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ESD保护元件优化高亮LED使用

2022-02-18 08:48分类:电子元器件 阅读:

 

 ????伴随着色度和能耗的提高,增加使用期限已为推动根据亮度高发亮二极体(HB LED)的固体灯光设计迅速發展的核心之一。殊不知,并不是全部HB LED在那些层面皆势均力敌,生产商运用静电感应充放电(ESD)维护的形式可能是危害HB LED当场使用期限的主要因素。文中里将讨论ESD维护的必要性,诠释HB LED摸组生产商藉着最优秀维护工艺来保障其设计方案将使用期限和质量潜力提高至最佳。

  演变曲线图外隐匿威协信号

  绿色光和高清蓝光LED的商业化的,再融合近些年完成的各个元器件均值光輸出平稳更快的提高,为固体照明灯具打开很多新的应用商店。HB LED的价钱和特性已超过海兹基本定律(Haitz's Law)(类似对于电晶体相对密度的颠覆性创新(Moore's Law),依据此基本定律,LED的光輸出级别每2企业年会翻番,均值每流明光輸出的成本费每10企业年会减少十倍。

  实际上,LED的光輸出如今每18个月(乃至更短期内)就翻番,现如今市面上已经有发亮效果做到每瓦120流明度的元器件,而先进的试验室乃至都演试发亮高效率达每瓦200流明度的LED。HB LED的光輸出功能和成本费大幅度改进的与此同时,也跟现如今优秀积体电路(IC)一样,非常容易因ESD而遭到比较严重损害。

  IC生产商早已将ESD损害明确为互补式氢氧化物半导体材料(CMOS)元器件当场稳定性的一项关键威协,它很有可能危害企业形象并防碍销售市场接纳新技术应用。为预防此状况,业内积极主动勤奋用事后新制造世世代代来预设值融合ESD维护构架。一样地,领跑的HB LED生产商也将ESD明确为固体照明灯具机会的一项明显威协,并与ESD权威专家合作制订适宜的保障措施。当总光輸出提升给予令人激动的主题,诸多合理的ESD保障措施也应时而生,并被著名生产商划入到已在销售的HB LED当中。

  HN LED易受ESD损害

  将蓝色宝石衬底和生产制造绿色光和高清蓝光信号发射器时采用的磊倩倩圆(Epitaxial Wafer)融合在一起,結果促使元器件与彩光LED对比更易遭受ESD损害。因为蓝色宝石基钢板是纯导体和绝缘体,生产制造期内生产加工元器件的时候会积累很多的静电感应正电荷。除此之外,磊晶层跟彩光LED生产制造流程中采用的磊晶层对比,通常更易遭到ESD损害,很可能也是由于生产制造全过程带到缺陷等效用造成的。

  ESD将有利于增加HB LED使用期限,加快普及化。 图片出处:安森美

  在CMOS元器件中,生产制造期内造成的ESD实际操作很有可能在资金投入当场运用以前依然还未被发现,促使运用当场也许会出现未意料且费用昂贵的常见故障。LED遭到ESD损害的普遍不良影响如同裸片表层发生冷色,这会造成 LED光輸出降低,并有可能使LED灯泡不起作用多长时间就发生常见故障。LED生产制造期内的高ESD损害率会损及批量生产合格率,并具体造成 优品的价钱上升。因为HB LED的长工作中使用寿命是固体照明灯具相对性于传统的灯具的一项关键优点,HB LED合理的ESD维护显而易见不可或缺。

  假如LED摸组中没有合适的维护,顾客技术工程师很有可能需要在线路板和运用公司分立维护,这在总体物料(BOM)成本费和印刷线路板(PCB)室内空间等领域很有可能导致很大损害,且ESD维护远不能为LED裸片给予维护。

  在封裝中融合有效性的ESD维护是一种更满意的方式,遭受现如今诸多HB LED生产制造大型厂的亲睐。ESD维护可运用为LED信号发射器裸片边上的附加裸片,或在更紧密的布置中作为上边黏接LED信号发射器裸片的底边贴片(Submount)或是侧边贴片(Sidemount)。

  藉融合ESD配备维护HB LED

  业界发生下边二种融合ESD配备。图1所显示的侧边贴片配备将暂态过程工作电压抑制器(TVS)二极体运用在与LED信号发射器裸片同样的封裝内,二极体可应用打线应覆晶技术性来联接,顺应实际运用需求而定。额定值ESD级别因裸片规格不一样而不一样,一般 处于8k~15kV人体模型(HBM)中间。

  

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  图1 应用侧边贴片TVS二极体运用LED维护

  

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  图2表明怎样在LED和导线框间运用矽底边贴片更密切融合ESD维护。此结构使LED规格更紧密;底边贴片取代侧边贴片LED摸组中采用的传统式基钢板,给予的ESD维护级别超出15kV HBM。矽底边贴片的优良导热性也协助LED减轻因LED与导线框线膨胀系数差异造成 的地应力。

  图2 选用矽底边贴片给予的ESD维护

  这2种方式都合乎多种多样顶端及后背电镀金制造以融入大部分生产制造规定,如带高层铝镀层(AuAl, CuAl)挑选、给予高些透射率的金或铜质程,及其金或金锡(AuSn)背金制造挑选。

  

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