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深圳LED顯示屏廠家為您解析靜電對LED芯片的危害

發(fā)布時間：2017-11-13 09:58:16

摘要：　　深圳LED顯示屏廠商為您解說在對于靜電上的產(chǎn)生機(jī)理，通常，靜電的產(chǎn)生是由于摩擦或感應(yīng)而產(chǎn)生。摩擦靜電是由于兩個物體接觸摩擦或分離過程中產(chǎn)生電荷的移動而產(chǎn)生。導(dǎo)體間的摩擦留下的靜電通常比較弱，這是由于導(dǎo)體的導(dǎo)電能力強(qiáng)，

　　深圳LED顯示屏廠商為您解說在對于靜電上的產(chǎn)生機(jī)理，通常，靜電的產(chǎn)生是由于摩擦或感應(yīng)而產(chǎn)生。摩擦靜電是由于兩個物體接觸摩擦或分離過程中產(chǎn)生電荷的移動而產(chǎn)生。導(dǎo)體間的摩擦留下的靜電通常比較弱，這是由于導(dǎo)體的導(dǎo)電能力強(qiáng)，摩擦產(chǎn)生的離子會在摩擦過程中及終止時很快運動到一起而中和。而絕緣體摩擦后，可能會產(chǎn)生較高的靜電電壓，但是電荷量卻很小。這是由于絕緣體本身的物理結(jié)構(gòu)決定的。絕緣體的分子結(jié)構(gòu)中，電子很難脫離原子核的束縛自由移動，所以，摩擦結(jié)果也只能產(chǎn)生少量的分子或原子電離。感應(yīng)靜電是物體處于電場之中，受電磁場的作用，物體中的電子發(fā)生移動而形成電場。感應(yīng)靜電一般只能在導(dǎo)體上產(chǎn)生。空間電磁場對絕緣體的作用可以忽略。

　　靜電的放電機(jī)理，220V的市電可以打死人，可人們身上上千伏的電壓卻打不死人，是何道理?電容兩端的電壓滿足下列公式：U=Q/C。根據(jù)這個公式可以知道，當(dāng)電容量很小時，很少的電荷量，就會產(chǎn)生很高的電壓。通常我們的身體、身邊的物體，電容都非常小，當(dāng)產(chǎn)生電荷后，很少的電荷量，也會產(chǎn)生很高的電壓。由于電荷量很少，放電時，形成的電流非常小，時間非常短，電壓不能維持，極短的時間就降下來。由于人體不是絕緣體，所以，身體各處積累的靜電荷，在有放電通路的情況下，都會匯集過來，所以感覺電流大些，有電擊的感覺。人體、金屬物品等導(dǎo)體在產(chǎn)生靜電后，放電電流會比較大。

　　對于絕緣性能好的材料，一個是產(chǎn)生的電荷量非常小，另一方面，產(chǎn)生的電荷，很難流動。電壓雖然高，但某處有放電通路時，只是接觸點及附近極小范圍內(nèi)的電荷可以流動放電，非接觸點的電荷則不能放電（誰叫它是絕緣體呢）。故而，就是有上萬伏的電壓，放電能量也是微乎其微的。所以，雖然塑料周轉(zhuǎn)箱、包裝泡沫上、化纖地毯等的靜電電壓非常高，其實放電能量非常小。

　　靜電對電子元器件的危害，靜電會對LED燈桿屏有危害，并不是LED燈桿屏獨有的“專利”，就是用硅材料制造的常用的二極管、三極管，也都會受到威脅。甚至建筑、樹木、動物都可能被靜電損害（雷電就是一種靜電，我們這里就不去考慮它了）。那么，靜電是怎么對電子元件損害的呢?我也不要扯得太遠(yuǎn)，就只講半導(dǎo)體器件的問題，而且就局限于二極管、三極管、IC、LED地磚屏方面。

　　電對半導(dǎo)體元器件的損壞，最終是有電流的參與。在電流的作用下，由于熱而損壞器件。要有電流，就要有電壓。但是，半導(dǎo)體二極管有PN結(jié)，無論是正向還是反向，PN結(jié)都會有阻擋電流的一個電壓范圍。正向勢壘低，反向勢壘則要高很多。在一個電路中，哪里的電阻大，電壓就在哪里集中。但就來看LED，電壓正向加給LED時，當(dāng)外電壓小于二極管的閾值電壓（大小與材料禁帶寬度對應(yīng)），沒有正向電流，電壓全部加在PN結(jié)上。電壓反向加給LED時，當(dāng)外電壓小于LED的反向擊穿電壓時，電壓也是全部加在PN結(jié)上，此時，LED的虛焊點也罷，支架也罷、P區(qū)也罷、N區(qū)也罷，統(tǒng)統(tǒng)都沒有電壓降!因為沒有電流。當(dāng)著PN結(jié)擊穿后，外電壓才會由電路上的所有電阻分擔(dān)。哪個地方電阻大，哪個部分承擔(dān)的電壓就高。就LED而言，自然是PN結(jié)承擔(dān)了大部分電壓。在PN結(jié)上產(chǎn)生的熱功率就是它上面的壓降乘以電流值。若是電流值不加限制，過高的熱量就會將PN結(jié)燒壞，PN結(jié)失去作用而穿通。

　　IC為什么會比較怕靜電，因為，IC中的每個元件的面積非常小，每個元件的寄生電容也就非常小（往往電路功能就要求寄生電容非常小），所以，少量的靜電電荷就會產(chǎn)生很高的靜電電壓，而且每個元件的功率耐量通常也很小，所以，靜電放電就很容易損壞IC。但是通常的分立元件，如普通的小功率二極管、小功率三極管都不是非常怕靜電，因為它們芯片的面積比較大，寄生電容也比較大，一般的靜定不容易在它們上面積累高電壓。小功率的MOS管，由于柵極氧化層很薄，寄生電容小，所以很容易遭靜電損壞，通常會在封裝完成后將三個電極短路后出廠。使用中也常要求在焊接完成后再去掉短路線。而大功率的MOS管，由于芯片面積大，一般的靜電也不會損壞它們。所以你會看到，現(xiàn)在功率MOS管的三個電極是沒有短路線保護(hù)的（早期制造廠還是將它們短路后出廠的）。

　　LED顯示屏實際就是有個二極管，它的面積相對IC內(nèi)的每個元件來講，是非常大的。所以LED想愛你食品的寄生電容相對來說也是比較大的。所以，一般場合的靜電并不能損壞LED顯示屏。一般場合的靜電，尤其是絕緣體上產(chǎn)生的靜電，電壓會很高，但放電電荷量極微，而且放電電流持續(xù)時間很短。而導(dǎo)體上感應(yīng)的靜電，電壓可能不是很高，但是放電電流卻可能很大，而且往往是持續(xù)的電流。這樣對電子元件的危害就非常大。

　　為何說靜電對LED顯示屏的損害不常發(fā)生呢，LED顯示屏在靜電場中時，必須是一個電極接觸靜電體，另一個電極要接觸地或其它導(dǎo)體才可能受損。在實際生產(chǎn)和應(yīng)用中，以LED顯示屏那么小的體積，很少有機(jī)會發(fā)生那樣的事情，尤其是批量發(fā)生那樣的事情。偶然的事件是可能的。比如，LED處于靜電體上，且一個電極接觸到靜電體，另一個電極剛好是懸空的，此時有人去觸及了懸空的那個電極，就可能損傷LED顯示屏。靜電問題也不是可以忽視的。靜電放電是要有導(dǎo)電回路的，不是有靜電就有損害。當(dāng)著僅有極少量的漏電問題發(fā)生，可以考慮靜電偶然損壞問題。若是大量發(fā)生，則更多的可能是芯片沾污或應(yīng)力的問題。

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