分析LED被静电击穿的现象及原理
LED失效模式与典型案例
LED失效模式与典型案例LED（Light Emitting Diode）是一种半导体发光装置，具有高亮度、高效率、长寿命等优点，被广泛应用于照明、显示、通讯等领域。
然而，虽然LED具备长寿命的特点，但在长时间使用过程中仍然会出现失效现象。
本文将探讨LED失效的模式以及一些典型案例。
首先，LED的失效模式可以分为两类：逐渐衰减失效和突然失效。
逐渐衰减失效是指LED在使用过程中逐渐失去亮度，最终无法正常发光；突然失效则是指LED在其中一瞬间突然由正常工作状态转变为无法正常工作的状态。
逐渐衰减失效通常是由以下原因引起的：1.光衰：LED的发光亮度会随着使用时间的增加而逐渐降低，这是由于LED辐射出的光会引起材料的退化和老化，从而导致光效降低。
2.色坐标漂移：LED的发光色坐标可能会随着时间的推移而发生变化，这可能是由于发光材料的退化或组装过程中的一些问题引起的。
3.热失效：LED的使用温度是其寿命的重要影响因素，过高的使用温度会导致LED内部材料的退化，从而引起亮度的衰减。
4.电压过高：如果LED在使用过程中电压超过其额定工作电压，会导致器件受损，最终导致亮度衰减或无法正常发光。
突然失效的原因可能包括：1.熔断：在LED发出的光不足以点燃LED的过程中，由于电流过大，LED内部的连接线或引线可能会烧断，导致LED无法正常工作。
2.焊接问题：在LED的制造过程中，如果焊接质量不良，可能会导致电流无法流经LED芯片，从而使LED无法正常发光。
3.电短路：如果LED在使用过程中发生电路短路，会导致大量电流通过LED芯片，使其烧毁。
4.静电击穿：静电会对LED芯片造成损坏，使其无法正常发光。
接下来，我们将介绍一些关于LED失效的典型案例：1.光衰失效：在一些照明应用中，LED的发光亮度在使用一段时间后出现明显衰减，导致照明效果下降。
经调查发现，这是由于LED芯片的热阻过大，使用温度过高，导致LED内部材料退化引起的。
led反向漏电机理
led反向漏电机理LED（Light Emitting Diode）是一种常见的发光二极管，其具有高效、耐用、节能等特点，被广泛应用于照明、显示等领域。
然而，LED灯具在使用过程中可能会出现反向漏电的现象，这对于其正常工作和寿命会产生一定的影响。
本文将探讨LED反向漏电的机理及其影响。
我们来了解一下LED的基本工作原理。
LED是一种半导体器件，其内部结构由P型半导体和N型半导体构成。
当两种半导体连接形成PN结时，当正向电压施加在PN结上时，电子从N型区域注入到P 型区域，同时空穴从P型区域注入到N型区域，通过复合过程，产生光子从而发光。
这是LED正常工作的基本原理。
然而，在实际使用中，由于操作失误或设备故障导致反向电压施加在LED上，就会发生LED反向漏电。
具体来说，当反向电压施加在LED上时，PN结将会被击穿，产生反向电流。
这是由于PN结击穿时电子和空穴的载流子复合速度加快，导致电流增大。
而正常工作时，PN结处于截止状态，电子和空穴的复合速度较慢，电流较小。
因此，LED反向漏电时的电流通常会比正常工作时的电流大很多。
LED反向漏电会对LED的正常工作产生一定的影响。
首先，反向漏电会导致LED的亮度降低。
由于反向电流的增加，LED发光效率降低，导致光的亮度减弱。
其次，反向漏电还会加速LED的老化和寿命的缩短。
反向电流会加速LED内部元器件的损伤和劣化，因此LED的寿命会大大缩短。
此外，反向漏电还会产生热量，进一步加剧LED内部元器件的热损伤，从而加速LED的衰老过程。
为了避免LED反向漏电现象的发生，我们可以采取一些措施。
首先，合理设计和选择LED电路。
合理的电路设计可以降低反向电压的施加，减少反向漏电的可能性。
其次，正确使用和操作LED设备。
避免误操作和人为损坏LED设备，减少反向漏电的风险。
第三，使用适当的保护措施。
例如，可以在电路中添加正向电压保护二极管，以防止反向电压的施加。
LED反向漏电是LED灯具在使用过程中可能会遇到的问题。
LED及ESD防护介绍
生产场所中的静电危害源
器件类型
VMoS M0SFET GaAsFET PROM
CMoS HMOS E／DMOS
ECL
静电破坏电压(V)
30～1800 100～200 100～300
100 250～2000
50～500 200～1000 300～2500
器件类型
OP-AMP JEFT SCL STTL DTL
静电放电防护意义
1、减少损失（例如：美国一年的损失达200多亿 美金，仅电子工业的损失超过100多亿美金）
2、提高产品质量和可靠性 3、提高生产效率 4、静电防护回报达1：95以上
二十世纪中后期静电危害震惊世界事件
1.美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆 炸事故达116起。 2.1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、 英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起 相继发生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护 的关注。 3.我国在石化企业发生了30多起较大的静电事 故，其中损失达百万元以上的有数起。
人体活动
人在地毯上走动 人在乙烯树脂地板上行走 人在工作台上操作 包工作说明书的乙烯树脂封皮 从工作台上拿起普通聚乙烯袋 从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起
静电电位(KV)
RH(10-20)％
RH(65-90)%
35
15
12
0.25
6
0.1
7
0.6
20
1.2
18
1.5
ESD控制原理
一.高科技工业中静电控制原理
当带电物体A接近不带电物体C时
在导体C的a端和b端分别感应出负电和正电
+ + + + +
静电导致闪屏原理
静电导致闪屏原理
静电导致闪屏的原理是：LCD屏上如果存在静电不能快速释放，会将电荷累积在外壳上，导致外壳电位瞬间超过内部工作地，从而对内部电路造成倒灌，引发闪屏现象。
为避免静电导致闪屏，可以采取以下措施：
1.在操作LED显示屏之前，先用抗静电垫或手环进行接地处理，将身体静电释放掉。
2.在安装LED显示屏时，将它们放在干燥的地方，并避免LED显示屏受潮。
3.在搬动LED显示屏时，一定要采用正确的方法，如使用防静电袋或抗静电泡沫垫，避免
直接接触LED显示屏。
4.定期对LED显示屏进行清洁维护，使用静电清除器清除LED显示屏上的电荷。
LED软击穿的原因
个人空间
8#发表于2008-2-16 11:35 |只看该作者综合一下LZ的一些条件，想再与LZ澄清一些情况：
1。该LED单独一颗使用，还是存在多颗的串并联关系？
2。所言12mA,是指假定LED3.1V时的设计电流，还是指实测的流过LED的电流？如果你是恒压供电，则该LED的设计电压是3.1V对吗？
wonjinliang
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yiveszou发短消息
但LZ的问题应该不是开路的问题，因为你能加到40mA的电流。
LED的胶水保护其实是很脆弱的，在折弯时很容易导致内部结构受损。标准要求可以承受的引脚拉力为1kg/30s。引脚折弯时要特别注意，不可以以胶体为折弯的受力点，应该在远离胶体1mm左右折弯，折弯时需用平口钳夹住引脚折弯。
1
评分次数非常感谢，太有才了，多交流哈热心+ 1 6SQ币+ 1
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wonjinliang发短消息
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wonjinliang
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黑带初级
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yiveszou发短消息
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yiveszou (速度、速度、速度)
LED及ESD防护介绍
05
LED防静电设计的实际应用案例
医疗设备中的LED防静电设计案例
医疗设备对静电放电(ESD)的防护要求很高，因为静电放电可 能会损坏设备，或者对患者的生命安全构成威胁。
LED作为医疗设备的照明和显示装置，其防静电设计尤为重 要。例如，在医用监护仪中，LED显示屏需要设计成具有防 静电功能，以避免静电对仪器和病人的影响。
LED与OLED的区别及防静电措施
显示技术
OLED（有机发光显示器）是一种主动式显示技术，利用有机 材料自发光特性来控制像素的显示；LED则是一种主动式显 示技术，由LED灯珠作为背光源，自身发光。
防静电措施
由于OLED是柔性显示技术，具有更好的弯曲性能和柔韧性， 因此需要采用柔性电路板和相应的连接器来实现电路连接。 同时，也需要设置ESD保护器件以防止静电对OLED造成损害 。
接口设计
LED模块接口应采用防静电设计 ，如采用防静电插拔头等。
LED照明的ESD防护设计
01
02
03
结构防静电
LED灯具结构应采用防静 电材料，如金属灯罩等。
回路设计
LED照明电路应采用防静 电设计，如采用多级防静 电保护等。
接口防静电
LED照明接口应采用防静 电设计，如采用防静电插ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拔头等。
04
《led及esd防护介绍》
xx年xx月xx日
目录
• LED的基本知识 • LED防静电设计 • LED产品的防静电设计方案 • LED与其他产品的区别防护措施 • LED防静电设计的实际应用案例 • LED防静电设计的常见问题与对策
01
LED的基本知识
LED的定义和特点
LED（Light Emitting Diode） 是一种固态半导体发光器件，
死灯-LED半导体封装失效典型案例原因分析及预防措施
死灯，不亮属于灾难性失效.下面列举常见的失效案例及预防措施供大家参考
1）LED散热不佳，固晶胶老化，层脱，芯片脱落
预防措施：做好LED散热工作，保证LED的散热通道顺畅（焊接时防止LED 悬浮，倾斜）
2）过电流过电压冲击，驱动，芯片烧毁（开路或短路）
预防措施：做好EOS防护，防止过电流过电压冲击或者长时间驱动LED。
3）过电流冲击，金线烧断4）使用过程中，未做好ESD防静电防护，导致LED PN结被击穿。
预防措施：防止过电流过电压冲击LED。
4）使用过程未做好防静电防护，导致LED PN结被击穿。
预防措施：做好ESD防护工作
5）焊接温度过高，胶体膨胀剧烈扯断金线或者外力冲击碰撞封装胶体，扯断金
线。
预防措施：按照推荐的焊接条件焊接使用，装配过程中注意保护封装结构部分不受损坏。
6）LED受潮未除湿，回流焊过程中胶裂，金线断。
预防措施：按照条件除湿，可利用防潮箱或者烘箱进行干燥除湿。
应按照推荐的回流参
数过回流焊。
7)回流焊温度曲线设置不合理，造成回流过程胶体剧烈膨胀导致金线断。
预防措施：按照推荐的回流参数过回流焊。
8）齐纳被击穿，装配时LED正负极被短接或者PCB板短路，LED被击穿。
预防措施：做好ESD防静电保护工作，避免正负极短路，PCB要做仔细排查。
LED失效分析方法
和半导体器件一样，发光二极管(LED)早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分，是提高LED可靠性的积极主动的方法。
LED失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验，再做半破坏性、不可重复的试验，最后进行破坏性试验的原则。
采用合适的分析方法，最大限度地防止把被分析器件(DUA)的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素，以期得到客观的分析结论。
针对LED所具有的光电性能、树脂实心及透明封装等特点，在LED早期失效分析过程中，已总结出一套行之有效的失效分析新方法。
2 LED失效分析方法2.1 减薄树脂光学透视法在LED失效非破坏性分析技术中，目视检验是使用最方便、所需资源最少的方法，具有适当检验技能的人员无论在任何地方均能实施，所以它是最广泛地用于进行非破坏检验失效LED的方法。
除外观缺陷外，还可以透过封装树脂观察内部情况，对于高聚光效果的封装，由于器件本身光学聚光效果的影响，往往看不清楚，因此在保持电性能未受破坏的条件下，可去除聚光部分，并减薄封装树脂，再进行抛光，这样在显微镜下就很容易观察LED芯片和封装工艺的质量。
诸如树脂中是否存在气泡或杂质;固晶和键合位置是否准确无误;支架、芯片、树脂是否发生色变以及芯片破裂等失效现象，都可以清楚地观察到了。
2.2 半腐蚀解剖法对于LED单灯，其两根引脚是靠树脂固定的，解剖时，如果将器件整体浸入酸液中，强酸腐蚀祛除树脂后，芯片和支架引脚等就完全裸露出来，引脚失去树脂的固定，芯片与引脚的连接受到破坏，这样的解剖方法，只能分析DUA的芯片问题，而难于分析DUA引线连接方面的缺陷。
因此我们采用半腐蚀解剖法，只将LED DUA单灯顶部浸入酸液中，并精确控制腐蚀深度，去除LED DUA单灯顶部的树脂，保留底部树脂，使芯片和支架引脚等完全裸露出来，完好保持引线连接情况，以便对DUA全面分析。
图1所示为半腐蚀解剖前后的φ5LED，可方便进行通电测试、观察和分析等试验。
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分析LED被静电击穿的现象及原理
LED内部的PN结在应用到电子产品的制造、组装筛选、测试、包装、储运及安装使用等环节，难免不受静电感应影响而产生感应电荷。
若电荷得不到及时释放，将在两个电极上形成的较高电位差，当电荷能量达到LED的承受极限值（这个就是LED抗静电指标值啦），电荷将会在瞬间释放。
在极短的瞬间（纳秒级）对LED芯片的两个电极之间进行放电，瞬间将在两个电极之间（阻值最小的地方，往往是电极周围）的导电层、发光层等芯片内部物质产生局部的高温，温度高达1400℃，这种极端高温下将两电极之间的材料层熔融，熔成一个小洞，从而造成各类漏电、死灯、变暗的异常现象。
不同企业、不同工艺、不同衬底材质、不同设计制造的LED 芯片抗静电也很不相同，当前市场抗静电高度更是千差万别、鱼目混珠。
LED的抗静电高低与LED的封装无关、取决于芯片本身。
有些企业采取加接齐纳二极管的来保护，这是在较早期采用的一个补救方法，现在，LED芯片工艺不断进步，这个方法逐渐显
得成本高、可操作性减弱。
企业一旦遇到LED死灯漏电暗亮等事故，想到的往往是加强自己生产车间静电管理，如接地、铺设静电台垫、离子风机等等，但这并不是一个根治的办法，静电是无处不在，可以说是‘躲过了初一躲不了十五'.因为所用的LED抗静电指标就低，类似于一个健康缺陷的新生儿后天再医治都是难以根治的。
企业选用抗静电指标较高的LED（芯片），将能彻底解决你的静电带来LED的漏电、死灯等品质事故，因为抗静电高的LED,它能适应各种环境，例如LED抗静电在2000V以上，它一般都能承受我们普通的环境下的静电，达到3000V以上的LED更是能在不刻意加强静电管控的环境下，永放光芒。