ผลกระทบของการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตต่อส่วนประกอบแหล่งกำเนิดแสง LED คืออะไร

ในเทคโนโลยีแสงที่ทันสมัย ​​LED (ไดโอดเปล่งแสง) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากประสิทธิภาพสูงและชีวิตที่ยาวนาน อย่างไรก็ตามปรากฏการณ์การปล่อยไฟฟ้าสถิต (ESD) เป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อความน่าเชื่อถือของ LED และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในรูปแบบต่าง ๆ รวมถึงความล้มเหลวอย่างฉับพลันและความล้มเหลวแฝง

ความล้มเหลวอย่างฉับพลัน
ความล้มเหลวอย่างฉับพลันหมายถึงความเป็นไปได้ของความเสียหายถาวรหรือวงจรลัดวงจรของไฟ LED เมื่ออยู่ภายใต้การปล่อยไฟฟ้าสถิต เมื่อ LED อยู่ในสนามไฟฟ้าสถิตหากหนึ่งในอิเล็กโทรดสัมผัสกับร่างกายไฟฟ้าสถิตและอิเล็กโทรดอื่น ๆ จะถูกระงับสัญญาณรบกวนภายนอกใด ๆ (เช่นมือมนุษย์ที่สัมผัสอิเล็กโทรดที่แขวนลอย) อาจก่อตัวเป็นห่วงนำไฟฟ้า ในกรณีนี้ LED จะถูกแรงดันไฟฟ้าเกินแรงดันไฟฟ้าที่ถูกแบ่งออกทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้าง ความล้มเหลวอย่างฉับพลันไม่เพียง แต่ลดอัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังจะเพิ่มต้นทุนการผลิตขององค์กรโดยตรงและส่งผลกระทบต่อความสามารถในการแข่งขันของตลาด

ความล้มเหลวแฝง
การปล่อยไฟฟ้าสถิตอาจนำไปสู่ความล้มเหลวแฝงของ LED แม้ว่ามันจะปรากฏขึ้นตามปกติบนพื้นผิวพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของ LED อาจค่อยๆเสื่อมสภาพปรากฏว่าเป็นการเพิ่มขึ้นของกระแสการรั่วไหล สำหรับไฟ LED ของ Gallium Nitride (GAN) ซึ่งเป็นอันตรายที่ซ่อนอยู่ที่เกิดจากความเสียหายจากไฟฟ้าสถิตมักจะกลับไม่ได้ ความล้มเหลวแฝงนี้คิดเป็นสัดส่วนของความล้มเหลวอย่างมากที่เกิดจากการปล่อยไฟฟ้าสถิต เนื่องจากอิทธิพลของพลังงานพัลส์ไฟฟ้าสถิตหลอดไฟ LED หรือวงจรรวม (ICS) อาจร้อนเกินไปในพื้นที่ท้องถิ่นทำให้พวกเขาพังทลาย ความผิดประเภทนี้มักจะตรวจจับได้ยากในการตรวจจับทั่วไป อย่างไรก็ตามความเสถียรของผลิตภัณฑ์จะได้รับผลกระทบอย่างจริงจังและปัญหาเช่นไฟตายอาจเกิดขึ้นในภายหลังซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ โคมไฟ LED Tri-proof และก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจให้กับลูกค้า

ความเสียหายของโครงสร้างภายใน
ในระหว่างกระบวนการปล่อยไฟฟ้าสถิตค่าไฟฟ้าสถิตของขั้วย้อนกลับอาจสะสมที่ปลายทั้งสองของทางแยก PN ของชิป LED เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าสถิต เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าความทนทานสูงสุดของ LED ประจุไฟฟ้าไฟฟ้าจะคายประจุระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองของชิป LED ในเวลาอันสั้น (ระดับนาโนวินาที) สร้างความร้อนจำนวนมาก ความร้อนนี้สามารถทำให้อุณหภูมิของชั้นนำไฟฟ้าและชั้นแสงเปล่งแสง PN ภายในชิป LED เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากกว่า 1,400 ℃ส่งผลให้เกิดการหลอมละลายในท้องถิ่นและการก่อตัวของหลุมเล็ก ๆ ซึ่งทำให้เกิดปรากฏการณ์ความล้มเหลวเช่นการรั่วไหล

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค
จากมุมมองของโครงสร้างจุลภาคการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตอาจทำให้เกิดการหลอมละลายและความคลาดเคลื่อนที่ส่วนต่อประสาน heterojunction ของ LED ตัวอย่างเช่นใน Gallium Arsenide (GAAS)-LED ที่ใช้ความเสียหายจากการปล่อยไฟฟ้าสถิตอาจทำให้เกิดการก่อตัวของข้อบกพร่องของอินเตอร์เฟส heterojunction ข้อบกพร่องเหล่านี้ไม่เพียง แต่ส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแสงของ LED แต่ยังอาจค่อยๆขยายตัวในระหว่างการใช้งานที่ตามมาทำให้ประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์ลดลง