ESD損壞對InGaN器件的影響和外觀

在維護(hù)功能全面的電子設(shè)備時，不僅應(yīng)由制造商，而且應(yīng)由最終用戶理解應(yīng)力故障的原因。當(dāng)發(fā)生電氣過應(yīng)力（EOS）或靜電放電（ESD）中的任何一種時，可能會發(fā)生故障或最嚴(yán)重的損壞。本應(yīng)用筆記重點(diǎn)討論氮化銦鎵（InGaN）LED，討論EOS和ESD的含義以及如何避免它們。

背景

靜電荷積累是非常普遍的。正電荷可以由空氣，人體皮膚，頭發(fā)和玻璃等材料承載，而負(fù)電荷可以由硅樹脂，橡膠，特氟隆和大多數(shù)塑料等其他材料承載。也有“相對中性的材料”，例如木制品或?qū)щ娊饘佟５湫偷撵o態(tài)電壓范圍可以從幾伏到幾千伏。相對濕度在ESD控制中也起著重要作用。通常，較高的濕度導(dǎo)致較低的靜電荷積聚。

ESD損壞對InGaN器件的影響和外觀

ESD損壞通常發(fā)生在離散事件中。對于InGaN LED，離散事件被描述為在正向或反向偏置條件下釋放的電壓或電流脈沖。反向和正向電流泄漏是損壞設(shè)備的特征。此外，設(shè)備可能會出現(xiàn)短路，暗淡，無電（無光）或呈現(xiàn)低Vf或Vr的情況。低壓ESD損壞的設(shè)備（通常在發(fā)光區(qū)域中被視為小黑點(diǎn)）可以在電致發(fā)光期間在低電流下觀察到。在較高的電壓下（對于HBM，約為2 kV），陰極焊盤周圍的金屬燒傷很常見。這種ESD損壞與陽極墊被燒焦的EOS損壞設(shè)備不同。

優(yōu)質(zhì)InGaN LED

ESD模型

當(dāng)帶電人員接觸不帶電的設(shè)備時，會迅速放電。人體模型（HBM）通過對人體電容和電阻值進(jìn)行建模來模擬此類ESD事件。該模型具有良好的特性，并在全球范圍內(nèi)被廣泛接受（JESD22-A114C.01）。圖1顯示了人體ESD電路模型。RC組件為1,500 W和100 pF。這些值代表直接從皮膚排出的站立的個體。HBM ESD測試系統(tǒng)具有可變高壓電源，范圍為0至15,000 V DC。機(jī)器模型（MM）起源于日本，并在日本廣泛使用。根據(jù)EIAJ ED-4701方法C-111，該模型包含一個200 pF電容器，該電容器在0 W時通過器件放電。該模型未指定電感值。然而，ESD測試設(shè)備制造商通常在放電路徑中放置一個450 nH的電感器，從而限制了最大的電流增加速率。由于缺少電阻，MM產(chǎn)生的峰值電流大于HBM。因此，器件在MM中的電壓低于HBM時會受到ESD損壞。

編輯：hfy