LED生產中靜電防治問題淺析

高宏屹

摘 要：LED英文單詞的縮寫，主要含義：LED=Light Emitting Diode，發光二極管。是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。在LED成產中，靜電會對LED造成嚴重傷害。本文分析了靜電產生的原因及其對LED產品的影響，在此基礎上提出了措施，并最后提出了我們在選擇LED燈或者LED芯片的時候，對LED進行抗靜電能力評估——才是LED靜電防護最核心的、最科學、最方便的環節的結論。

關鍵詞：LED；制造；靜電；防治

LED英文單詞的縮寫，主要含義：LED=Light Emitting Diode，發光二極管。是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。

LED是半導體產品，如果LED的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質的擊穿強度，就會對元件造成損壞。當半導體器件單獨放置或裝入電路時，即使沒有加電，由于靜電也可能造成這些器件的永久性損壞。靜電的脈沖能量可以產生局部地方發熱，因此出現直接擊穿燈管和IC的故障。即使電壓低于介質的擊穿電壓，也會發生這種故障。如果在生產任何環節上忽視防靜電，它將會引起電子設備失靈甚至使其損壞。因此我們一定要做好靜電防護及消除措施，避免不必要的損失。

1 靜電的概念

所有的物質都由原子構成，原子中有電子和質子。當物質獲得或失去電子，它將變成帶負電或正電，這些電荷在材料表面上積累我們就稱之物體帶上了靜電。從微觀上說，根據原子物理理論，電中性時物質處于電平衡狀態，由于不同的物質電子的接觸產生的電子的得失，使物質失去電平衡，產生靜電現象。從宏觀上講，原因有：物體間摩擦生熱，激發電子轉移；物體間的接觸和分離產生電子轉移；電磁感應造成物體表面電荷的不平衡分布；摩擦和電磁感應的綜合效應。

2 靜電對LED的影響

有許多因素會影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數和分離速度等等。靜電電荷會不斷積累，如果沒有泄放通道，這個數值最后會達到很高，直到造成電荷產生的作用停止、電荷被泄放或達到足夠的強度可以擊穿周圍物質介質為止。電介質被擊穿后，靜電電荷會很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。由于在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會很大，可能超過20安培，如果這種放電通過靜電敏感元件進行，這么大的電流將對設計為僅導通電壓是3V多和電流是20mA的LED造成嚴重傷害。

靜電對LED產品損害的特點是隱蔽，人體不能直接感知靜電除非發生靜電放電，但是發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3 KV，所以靜電具有隱蔽性。

3 LED生產靜電防治

LED屬于半導體元器件，并且是PN結直接裸露在外頭的，很脆弱，這種類型的電子元器件特別容易遭受靜電的損傷。因此，對LED進行靜電防護是一項十分重要的工作。

其實，防靜電應以防止和抑制靜電荷的產生、積聚，并迅速、安全﹑有效地消除已產生的靜電荷為基本原則。但防靜電諸多措施實為一套系統工程，一個環節的疏漏都可能出現“千里之堤潰于蟻穴”，不可不慎。為了達到防靜電的目的，主要要創造以下四個方面的基本條件，一是確實保證人體防護措施的落實；二是保證車間生產設備的靜電防護；三是努力使生產車間和周圍環境達到防靜電要求；四是完善制度，制定操作規范，建立起嚴格的內審檢查制度，確保該體系得以實施，注重對員工的技術培訓；制定靜電防護用品的技術標準，保證防護用品的質量。

常用的措施有：

A、包裝方面——防靜電包裝袋子、生產過程的防靜電中轉箱架等等；

B、靜電消除——佩戴靜電手環、工具設備安全接地、靜電風扇、離子風機等等；

C、其他方面——穿戴防靜電衣物、鋪設防靜電臺墊、加強靜電制度管理等等；

D、人員培訓——將防靜電知識、措施作為全員培訓的重要內容，讓每一位員工都弄懂弄通， 提高全體員工的防靜電意識，從上到下執行防靜電要求，形成良好的職業習慣。如：進入車間要更換防靜電服、穿防靜電鞋、必需戴好靜電環和手套后才可接觸元器件，手拿PCB板或敏感器件時盡量持邊緣，避免接觸其引線和接線片，自覺遵守和執行防靜電的制度和規定。

以上所有這些措施都是比較常見的，但是，即便我們把靜電防護措施做到最好，那我們的LED就未必能完全避免靜電損傷。因為LED是否收到靜電損傷取決兩方面：第一，靜電的能量（電壓）是否高出了LED本身的承受能力？第二，LED的抗靜電能力是否比較強？也就是說，如果LED抗靜電能力比較強，那么它遭受靜電損傷就小很多。根據我們的了解，目前市面上有些質量較好、抗靜電能力高的LED，在生產和加工過程是不需要做很多靜電防護的措施的，甚至不用采用任何防護措施也不會受到靜電傷害。但有些抗靜電比較差的LED就算采用了多好的防靜電措施，可一旦做成產品后還是很容出現被靜電擊穿而死燈暗燈。

因此，我們在選擇LED燈或者LED芯片的時候，對LED進行抗靜電能力評估——才是LED靜電防護最核心的、最科學、最方便的環節。