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靜電對LED封裝的危害及防護(hù)要求

發(fā)布時間:2013-04-23 責(zé)任編輯:hedyxing

【導(dǎo)讀】在LED封裝行業(yè),靜電是一種隱蔽、復(fù)雜、嚴(yán)重的危害。要有效的避免這種危害,就要先了解靜電有哪些危害,防靜電區(qū)設(shè)計(jì)的原則,及靜電防護(hù)要求。

LED靜電防護(hù)
LED靜電防護(hù)


靜電的特點(diǎn)


高電位:可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬伏,操作時常達(dá)數(shù)百和數(shù)千伏。 低電量:靜電流多為微安級(mA)。 作用時間短:微秒級 。 受環(huán)境影響大:特別是濕度,濕度上升、靜電下降。

靜電的產(chǎn)生

接觸、摩擦、沖流、壓電、溫差、冷凍、電解

靜電的危害

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)中靜電危害的主要方式。靜電損傷具有如下特點(diǎn):

1、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)情況都是通過測試或者實(shí)際應(yīng)用,才能發(fā)現(xiàn)LED器件已受靜電損傷。

2、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的永久性失效: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任何方法可治愈。

3、復(fù)雜性:在靜電放電的情況下,起放電電源是空間電荷,因而它所儲存的能量是有限的,不像外加電源那樣具有持續(xù)放電的能力,故它僅能提供短暫發(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,在對靜電放電損害未充分認(rèn)識之前,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,如果不超過合格范圍,就意味著被損傷的LED可能毫無察覺地通過最后測試,導(dǎo)致出現(xiàn)過早期失效,這對各層次的制造商來說,其結(jié)果是最損聲譽(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,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。

LED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. 安全、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)必須有安全可靠的防靜電接地裝置,地電阻小于4。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,其地線可以作防靜電地線。

b、工作臺面、地板墊、坐椅、凳和其它導(dǎo)靜電的ESD保護(hù)措施均應(yīng)通過限流電阻接到地線,腕帶等應(yīng)通過工作臺頂面接地點(diǎn)與地線連接,工作臺不可相互串聯(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5mA,下限值取為1M Ω。

6. 濕度 小于60%時,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合,可采用電離器通過空氣中的正負(fù)離子來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, 電磁場或放射場的位置。

11、SSD元器件應(yīng)分類拿放,靜電敏感符號 符號符合GJB1649規(guī)定。 E、防靜電材料的度測方法與時效性 1、摩擦起電法:棉布120次/分 20次。 2、電阻率測量法,小于1010W為好。 3、衰減常數(shù) RC 紅色塑料袋與紅色泡沫時效期半年,不能在陽光下曬,黑色防靜電箱5年,裝IC塑料管、也有時效性。 F、生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)場存在的問題

LED組裝靜靜電防護(hù)最低要求

1. 環(huán)境

空氣濕度的控制,小于60%時,須加強(qiáng)防靜電操作系統(tǒng)。

工作臺面防靜電桌布良好接地,定期檢查有效性。

2. 機(jī)臺、設(shè)備、工具

機(jī)臺、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、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

除了測試儀接地外,還要了解測試儀的測試線路,特別是恒流測試的電源開路電壓不能過高,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

看完本文,你一定對LED的靜電防護(hù)有了一定的了解吧,有效的避免靜電的危害對產(chǎn)品的可靠性有很大的幫助。
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