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优化HB LED使用寿命 ESD保护元件扛重任

2011-11-22 10:12
木中君
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        在亮度和能效逐渐提升后,延长使用寿命已成为加速高亮度发光二极体(HB LED)固态照明发展的新要件。透过妥善选择静电释放(ESD)保护元件,与优化相关电路设计,HB LED固态照明模组制造商,将可有效延长产品使用寿命,达到更优异的品质。

        随着亮度和能效的提升,延长使用寿命已为促进基于高亮度发光二极体(HB LED)的固态照明设计快速发展的关键之一。然而,并非所有HB LED在这些方面皆旗鼓相当,制造商应用静电放电(ESD)保护的方式可能是影响HB LED现场使用寿命的关键因素。本文中将探讨ESD保护的重要性,阐释HB LED模组制造商藉着最先进保护技术来确保其设计将使用寿命和品质潜能提升至最优。

         演进曲线外潜藏威胁讯号

        绿光和蓝光LED的商业化,再结合近年来实现的每个元件平均光输出稳步快速的提升,为固态照明开启大量新的应用市场。HB LED的价格和性能已超越海兹定律(Haitz's Law)(类似于针对电晶体密度的摩尔定律(Moore's Law),根据此定律,LED的光输出等级每2年会翻倍,平均每流明光输出的成本每10年会降低十倍。 

         事实上,LED的光输出现在每18个月(甚至更短时间)就翻倍,如今市场上已有发光效率达到每瓦120流明的元件,而领先的实验室甚至都演示发光效率达每瓦200流明的LED。HB LED的光输出能力和成本大幅改善的同时,也跟当今先进积体电路(IC)一样,容易因ESD而遭受严重损伤。 

        IC制造商已经将ESD损伤确定为互补式金属氧化物半导体(CMOS)元件现场可靠性的一项主要威胁,它可能损害品牌形象并妨碍市场接受新技术。为避免此情况,业界积极努力用后续新制程世代来最佳化整合ESD保护架构。同样地,领先的HB LED制造商也将ESD确定为固态照明机遇的一项显著威胁,并与ESD专家协作制定适合的保护措施。当总光输出增加提供令人兴奋的题材,众多有效的ESD保护措施也应运而生,并被知名制造商并入到已在市场销售的HB LED之中。 

        HN LED易受ESD损伤

       将蓝宝石衬底和制造绿光和蓝光发射器时使用的磊晶晶圆(Epitaxial Wafer)整合在一起,结果使得元件与红光LED相比更易受到ESD损伤。由于蓝宝石基板是纯绝缘体,生产期间加工元件时会累积大量的静电电荷。此外,磊晶层跟红光LED制造过程中使用的磊晶层相比,往往更易遭受ESD损伤,很可能就是因为制造过程带入瑕疵等效应引起的。 

         ESD将有助于延长HB LED使用寿命,加速普及。

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