Dalam teknologi pencahayaan modern, LED (dioda pemancar cahaya) banyak digunakan karena efisiensi yang tinggi dan umur panjangnya. Namun, fenomena pelepasan elektrostatik (ESD) menimbulkan ancaman yang signifikan terhadap reliabilitas LED dan dapat menyebabkan berbagai bentuk kegagalan, termasuk kegagalan mendadak dan kegagalan laten.
Kegagalan mendadak
Kegagalan tiba -tiba mengacu pada kemungkinan kerusakan permanen atau rangkaian pendek LED ketika mengalami pelepasan elektrostatik. Ketika LED berada di medan elektrostatik, jika salah satu elektroda bersentuhan dengan tubuh elektrostatik dan elektroda lainnya ditangguhkan, gangguan eksternal apa pun (seperti tangan manusia yang menyentuh elektroda yang ditangguhkan) dapat membentuk loop konduktif. Dalam hal ini, LED akan mengalami tegangan yang melebihi tegangan kerusakan pengenalnya, yang mengakibatkan kerusakan struktural. Kegagalan mendadak tidak hanya akan secara signifikan mengurangi tingkat hasil produk, tetapi juga akan secara langsung meningkatkan biaya produksi perusahaan dan mempengaruhi daya saing pasarnya.
Kegagalan laten
Pelepasan elektrostatik juga dapat menyebabkan kegagalan laten LED. Bahkan jika tampak normal di permukaan, parameter kinerja LED secara bertahap dapat memburuk, dimanifestasikan sebagai peningkatan arus bocor. Untuk LED berbasis gallium nitride (GAN), bahaya tersembunyi yang disebabkan oleh kerusakan elektrostatik biasanya tidak dapat diubah. Kegagalan laten ini menyumbang sebagian besar kegagalan yang disebabkan oleh pelepasan elektrostatik. Karena pengaruh energi pulsa elektrostatik, lampu LED atau sirkuit terintegrasi (IC) dapat terlalu panas di daerah setempat, menyebabkan mereka rusak. Jenis kesalahan ini seringkali sulit dideteksi dalam deteksi konvensional. Namun, stabilitas produk akan terpengaruh secara serius, dan masalah seperti lampu mati dapat terjadi nanti, yang secara signifikan akan memperpendek masa pakai layanan Lampu LED tri-proof dan menyebabkan kerugian ekonomi bagi pelanggan.
Kerusakan struktur internal
Selama proses pelepasan elektrostatik, muatan elektrostatik dari polaritas terbalik dapat menumpuk di kedua ujung persimpangan PN chip LED untuk membentuk tegangan elektrostatik. Ketika tegangan melebihi toleransi maksimum LED, muatan elektrostatik akan dikeluarkan antara dua elektroda chip LED dalam waktu yang sangat singkat (level nanosecond), menghasilkan banyak panas. Panas ini dapat menyebabkan suhu lapisan konduktif dan lapisan pemancar cahaya persimpangan PN di dalam chip LED naik tajam hingga lebih dari 1400 ℃, yang mengakibatkan peleburan lokal dan pembentukan lubang kecil, yang pada gilirannya menyebabkan serangkaian fenomena kegagalan seperti kebocoran, pembusukan cahaya, lampu mati dan sirkuit pendek.
Perubahan mikrostruktur
Dari perspektif struktur mikro, pelepasan elektrostatik dapat menyebabkan cacat pencairan dan dislokasi pada antarmuka heterojungsi LED. Misalnya, dalam LED berbasis gallium arsenide (GAAS), kerusakan pelepasan elektrostatik dapat memicu pembentukan cacat antarmuka heterojungsi. Cacat ini tidak hanya secara langsung mempengaruhi sifat listrik dan optik LED, tetapi juga dapat secara bertahap berkembang selama penggunaan selanjutnya, menyebabkan degradasi kinerja perangkat lebih lanjut.