三、LED静电放电损伤

 

 

　　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。

 

 

　　3.随机性：LED什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从LED芯片生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。但是由于芯片的尺寸极小，约0.2mmΧ0.2mm，电极之间的距离就更小，如果处在静电场中，两极之间的电势差别接近于零；电极的微小面积，局限了接触静电放电的状态。因此，芯片受到静电损伤的几率比器件要小得多。

 

 

　　4.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。

 

 

　　5.严重性：ESD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。

 

 

　　ESD以极高的强度很迅速地发生，放电电流流经LED的PN结时，产生的焦耳热使芯片PN两极之间局部介质熔融，造成PN结短路或漏电，对失效器件解剖分析，一般在高倍金相显微镜下，可以观察到引起即时的和不可逆转的损坏击穿点，但是受到解剖手段和器件封装材料的限制，经常因为芯片污染或机械损伤等原因，而不能确定击穿点，图一为被ESD击穿的LED芯片。反向放电时，电流较正向放电集中，功率密度大，因此LED反向放电ESD失效阈值较正向低得多。 (责任编辑：小紫)