تأثیر تخلیه الکترواستاتیک بر روی اجزای منبع نور سه عایق LED چیست؟

در فناوری روشنایی مدرن ، LED ها (دیودهای ساطع کننده نور) به دلیل راندمان بالا و عمر طولانی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، پدیده های تخلیه الکترواستاتیک (ESD) تهدیدی قابل توجهی برای قابلیت اطمینان LED ها ایجاد می کند و ممکن است منجر به اشکال مختلف شکست ، از جمله نارسایی ناگهانی و نارسایی نهفته شود.

شکست ناگهانی
خرابی ناگهانی به احتمال آسیب دائمی یا مدار کوتاه LED در هنگام قرار گرفتن در معرض ترشحات الکترواستاتیک اشاره دارد. هنگامی که یک LED در یک میدان الکترواستاتیک قرار دارد ، اگر یکی از الکترودهای آن در تماس با بدنه الکترواستاتیک باشد و الکترود دیگر به حالت تعلیق درآید ، هرگونه تداخل خارجی (مانند دست انسان که الکترود معلق را لمس می کند) ممکن است یک حلقه رسانا تشکیل دهد. در این حالت ، LED در معرض ولتاژ بیش از ولتاژ شکست آن قرار می گیرد و در نتیجه آسیب ساختاری ایجاد می شود. خرابی ناگهانی نه تنها میزان عملکرد محصول را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد ، بلکه به طور مستقیم هزینه تولید شرکت را افزایش می دهد و بر رقابت در بازار آن تأثیر می گذارد.

شکست نهفته
تخلیه الکترواستاتیک همچنین ممکن است منجر به خرابی نهفته LED ها شود. حتی اگر روی سطح طبیعی به نظر برسد ، پارامترهای عملکرد LED ممکن است به تدریج رو به وخامت بگذارد ، به عنوان افزایش جریان نشت. برای LED های مبتنی بر نیترید گالیم (GAN) ، خطرات پنهان ناشی از آسیب الکترواستاتیک معمولاً غیر قابل برگشت است. این خرابی نهفته بخش بزرگی از خرابی های ناشی از تخلیه الکترواستاتیک را تشکیل می دهد. با توجه به تأثیر انرژی پالس الکترواستاتیک ، لامپ های LED یا مدارهای یکپارچه (IC) ممکن است در مناطق محلی بیش از حد گرم شود و باعث تجزیه آنها شود. تشخیص این نوع گسل اغلب در تشخیص معمولی دشوار است. با این حال ، ثبات محصول به طور جدی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت و ممکن است بعداً مشکلاتی مانند چراغ های مرده رخ دهد ، که به طور قابل توجهی عمر خدمات را کوتاه می کند لامپ های سه عناصر LED و باعث خسارات اقتصادی به مشتریان می شود.

ساختار داخلی
در طی فرآیند تخلیه الکترواستاتیک ، بارهای الکترواستاتیک قطبیت معکوس ممکن است در هر دو انتهای محل اتصال PN تراشه LED جمع شود تا ولتاژ الکترواستاتیک تشکیل شود. هنگامی که ولتاژ بیش از حداکثر تحمل LED باشد ، بار الکترواستاتیک بین دو الکترود تراشه LED در مدت زمان بسیار کوتاه (سطح نانو ثانیه) تخلیه می شود و گرمای زیادی ایجاد می کند. این گرما می تواند باعث دمای لایه رسانا و لایه تابش نور اتصال PN در داخل تراشه LED به شدت به بیش از 1400 ℃ شود و در نتیجه ذوب موضعی و تشکیل سوراخ های کوچک ایجاد شود ، که به نوبه خود باعث ایجاد یک سری از فنومنهای شکست مانند نشت ، پوسیدگی سبک ، چراغ های مرده و مدارهای کوتاه می شود.

تغییرات ریزساختاری
از منظر ریزساختار ، تخلیه الکترواستاتیک ممکن است باعث ایجاد نقص ذوب و جابجایی در رابط ناهمگونی LED شود. به عنوان مثال ، در LED های مبتنی بر گالیم آرسنید (GAAS) ، آسیب تخلیه الکترواستاتیک ممکن است باعث ایجاد نقص رابط عملکرد ناهماهنگ شود. این نقص ها نه تنها به طور مستقیم بر خصوصیات الکتریکی و نوری LED تأثیر می گذارد ، بلکه ممکن است به تدریج در طول استفاده بعدی گسترش یابد و باعث تخریب بیشتر عملکرد دستگاه شود. $ $