脂,使芯片和支架引脚等完全裸露出来,完好保持引线连接情况,以便对DUA全面分析。
图1所示为半腐蚀解剖前后的φ5LED,可方便进行通电测试、观察和分析等试验。
LED静电击穿损坏的特点
LED静电击穿损坏的特点LED静电击穿损坏的特点:静电放电引起LED的PN结击穿损坏是LED器件在封装和应用组装中经常出现的危害方式,并且危害极大,静电损伤具有如下特点:1)隐蔽性:人体不能直接感知静电,即使发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。
目前LED业内大多数情况都是通过实际应用,才能发现LED器件已受静电损伤。
2)潜伏性:静电放电可能造成LED突发性失效或潜在性失效。
突发性失效造成LED的永久性失效。
潜在性失效则可使LED的性能参数劣化,例如漏电流加大,一般GaN基LED受到静电损伤后所形成的隐患并无任何方法可治愈。
3)复杂性:在静电放电的情况下,起放电电源是空间电荷,因而它所储存的能量是有限的,不像外加电源那样具有持续放电的能力,故它仅能提供短暂发生的局部击穿能量。
虽然静电放电的能量较小, 但其放电波形很复杂,控制起来也比较麻烦。
另外,LED极为精细,失效分析难度大,使人容易误把静电损伤失效当作其它失效,在对静电放电损害未充分认识之前,常常归咎于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。
4)严重性:静电潜在性失效只引起部分参数劣变,如果不超过合格范围,就意味着被损伤的LED可能毫无察觉地通过最后测试,导致出现过早期失效,这对各层次的制造商来说,其结果是最损声誉的。
针对LED静电事故,往往采取一些加强静电管制措施(如接地、铺设静电台垫、离子风扇)其改善效果也不明显。
因为静电是无处不在,很难在每个细节都能控制住静电。
但是,一旦选用抗静电指标高的LED(芯片),那问题将能彻底解决。
因为抗静电高一些的LED一般都能承受我们普通的环境下的静电。
LED静电的解决方法
LED 静电的解决方法
静电就是物体表面存在过剩或不足的静电荷,它是一种电能。
静电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,静电是通过电子或离子转移而形成的。
静电的危害
静电放电(ESD) 引起发光二极管PN 结的击穿,是LED 器件封装和应用组装工业中静电危害的主要方式。
静电损伤具有如下特点:
1、隐蔽性:人体不能直接感知静电,即使发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。
大多数情况都是通过测试或者实际应用,才能发现LED 器件已受静电损伤。
2、潜伏性:静电放电可能造成LED 突发性失效或潜在性失效。
突发性失效造成LED 的永久性失效:短路。
潜在性失效则可使LED 的性能参数劣化,例如漏电流加大,一般GaN 基LED 受到静电损伤后所形成的隐患并无任何方法可治愈。
解析LED被静电击穿的现象及原理
解析LED被静电击穿的现象及原理
LED内部的PN结在应用到电子产品的制造、组装筛选、测试、包装、储运及安装使用等环节,难免不受静电感应影响而产生感应电荷。
若电荷得不到及时释放,将在两个电极上形成的较高电位差,当电荷能量达到LED的承受极限值(这个就是LED抗静电指标值啦),电荷将会在瞬间释放。
在极短的瞬间(纳秒级)对LED芯片的两个电极之间进行放电,瞬间将在两个电极之间(阻值最小的地方,往往是电极周围)的导电层、发光层等芯片内部物质产生局部的高温,温度高达1400℃,这种极端高温下将两电极之间的材料层熔融,熔成一个小洞,从而造成各类漏电、死灯、变暗的异常现象。
不同企业、不同工艺、不同衬底材质、不同设计制造的LED芯片抗静电也很不相同,当前市场抗静电高度更是千差万别、鱼目混珠。
LED的抗静电高低与LED的封装无关、取决于芯片本身。
有些企业采取加接齐纳二极管的来保护,这是在较早期采用的一个补救方法,现在,LED芯片工艺不断进步,这个方法逐渐显得成本高、可操作性减弱。
企业一旦遇到LED死灯漏电暗亮等事故,想到的往往是加强自己生产车间静电管理,如接地、铺设静电台垫、离子风机等等,但这并不是一个根。
LED及ESD防护介绍
01
市场需求结构
02
趋势预测
03
技术创新推动市场增长
LED市场现状与趋势
智能化与个性化需求提升
产业政策支持与环保要求提高
LED技术的创新与突破方向
降低成本与能耗 实现智能化与个性化应用需求
提高发光效率与亮度 开发新型封装材料与工艺
感谢您ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观看
THANKS
LED照明设计应采用专业软件进行配光设计,以实现合理的光分布和避免眩光。
LED照明设计应考虑灯具的外观、散热结构、防护等级等因素,以满足不同场合的 使用需求。
LED在室内照明中的应用
LED在室内照明中广泛应用于各 种场所,如家庭、办公室、商场
等。
LED室内照明灯具包括吊灯、吸 顶灯、壁灯、台灯等,可根据不
led及esd防护介绍
2023-11-08
目录
• LED基础知识 • ESD(静电放电)防护 • LED散热管理 • LED照明设计与应用 • LED产业发展与趋势
01
LED基础知识
LED的定义及发光原理
LED是发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态 半导体器件。
LED的发光原理是基于半导体PN结的注入、复合和辐射过程 。当电流通过LED时,电子和空穴在PN结处相遇并释放出能 量,以光子的形式辐射出去。
LED在照明领域也得到了广泛应用,如室内外照明 、交通信号灯、汽车照明等。
LED在其他领域也有着广泛的应用,如医疗设备、 电子元器件等。
02
ESD(静电放电)防护
ESD的产生及对LED的影响
ESD的产生
ESD是静电放电的现象,主要由于摩擦、接触、感应等原因产生。在日常生活 中,如衣物摩擦、静电场等都可能产生ESD。
LED灯不能忽视ESD
LED灯不能忽视ESDESD(Electro-Static discharge)即静电释放是电子元器件最常见的损害方式,LED灯涉及多种电子元器件,其中部分对ESD损害敏感,一旦发生损害,将导致LED灯失效乃至报废。
ESD导致电流瞬间出现浪涌或电压瞬变,是过去存储的电能瞬间释放所致。
这种电能释放可通过受控切换作用以可预知的方式释放,或被随机导入外部的电能以不可预知的方式释放,不论怎样瞬间电流或电压的急剧变化都可能造成LED 灯电子元器件的损坏。
ESD会对电子线路造成严重的威胁,发生ESD最常见的原因是两种不同物质之间发生摩擦,导致电荷在它们的表面上累积并积聚能量。
人体表面因与衣物等不同的物体摩擦,常常就存在静电荷,并且这种静电荷电压常常可能会高达15,000 伏。
骑自行车时大腿常常出现疼痛刺感就是ESD 放电,当电压达数千伏时ESD放电会被人感知疼痛,而较低的放电电压常常不被察觉,但却能对LED 灯的电子元器件造成破坏。
静电的传播途径一是感应的空气放电二是传导,感应的空气放电主要防护措施是屏蔽,主要考虑LED灯具结构;传导的防护主要是吸收,我们只要在需要保护的端口前增加抗ESD器件。
有效ESD保护的关键是限制ESD发生时的电压,使其处在LED灯的安全电压范围内。
SPA可以避免ESD带来的冲击,首先会用二极管吸收瞬间变化,再进而引导电流,其次雪崩二极管或齐纳二极管会限制电压水平。
限压和限流能防止LED灯因瞬间变化超出额定值而受到损坏。
智能控制LED灯要求实现灵敏的用户交互,包括快速控制与信号反馈,这就得依靠微芯片组、接口及端口,这些都对ESD非常敏感,因此需要更为妥善的防静电保护措施。
实现有效ESD保护的最简单方式就是接地,提供接地的低阻抗电流路径,埋地极板需要深挖并施放盐水等导电物质,为确保有效可施工两处埋地极板,并实施严格地抗静电操作规程。
LED灯的电路板所能承受的电容量以及电路板所需ESD电平,都需要在生产过程中加以特别注意,LED灯公司需要配备无静电工作台,对LED灯售后维修工程师也需要加强这方面的培训。
LED失效分析及解决方案
LED失效分析及解决方案一、LED失效的原因分析1.1电压过高或过低:LED是一种半导体器件,对电压非常敏感。
当电压超过设定范围时,LED容易发生失效。
过高的电压会导致LED灯珠电流过大,从而损坏灯珠,而过低的电压则无法使灯珠正常发光。
1.2过电流:过电流是指LED设备中电流超过设计要求的情况。
长期以来,过电流是导致LED灯泡失效的主要原因之一、过电流会引起发光体的温度升高,进一步导致器件结构的变形,从而导致LED的失效。
1.3过热:LED在工作时会产生一定的热量,如果散热不良或环境温度过高,LED设备会受到过热的影响,导致其性能下降或灯珠失效。
1.4绝缘损坏:绝缘层是保护LED设备的重要部分,如果绝缘层受到损坏(如破损、老化等),会导致电流流失,进而影响LED设备的正常工作。
1.5静电击穿:在处理或安装LED设备时,人体静电会对LED产生电击穿现象,导致LED设备失效。
1.6设备老化:LED设备具有使用寿命,一旦超过寿命,LED设备的亮度将逐渐减弱,甚至失效。
二、解决方案2.1控制电压范围:合理控制LED设备的电压范围,使用电压稳定的电源,避免过高或过低的电压对LED设备的影响。
2.2电流限制:在设计和使用LED灯泡或显示屏时,应合理确定最大电流,并采取相应的措施进行电流限制,以防止过电流对LED设备的损害。
2.3散热设计:合理设计LED设备的散热结构,采用高导热材料和散热装置,确保LED设备的正常工作温度。
2.4绝缘保护:加强对LED设备的绝缘保护,定期检查绝缘层的情况,防止损坏或老化导致的电流流失。
2.5防静电措施:在处理和安装LED设备时,采取防静电措施,如佩戴防静电手套和使用静电消除器等,避免静电对LED设备的损害。
2.6定期维护和更换:LED设备具有使用寿命,为了保证其正常工作,应定期进行维护和检查,并在其寿命结束后及时更换。
2.7合理使用:用户在使用LED设备时应注意合理使用,避免超负荷使用或长时间连续工作,以延长LED设备的使用寿命。
LED静电击穿原理
LED静电击穿原理以PN结结构为主的LED,在制造、筛选、测试、包装、储运及安装使用等环节,难免不受静电感应影响而产生感应电荷。
若得不到及时释放,LED的两个电极上形成的较高电压将直接加上led芯片的PN结两端。
当电压超过LED的最大承受值后,静电电荷将以极短的瞬间(纳秒级别)在LED芯片的两个电极之间进行放电,功率焦耳的热量将使得LED芯片内部的导电层、PN发光层的局部形成高温,高温将会把这些层熔融成小孔,从而造成漏电以及短路的现象。
LED抗静电特点PN结是LED的基本结构,但由于材料不同,其抗静电的能力也不同。
红色LED抗静电能力较强红色、橙色、黄色LED所用的材料主要是GaP与GaAs及其混晶GaAsP。
这些化合物半导体禁带宽度在1.8-2.2eV之间,PN结易掺杂低阻性材料,其导电性能较好,当遇到静电电荷时候能较容易释放掉,故抗静电能力会好一些。
绿蓝色LED抗静电能力较弱绿色、蓝色LED的PN结附近材料是InGaN或者AlGaN、GaN,其禁带宽度为3.3eV,比一般红色、橙色、黄色LED材料大50%左右,电阻率相对较高。
再加上这一类LED的衬底是用高阻值的蓝宝石(Al2O3)或碳化硅(S ic)制成的,其导电性和导热性都很差。
如Al2O3衬底的蓝光LED的PN结电极是V型电极(俗称双电极型),电极之间的距离<300μm,一旦积累了感应的静电电荷,很容易在该处发生自激放电。
又由于AlGaNlGaN的发光启动层较薄,因此静电放电中该层更容易被击穿。
以SiC为衬底的InGaN材料,基本上是L型电极垂直结构(单电极型,如CREE)的LED,其抗静电电压机械模式达到600V以上,人体模式下高达5000V(虽然CREE官方标称1000V)。
而一般以Al2O3为衬底的LED器件通常是V型电极,其抗静电电压机械模式下仅为为400V 左右或者更低。
灯比芯片更容易受到静电损伤LED芯片从生产到后续led灯的封装、以及LED应用品的生产等所有过程都是一直受到静电威胁的,但是封装好的LED灯比芯片受到静电损坏的几率要比要小很多。
LED灯具损坏常见原因及电路保护方案
LED灯具损坏常见原因及电路保护方案一、常见原因:1.过电流:当LED灯具连接到电源时,如果电源输出的电流超过了LED的额定电流,LED灯具会受到损坏。
过电流可能是由于电源设计不当、使用额定电流过大或电源故障等引起。
2.过电压:当电源输出的电压超过了LED的额定电压,LED灯具会受到损坏。
过电压可能是由于电源设计不当、电源故障或电网电压不稳定等原因引起。
3.过热:LED灯具在工作时会产生一定的热量,如果散热不良,LED芯片和电子元器件会因高温而损坏。
4.静电击穿:静电可以引起电子元器件的击穿,导致元器件的功能失效或损坏。
5.过载:如果LED灯具接入了过多的电流负载,会导致灯具的电路损坏。
二、电路保护方案:1.过电流保护:可以通过在电路中添加过电流保护装置,如保险丝、电流限制器等,当电流超过设定值时,保护装置会自动切断电路,防止过大的电流对LED灯具造成损坏。
2.过电压保护:可以通过在电路中添加过电压保护装置,如TVS二极管、过压保护电路等,当电压超过设定值时,保护装置会自动将超过的电压引导到地,以保护LED灯具不受过压损坏。
3.热管理:对LED灯具进行合理的散热设计,如使用散热片、风扇、散热胶等,将热量迅速散发,避免LED芯片和电子元器件超过额定工作温度。
4.静电保护:在生产、安装和维护过程中,应注意防止静电的产生和积累,尽量避免静电对LED灯具造成损坏。
可以使用防静电手套、防静电工具等配备,提高操作过程的安全性。
5.过载保护:可以在电路中添加过载保护装置,如熔断器、电流保护开关等,当负载电流超过设定值时,保护装置会自动切断电路,防止过大的电流对LED灯具造成损坏。
以上是LED灯具损坏的常见原因及电路保护方案,通过合理的电路设计和选用适当的保护装置,可以有效地保护LED灯具免受损坏,并延长其使用寿命。
同时,也需要用户在使用过程中注意合理使用和维护,避免不当操作导致的损坏。
静电击穿原理
静电击穿原理静电击穿是指在电场强度足够大的情况下,电介质中的电子被强电场加速,从而获得足够的能量,克服电介质的阻力,穿过电介质,形成电流的现象。
静电击穿是一种重要的电气现象,广泛应用于电力系统、电子设备、医疗设备等领域。
静电击穿的原理是电场强度足够大时,电介质中的电子被强电场加速,从而获得足够的能量,克服电介质的阻力,穿过电介质,形成电流的现象。
电场强度是指单位电荷所受到的电场力的大小,通常用伏特/米(V/m)表示。
当电场强度超过电介质的击穿电场强度时,电介质就会发生击穿现象。
电介质的击穿电场强度是指电介质在一定条件下,电场强度达到一定值时,电介质发生击穿的电场强度。
电介质的击穿电场强度与电介质的性质、温度、压力、湿度等因素有关。
不同的电介质具有不同的击穿电场强度,例如空气的击穿电场强度约为3×106 V/m,而水的击穿电场强度约为3×107 V/m。
静电击穿的过程可以分为两个阶段:电子加速阶段和电子撞击阶段。
在电子加速阶段,电场强度足够大时,电介质中的自由电子被强电场加速,获得足够的能量,从而克服电介质的阻力,穿过电介质。
在电子撞击阶段,电子与电介质中的原子或分子发生碰撞,使得原子或分子中的电子被激发或离子化,形成电离电子和正离子,从而形成电流。
静电击穿的应用非常广泛。
在电力系统中,静电击穿是一种重要的故障形式,可以导致电力设备的损坏和事故的发生。
因此,电力系统中需要采取一系列的防护措施,如安装避雷针、接地装置等,以保障电力系统的安全运行。
在电子设备中,静电击穿也是一种常见的故障形式,可以导致电子元器件的损坏和设备的失效。
因此,电子设备中需要采取一系列的防静电措施,如使用静电防护材料、接地等,以保障电子设备的正常运行。
在医疗设备中,静电击穿也是一种常见的故障形式,可以导致医疗设备的失效和患者的安全受到威胁。
因此,医疗设备中需要采取一系列的防静电措施,如使用静电防护材料、接地等,以保障医疗设备的正常运行和患者的安全。
LED失效机理
LED于应用中死管的失效机理一、ESD防护:1. 应用标准:GaInN类LED(蓝、绿、白管)对静电放电的灵敏度为I类器件;其要求在I类(静电电位小于100V)的防静电工作区内使用或周转。
2. 失效机理:LED被静电损坏后,所表现:-电性能:反向电流(IR)上升或正向电压(VF)下降;-现象:①LED被完全击穿,立即不工作;②LED被静电损伤,当使用过程中予以持续通电,那么LED的发光强度(IV)逐渐降低,直至LED不工作,而当加大驱动电流,则又会发光,不过不稳定,持续一段时间后继而出现死管。
二、焊接:1.2.-电性能:反向电流(IR)上升和/或正向电压(VF)上升;-现象:①LED晶片由于高温,导致其晶片被完全烧毁,LED则立即停止工作;②由于高温的作用,导致LED内部键合点的不完全剥离,则于使用中出现闪烁或不闪烁而正常发光,当持续一段时间后,其内部由于应力的作用导致金线于键合点完全脱离,从而形成开路。
三、大电流:1. 应用标准:直插LED的额定驱动电流为恒流20mA;2. 失效机理:LED受到大电流冲击损伤的表现:-电性能:反向电流(IR)上升,正向电压(VF)上升或下降;-现象:①LED受到大电流的冲击,导致其晶片完全被烧毁,则LED立即不工作;②LED受到大电流的冲击或不采用恒流驱动,导致其形成微短路或开路,当LED持续工作一段时间后,其完全短路或开路,则不工作。
③由于所用电流不是不超过LED标称驱动电流的50%,即直插LED不超过30mA,LED都能正常工作,但是其工作寿命会减少1%左右。
四、温度:1. 应用标准:LED的工作温度为:- 30℃~80℃;2. 失效机理:-LED在高温环境受损的表现同焊接不当所表现的现象一致,另温度每升高1℃,其发光强度会下降0.1%,使用寿命会下降1%作业。
-LED于低温环境使用则其会出现不工作或发光强度偏低之现象。
五、由于LED于应用中所出现的异常的机理较为复杂,以上仅一些具有代表性的表征,实际的案例需要进行实际的分析和现场诊断才可以找到其真实的原因。
LED应用中的静电放电的防护(1)
及产品的应用场合。
关键词: 静电放电; 防护; LED 应用场合
中图分类号: TN383
文献标识码: B
1 引言
LED (lighting e m itting diode , 发 光 二 极 管) 是 一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体 芯片作为发光材料, 在半导体 PN 结中通过载流 子复合将电能转为光能的过程中引发光子发射, 并发出不同颜色的光。
■ 人员: 坐立、移动;
58 现代显示 Advanced Display
May, 2007, 总第 75 期
收稿日期: 2007- 02- 21
钟金帅: LED 应用中的静电( ESD) 防护
■ 工作台面: 磨光、油漆、及上蜡;
■பைடு நூலகம்地板: 尤其是塑料地板或地毯;
■ 椅子: 木质、塑胶;
LED
■ 设备: 波峰 焊 设 备 、LED 剪
LED 号称使用寿命达 10 万小时, 但它只是科学 家计算得出的一个推论值, 实际寿命更多的与 LED 应 用 设 计 、生 产 制 程 、使 用 环 境 、后 期 维 护 等 诸 多 因 素息息相关。由于 LED 使用不当而引发了许多的质 量问题, 所 以 下 面 将 介 绍 LED 应 用 时 应 如 何 做 好 ESD 防护。
[2]候伯亭, 顾新.VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电
路设计(修订版)[M]. 西安: 西安电子科技大学出
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[3]耀宇科技有限公司.YM12864A 液晶显示模块 使 用
技
用手册, 2002.
术
[4]刘瑞友等.一种基于 FPGA 伪彩液 晶 显 示 系 统 的
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分析LED被静电击穿的现象及原理
LED内部的PN结在应用到电子产品的制造、组装筛选、测试、包装、储运及安装使用等环节,难免不受静电感应影响而产生感应电荷。
若电荷得不到及时释放,将在两个电极上形成的较高电位差,当电荷能量达到LED的承受极限值(这个就是LED抗静电指标值啦),电荷将会在瞬间释放。
在极短的瞬间(纳秒级)对LED芯片的两个电极之间进行放电,瞬间将在两个电极之间(阻值最小的地方,往往是电极周围)的导电层、发光层等芯片内部物质产生局部的高温,温度高达1400℃,这种极端高温下将两电极之间的材料层熔融,熔成一个小洞,从而造成各类漏电、死灯、变暗的异常现象。
不同企业、不同工艺、不同衬底材质、不同设计制造的LED 芯片抗静电也很不相同,当前市场抗静电高度更是千差万别、鱼目混珠。
LED的抗静电高低与LED的封装无关、取决于芯片本身。
有些企业采取加接齐纳二极管的来保护,这是在较早期采用的一个补救方法,现在,LED芯片工艺不断进步,这个方法逐渐显
得成本高、可操作性减弱。
企业一旦遇到LED死灯漏电暗亮等事故,想到的往往是加强自己生产车间静电管理,如接地、铺设静电台垫、离子风机等等,但这并不是一个根治的办法,静电是无处不在,可以说是‘躲过了初一躲不了十五'.因为所用的LED抗静电指标就低,类似于一个健康缺陷的新生儿后天再医治都是难以根治的。
企业选用抗静电指标较高的LED(芯片),将能彻底解决你的静电带来LED的漏电、死灯等品质事故,因为抗静电高的LED,它能适应各种环境,例如LED抗静电在2000V以上,它一般都能承受我们普通的环境下的静电,达到3000V以上的LED更是能在不刻意加强静电管控的环境下,永放光芒。