LED技術(shù)論壇LED使用提示
靜電的基本物理特性為:吸引或排斥,與大地有電位差,會(huì)產(chǎn)生放電電流。這 三種特性對(duì)電子元件的影響:
1、靜電吸附灰塵,降低元器件絕緣電阻(縮短壽命)。
2、靜電放電破壞,使元器件受損壞不能工作(安全破壞)。
3、靜電放電或電流產(chǎn)生的熱,使元件器受傷(潛在損傷)。
4、靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度很大(達(dá)幾百伏/米)頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆),對(duì)電子器件造成干擾甚至損壞(電磁干擾)。
如果元器件損壞,則能在生產(chǎn)及品管中被察覺(jué)而排除,影響較小。如是靜電使元器件輕微受損,在正常測(cè)試下不易發(fā)現(xiàn),并會(huì)因過(guò)多層的加工,直至已在使用時(shí)才出現(xiàn),不但檢查不易,還要耗費(fèi)很多人力及財(cái)力才能查出問(wèn)題,而且造成的損失將可能巨大。
目前針對(duì)高亮度LED在使用上存在的最大問(wèn)題是ESD(靜電)的影響。靜電是造成LED材料漏電(IR / 反向電流)的主要因素,90%的靜電均來(lái)源于作業(yè)中沒(méi)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行接地及操作員沒(méi)有配備相應(yīng)的防靜電設(shè)置,LED在漏電后其亮度和顏色不會(huì)即時(shí)表現(xiàn)出不良現(xiàn)象,但在正常持久工作時(shí)其亮度會(huì)明顯下降或不穩(wěn)定及不亮, 因而在制造作業(yè)中應(yīng)盡可能的在防靜電方面做一些控制。
1.檢驗(yàn):
1.測(cè)試機(jī)臺(tái)需接地(單獨(dú)地線)
2.測(cè)試人員需配備防靜電環(huán)(必須為有線并接單獨(dú)地線)
3.避免材料有劇烈磨擦,如在材料盤內(nèi)來(lái)回挪動(dòng)材料及在桌面上反復(fù)挪動(dòng)材料均易造成漏電。
2.倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存:
(1).儲(chǔ)存條件: Ta 25℃±5℃ HR% 60%以下
(2).杜絕12小時(shí)內(nèi)不封口現(xiàn)象。
3.制造生產(chǎn):
(1).生產(chǎn)車間地板布銅網(wǎng)進(jìn)行靜電吸收處理(單獨(dú)地線)。
(2).焊接設(shè)備(包括電烙鐵、自動(dòng)焊接機(jī)臺(tái)及測(cè)試機(jī)臺(tái))需接地,操作人員需配備防靜電環(huán)。
關(guān)于靜電
Electro Static Discharge
靜電簡(jiǎn)介
靜電學(xué)是十八世紀(jì)以庫(kù)侖定律為基礎(chǔ)建立起來(lái)的,以研究靜止電荷及磁場(chǎng)作用規(guī)律的學(xué)科,是物理學(xué)中電磁學(xué)的一個(gè)重要組成部分。
靜電工程學(xué)是指從十九世紀(jì)初以現(xiàn)在形成的以靜電學(xué)為基礎(chǔ)而研究靜電危害及其防護(hù)和靜電應(yīng)用技術(shù)的專門科學(xué)。其主要研究?jī)?nèi)容有靜電應(yīng)用技術(shù)如靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電生物效應(yīng)等以及靜電防護(hù)技術(shù)如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及航天與軍事領(lǐng)域等靜電危害問(wèn)題。
在二十世紀(jì)中期隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展以及高分子材料的迅速推廣應(yīng)用,一方面,一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程的高速化,使得靜電能積累到很高的程度,另一方面,靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用,如輕質(zhì)油品,火藥,固態(tài)電子器件等,工礦企業(yè)部門受靜電的危害也越來(lái)越突出,靜電危害造成了相當(dāng)嚴(yán)重的后果和損失。它曾造成電子工業(yè)年損失達(dá)上百億美元,這還不包括潛在的損失。二次世界大戰(zhàn)后許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都建立了靜電研究機(jī)構(gòu)。我國(guó)對(duì)靜電的研究有40多年的歷史,取得了許多成果,有一大批各層次的科技人員,盡管如此,還有許多靜電問(wèn)題沒(méi)解決,靜電仍是困擾我們的“幽靈”。
靜電是怎樣產(chǎn)生的
在日常生活中,任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可生產(chǎn)靜電。當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到一個(gè)物體使其帶正電,而另一個(gè)物體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。所以物體之間接觸后分離就會(huì)帶上靜電。通常在從一個(gè)物體上剝離一張塑料薄膜時(shí)就是一種典型的“接觸分離”起電。
固體、液體甚至氣體都會(huì)因接觸分離而帶上靜電。為什么氣體也會(huì)產(chǎn)生靜電呢?因?yàn)闅怏w也是由分子、原子組成,當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)分子、原子也會(huì)發(fā)生“接觸分離”而起電。所以在我們周圍環(huán)境以至我們的身上都會(huì)帶有不同程度時(shí)就會(huì)發(fā)生放電。
我們都知道磨擦起電而很少聽說(shuō)接觸起電。實(shí)質(zhì)上磨擦起電是一種接觸又分離從而造成正負(fù)電荷不平衡的過(guò)程。磨擦是一個(gè)不斷接觸與分離的過(guò)程。因此磨擦起電實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電。在日常生活中,各類物體都會(huì)因移動(dòng)或磨擦而產(chǎn)生靜電,如工作桌面、地板、椅子、衣服、紙張、包裝袋、流動(dòng)空氣等。
另一種常見(jiàn)的起電是感應(yīng)起電,當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)在不帶電物體的兩端分別感應(yīng)出正電與負(fù)電。
為何要提高ESD防護(hù)意識(shí)
ESD是Electro Static Discharge即“靜電放電”的意思。ESD是二十世紀(jì)中期以來(lái)形成的以研究靜電的產(chǎn)生與衰減、靜電放電模型、靜電放電效應(yīng)如電流熱(火花)效應(yīng)(如靜電引起的著火與爆炸)和電磁效應(yīng)如電磁干擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問(wèn)題越來(lái)越重視。
在二十世紀(jì)70年代以前,很多靜電問(wèn)題都是由于人們沒(méi)有ESD意識(shí)而造成的,即使現(xiàn)在也有很多人懷疑ESD會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成損壞。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)ESD損害發(fā)生在人的感覺(jué)以外,因?yàn)槿梭w對(duì)靜電放電的感知電壓約為3KV,而許多電子元件在幾百伏甚至幾十伏時(shí)就會(huì)損壞,通常電子器件對(duì)被ESD損壞后沒(méi)有明顯的界限,把元件安裝在PCB板上以后再檢測(cè),結(jié)果出現(xiàn)很多問(wèn)題,分析也相當(dāng)困難。特別是潛在損壞,即使用精密儀器也很難測(cè)量出其性能有明顯變化,所以很多電子工程師和設(shè)計(jì)人員都懷疑ESD,但近年實(shí)驗(yàn)證實(shí),這種潛在損壞在一定時(shí)間以后,電子產(chǎn)品的可靠性明顯下降。
電子工業(yè)的靜電是如何產(chǎn)生
靜電是時(shí)時(shí)刻刻到處存在的,但是在二十世紀(jì)40-50年代很少有靜電問(wèn)題,因?yàn)槟菚r(shí)是晶體三級(jí)管和二極管,而所產(chǎn)生的靜電也不如現(xiàn)在普遍存在。在60年代,隨著對(duì)靜電非常敏感的MOS器件的出現(xiàn),靜電問(wèn)題日漸明顯,到70年代靜電問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。80-90年代,隨著集成電路的密度越來(lái)越大,一方面其二氧化硅膜的厚度越來(lái)越薄(微米一納米),其承受的靜電電壓越赤越低,另一方面,產(chǎn)生和積累靜電的材料如塑料,橡膠等大量使用,使得靜電越來(lái)越普遍存在。
電子工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生靜電,依各階段的可分為:
1、元件制造過(guò)程:包含制造,切割、接線、檢驗(yàn)到交貨。
2、印刷電路版生產(chǎn)過(guò)程:收貨、驗(yàn)貨、儲(chǔ)存、裝配、插入、焊接、品管、包裝到出貨。
3、設(shè)備制造過(guò)程:電路板驗(yàn)收、驗(yàn)貨、儲(chǔ)存、裝配、品管、出貨。
4、設(shè)備使用過(guò)程:收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)。
5、設(shè)備維修過(guò)程:在這整個(gè)過(guò)程中,每一個(gè)階段中的每一個(gè)小步驟,元件都可能遭受靜電損害。電子工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程,所以對(duì)靜電防護(hù)的切性日益重要。
靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的特點(diǎn)
1、隱蔽性
人體不能直接感知靜電,除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能 有電擊的感覺(jué),這是因?yàn)槿梭w感知的靜電具有隱蔽性。
2、潛在性
有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒(méi)有明顯有下降,但多次累加放電會(huì)給元器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對(duì)器件的損傷具有潛在性。
3、隨機(jī)性
電子元器件什么情況下會(huì)遭受靜電破壞呢?可以這么說(shuō),從一個(gè)元器件產(chǎn)生以后,一直到它損壞以前,所有的過(guò)程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)性。
4、復(fù)雜性
靜電放電損傷的失效分析工作,因電子產(chǎn)品的精、細(xì)、微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢,要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。即使如此,有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前,常常歸因于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺(jué)地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對(duì)電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。
靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的形式
靜電的基本物理特性為:吸引或排斥,與大地有電位差,會(huì)產(chǎn)生放電電流。這三種特性對(duì)電子元件的影響:
1、靜電吸附灰塵,降低元器件絕緣電阻(縮短壽命)。
2、靜電放電破壞,使元器件受損壞不能工作(安全破壞)。
3、靜電放電或電流產(chǎn)生的熱,使元件器受傷(潛在損傷)。
4、靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度很大(達(dá)幾百伏/米)頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆),對(duì)電子器件造成干擾甚至損壞(電磁干擾)。
如果元器件損壞,則能在生產(chǎn)及品管中被察覺(jué)而排除,影響較小。如是靜電使元器件輕微受損,在正常測(cè)試下不易發(fā)現(xiàn),并會(huì)因過(guò)多層的加工,直至已在使用時(shí)才出現(xiàn),不但檢查不易,還要耗費(fèi)很多人力及財(cái)力才能查出問(wèn)題,而且造成的損失將可能巨大。