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ESD破坏机制对LED电子显示屏,LED大屏的影响【红运高照】

         由静电击穿引起的元器件击穿损坏是电子工业中,特别是电子产品制造中最普遍、最严重的危害。LED电子显示屏LED大屏在生产和安装过程中如对ESD防护不好,那对产品危害及影响是绝对不容小视。

静电放电可能造成器件硬击穿或软击穿。硬击穿是一次性造成器件的永久性失效,如器件的输出与输入开路或短路。所谓硬击穿是一次性造成芯片内热,二次击穿金属喷键,熔融介质,击穿表面等最终使集成电路彻底损坏永久性失效。当静电放电能量达到一定值时其足以引起集成电路爆炸,使其芯片完全烧毁裸露,造成人身伤害、设备故障。硬击穿的特征明显,一般来说可以在器件组装件或插件板出厂交货之前检查出来。

      软击穿 (软失效)是造成器件的性能劣化或参数指标下降,但还没有完全损坏而形成隐患,在最后质量检验中很难被发现。在使用时静电造成的电路潜在损伤会使其参数变化品质劣化,寿命降低,使设备运行- 段时间后随温度、时间、电压的变化出现各种故障从而不能正常工作即为软失效。如果受损的芯片属于-些重要的控制系统,如网络中心控制系统、自动播出控制系统、生产调度控制中心、电子作战指挥系统、自动导航系统、火箭发射控制系统等,其造成的危害有时是难以预料的,这潜在的损伤实际上具有更大危害,造成的直接或间接损失更为严重。软击穿不易察觉具有潜在隐蔽的特点,其危害性更大,有关资料证明,ESD 引起的器件损伤90%为潜在性的软击穿损伤,10%为立即失效的损伤类型。

      软击穿则可使器件的性能劣化,井使其指标参数降低而造成故障隐患。由于软击穿可使电路时好时坏(指标参数降低所致),且不易被发现,给整机运行和查找故障造成很大麻烦。软击穿时设备仍能带“病”工作,性能未发生根本变化,很可能通过出厂检验,但随时可能造成再次失效。多次软击穿就能造成硬击穿,使设备运行不正常。

      ESDLED电子显示屏设备中时有发生,在静电放电过程中,将产生潜在的破坏电压、电流和电磁场。由于放电速率快,放电电阻小,在静电放电时往往会造成瞬时大电流,这种大电流如果经过集成电路,往往会导致相关元器件烧毁。

      ESD产生强大的尖峰脉冲电流,包含丰富的高频成分,其最高频率甚至可能超过1GHz。这些高频脉冲使得PCB上的走线变成非常有效的接收天线,使其感应出高电平的噪声。

      ESD对电路的干扰一是静电放电电流直接通过电路造成损害,另.是产生的电磁场通过电容耦合、电感耦合或空间辐射耦合等对电路造成干扰。

      ESD电流产生的场可直接穿透设备或通过孔洞、缝隙、输入输出电缆等耦合到敏感电路,ESD电流在系统中流动时,激发路径中所经过的线路,导致产生波长从几厘米到数百米的辐射波,这些辐射能量产生的电磁嶸声将损坏电子设备或干扰它们的运行。

      ESD感应的电压或电流超过电路的电平信号,将可能导致电路误动作;甚至导致电子设备的绝缘击穿,激发更大的电流最终导致电子设备的相关元器件烧毁。在高阻抗电路中,电流很小,此时电容耦合占主导,ESD感应电压将影响电路电平信号:在低阻电路中,电感耦合占主导,ESD 电流将导致器件失效。ESD 的两种主要破坏机制如下。

      (1)由于ESD电流产生的热量导致器件的热失效。

      (2)由于ESD高电压导致绝缘击穿,造成激发更大的电流,造成进一步 的热失效。两种破坏可能在一一个电子设备中同时发生,例如,绝缘击穿可能激发大的电流,这又进步导致热失效。 除容易造成电路损害外, 静电放电也极易对电子电路造成干扰。静电放电对电子电路的干扰有两种方式,一种是传导干扰,另一种是辐射干扰。

      ESD失效可以分为永久失效及暂时失效,如果在静电接触传导放电时产生的电压过高、电流过大,有可能会造成器件永久性损坏,如冬天用手接触电路,造成设备损坏而不能继续使用。而在有些情况下, 一些较小的电路噪声,导致偶尔出现异常结果,但过后设备并未损坏,这种情况称为ESD暂时失效。

      静电感应和静电放电产生的电磁脉冲也有一定危害,静电放电产生的频带为几百kHz几十MHz,电平高达几十毫伏的电磁脉冲干扰可使静电敏感器件(Siatice SesitiveDevice,简称SSD)损坏。当今由于集成电路的集成度越来越高,体积缩小,光刻线条变细,线间距离窄以及采用大量新型材料(其抗静电性很低)致使其抗静电性明显下降。有人认为设有ESD保护电路的集成电路板不怕静电破坏,实际上尽管加有保护电路确实能够起到一定的保护作用。 当在人体或工作环境中带有上干伏静电时,若敏感器件内的保护电路无法承受的,其仍然受到很大程度的破坏。所有的集成电路均对静电敏感,其不同之处只在于所能承受的阈电压值不同而已。

人体有感的静电放电在2500V以上,因此减少静电到人无感觉的程度并没有消除电子设备受静电损坏的危害。当人感觉到静电放电时可能已经造成SSD损伤,所以对静电的防护主要应致力于防患于未然,进行综合防护。广西红运高照科技公司专注高品质高清LED全彩显示屏、LED大屏幕、广西LED显示生产研发,集解决方案设计、技术、施工、全程维护一体化服务,全程服务热线:18269000899

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