LED生产中静电防治问题浅析

高宏屹

摘 要：LED英文单词的缩写，主要含义：LED=Light Emitting Diode，发光二极管。是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。在LED成产中，静电会对LED造成严重伤害。本文分析了静电产生的原因及其对LED产品的影响，在此基础上提出了措施，并最后提出了我们在选择LED灯或者LED芯片的时候，对LED进行抗静电能力评估——才是LED静电防护最核心的、最科学、最方便的环节的结论。

关键词：LED；制造；静电；防治

LED英文单词的缩写，主要含义：LED=Light Emitting Diode，发光二极管。是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。

LED是半导体产品，如果LED的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。当半导体器件单独放置或装入电路时，即使没有加电，由于静电也可能造成这些器件的永久性损坏。静电的脉冲能量可以产生局部地方发热，因此出现直接击穿灯管和IC的故障。即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。如果在生产任何环节上忽视防静电，它将会引起电子设备失灵甚至使其损坏。因此我们一定要做好静电防护及消除措施，避免不必要的损失。

1 静电的概念

所有的物质都由原子构成，原子中有电子和质子。当物质获得或失去电子，它将变成带负电或正电，这些电荷在材料表面上积累我们就称之物体带上了静电。从微观上说，根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态，由于不同的物质电子的接触产生的电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。从宏观上讲，原因有：物体间摩擦生热，激发电子转移；物体间的接触和分离产生电子转移；电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；摩擦和电磁感应的综合效应。

2 静电对LED的影响

有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等等。静电电荷会不断积累，如果没有泄放通道，这个数值最后会达到很高，直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或达到足够的强度可以击穿周围物质介质为止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。由于在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，可能超过20安培，如果这种放电通过静电敏感元件进行，这么大的电流将对设计为仅导通电压是3V多和电流是20mA的LED造成严重伤害。

静电对LED产品损害的特点是隐蔽，人体不能直接感知静电除非发生静电放电，但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2-3 KV，所以静电具有隐蔽性。

3 LED生产静电防治

LED属于半导体元器件，并且是PN结直接裸露在外头的，很脆弱，这种类型的电子元器件特别容易遭受静电的损伤。因此，对LED进行静电防护是一项十分重要的工作。

其实，防静电应以防止和抑制静电荷的产生、积聚，并迅速、安全﹑有效地消除已产生的静电荷为基本原则。但防静电诸多措施实为一套系统工程，一个环节的疏漏都可能出现“千里之堤溃于蚁穴”，不可不慎。为了达到防静电的目的，主要要创造以下四个方面的基本条件，一是确实保证人体防护措施的落实；二是保证车间生产设备的静电防护；三是努力使生产车间和周围环境达到防静电要求；四是完善制度，制定操作规范，建立起严格的内审检查制度，确保该体系得以实施，注重对员工的技术培训；制定静电防护用品的技术标准，保证防护用品的质量。

常用的措施有：

A、包装方面——防静电包装袋子、生产过程的防静电中转箱架等等；

B、靜电消除——佩戴静电手环、工具设备安全接地、静电风扇、离子风机等等；

C、其他方面——穿戴防静电衣物、铺设防静电台垫、加强静电制度管理等等；

D、人员培训——将防静电知识、措施作为全员培训的重要内容，让每一位员工都弄懂弄通， 提高全体员工的防静电意识，从上到下执行防静电要求，形成良好的职业习惯。如：进入车间要更换防静电服、穿防静电鞋、必需戴好静电环和手套后才可接触元器件，手拿PCB板或敏感器件时尽量持边缘，避免接触其引线和接线片，自觉遵守和执行防静电的制度和规定。

以上所有这些措施都是比较常见的，但是，即便我们把静电防护措施做到最好，那我们的LED就未必能完全避免静电损伤。因为LED是否收到静电损伤取决两方面：第一，静电的能量（电压）是否高出了LED本身的承受能力？第二，LED的抗静电能力是否比较强？也就是说，如果LED抗静电能力比较强，那么它遭受静电损伤就小很多。根据我们的了解，目前市面上有些质量较好、抗静电能力高的LED，在生产和加工过程是不需要做很多静电防护的措施的，甚至不用采用任何防护措施也不会受到静电伤害。但有些抗静电比较差的LED就算采用了多好的防静电措施，可一旦做成产品后还是很容出现被静电击穿而死灯暗灯。

因此，我们在选择LED灯或者LED芯片的时候，对LED进行抗静电能力评估——才是LED静电防护最核心的、最科学、最方便的环节。