用于电部件的静电放电保护、包括这样的保护的器件和用于制作器件的方法技术

描述了用于保护诸如发光二极管的电部件的系统和方法。在一些实施例中，通过提供内在水平的ESD保护的电路板来保护电部件不遭受高水平静电放电（“ESD”）事件。同时，通过被电耦合至其的一个或更多个二极管来保护这样的电部件免受低水平ESD事件。一个或更多个二极管可以是薄膜二极管，薄膜二极管包括至少一层p型半导体材料和至少一层n型半导体材料。还描述了包括ESD保护的器件和用于制造这样的器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是要求2012年12月21日提交的且题为“ELECTROSTATIC DISCHARGE PROTECTION FOR ELECTRICAL COMPONENTS, DEVICES INCLUDING SUCH PROTECTION AND METHODS FOR MAKING THE SAME（用于电部件的静电放电保护、包括这样的保护的器件和用于制作其的方法）”的美国专利申请No. 13/724,713的权益的国际申请，该美国申请的整体内容藉此被通过引用而合并。
该申请一般涉及提供印刷电路板上的静电放电（ESD）保护，并且更特别地涉及在发光二极管（LED）系统中提供这样的保护。
技术介绍
来自静电放电的、对电子部件的损害是得到充分证实的问题。通过一些估计，这样的损害的财务成本可以超过电子产品的年销售总额的百分之十。它还可能跨宽范围的电子工业而影响生产力和产品可靠性。发光二极管（LED）是受到由ESD进行的损害的一个类型的电子部件。ESD损害可以发生在LED的制造、处置、封装或装配期间。大数量的LED经常被聚集到模块上以创建要求ESD保护的照明系统。表面安装和板上芯片技术已经被开发以为LED和其它电子电路提供ESD保护，但是遭受到一个或更多个缺陷。例如，这样的技术可能要求大数量的表面安装二极管的拾取和放置、和/或复杂的制造技术。包括完整的（例如，嵌入的）ESD保护的电路板也已经被开发以解决这些问题，但是不可以为诸如LED的部件提供充分的保护。特别是，具有完整的ESD保护的电路板不可以保护这样的部件免受在反向偏置中产生相对小的电压和相关联的电流的ESD事件。附图说明现在对以下的详细描述做出参照，将结合以下各图来阅读以下的详细描述，其中，类似的标号表示类似的部分。图1A和图1B分别图表地图解包括根据本公开的ESD保护的示例性模块和阵列；图2图解根据本公开的示例性ESD嵌入的电路板；图3是根据本公开的电压可切换的介电材料的某个电特性的示例性绘图；图4是根据本公开的示例性ESD保护电路；图5图表地图解包括根据本公开的ESD保护的另一示例性模块；图6图表地图解包括根据本公开的ESD保护的另一示例性阵列；图7图表地图解根据本公开的另一ESD保护电路；图8图表地图解包括根据本公开的ESD保护的电部件的示例性布置；图9A图表地图解包括根据本公开的ESD保护的电部件的另一示例性布置；图9B是在图9A的线A处截取的横截面的示意性示图；图10是根据本公开的示例性方法的框流程图；以及图11描绘根据本公开的示例性卷到卷（reel to reel）制造处理。具体实施方式发光二极管（LED）（一类型的光电器件）在暴露到（例如，由诸如静电放电（ESD）的暂态事件导致的）反向偏置电压和相关联的电流时可能被损害。确实，现代的LED对生成反向偏置电压和相关联的电流的ESD事件经常高度敏感，而不管那些反向偏置电压/电流相对大或相对小。本公开的系统和方法通过使用ESD嵌入的电路板和一个或更多个二极管的组合以保护诸如LED的电子部件不遭受在暂态事件（诸如静电放电）期间产生的电压来解决该问题。如下面将详细地描述的那样，这样的系统和方法可以保护敏感的电子部件不遭受低水平和高水平ESD事件。为了本公开的目的，术语“ESD嵌入的电路板”意味着在不使用可能被附接或沉积到电路板上的其它部件的情况下，并且特别是在不使用一个或更多个二极管的情况下提供免受ESD事件的内在水平的保护的电路板（例如，印刷电路板）。在一些实施例中，在此描述的ESD嵌入的电路板可以保护电子部件不遭受产生或另外牵涉超过ESD嵌入的电路板的特性电压的电压的ESD事件。这样的ESD事件在此被提及为“高水平ESD事件”或“高水平ESD”。术语“特性电压”在此被用于意味着“触发”或“引起”ESD嵌入的电路板的至少一部分从在电上非导电的状态转变到在电上导电的状态的所施加的电压。术语“低水平ESD”和“低水平ESD事件”在此可互换地被用于意味着产生或另外牵涉小于ESD嵌入的电路板的特性电压的电压的ESD事件。ESD嵌入的电路板可以例如具有约70V或更大（诸如约80V、约90V、约100V、约110V、约120V或甚至约240V）的特性电压。作为结果，通过将电压分流并且将相关联的电流传导到地面，ESD嵌入的电路板可以保护被附接至其的部件不遭受高水平ESD事件，如稍后将描述的那样。然而，因为ESD嵌入的电路板的特性电压相对高，它不可以保护被附接至其的部件不遭受低水平ESD事件（即，产生低于约70V的电压的事件，或者无论ESD嵌入的电路板的特性电压可以是什么）。作为结果，被附接到ESD嵌入的电路板的诸如LED的部件仍可以容易受到来自低水平ESD事件的损害。为了保护部件不遭受低水平ESD，本公开的系统和方法可以利用被附接到ESD嵌入的电路板和/或被沉积在ESD嵌入的电路板上的一个或更多个二极管。在此描述的二极管可以是任何适当的二极管，诸如表面安装二极管、薄膜二极管（“TFD”）及其组合等。如稍后将描述的那样，本公开的（多个）二极管可以与电子部件并联或串联耦合。在任一情况下，在此描述的（多个）二极管可以具有保护诸如LED的相关联的电子部件不遭受被暴露到由低水平ESD事件产生的损害电压和电流的电特性。现在对图1A和图1B做出参照，图1A和图1B描绘根据本公开的模块和模块的阵列的非限制示例。如图1A中所示出的那样，模块100包括支持多个电子部件104的ESD嵌入的电路板102。ESD嵌入的电路板102还支持单个二极管106，单个二极管106与多个电子部件104并联或串联连接。如在图1B中图解的那样，多个模块100可以被组织为阵列110，例如，如可以在照明器件部件中找到的那样。ESD嵌入的电路板102可以是柔性的或刚性的，并且包括一个或更多个电压可切换的介电材料，在此还被提及为“电压可切换的介电”或VSD。术语“电压可切换的介电材料”、“电压可切换的介电”、“电压可切换的材料”和“VSD”在此可互换地被用于意味着直到施加大于或等于VSD材料的特性电压的电压为止（于是，VSD材料变得导电）为介电的或非导电的任何成分或成分的组合。换言之，在施加大于或等于特性电压的电压（例如，如由ESD事件所提供的）时，VSD材料变得导电，但否则是非导电的。替换地或附加地，VSD材料可以被理解为非线性电阻材料。任何类型的VSD材料可以被用于在此描述的ESD嵌入的电路板中。在一些实施例中，在此描述的VSD材料包括各向异性地（heterogeneously）或各向同性地（homogenously）被分布在粘合剂（诸如聚合物粘合剂）中的导电和/或半导体颗粒。例如，在此描述的VSD材料可以包括被分布在粘合剂材料中的第一颗粒和第二颗粒，其中，第二颗粒不同于第一颗粒。第一和第二颗粒可以选择自导电和/或半导体颗粒。在一些实施例中，在此描述的VSD材料中的第一和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对电部件提供静电放电（ESD）保护的方法，包括：将至少一个电部件电连接到ESD嵌入的电路板，所述至少一个电部件容易受到来自对于超过第一电压水平的反向偏置电流的暴露的损害；以及将至少一个薄膜二极管电连接到所述至少一个电部件；其中：所述ESD嵌入的电路板具有如下特性电压，在所述特性电压之上，所述电路板的至少一部分从在电上非导电的状态转变到在电上导电的状态，所述特性电压在所述第一电压水平之上；以及所述至少一个薄膜二极管具有足以耐受小于所述特性电压的反向偏置电压的峰值反转电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 US 13/7247131.一种对电部件提供静电放电（ESD）保护的方法，包括：
将至少一个电部件电连接到ESD嵌入的电路板，所述至少一个电部件容易受到来自对于超过第一电压水平的反向偏置电流的暴露的损害；以及
将至少一个薄膜二极管电连接到所述至少一个电部件；
其中：
所述ESD嵌入的电路板具有如下特性电压，在所述特性电压之上，所述电路板的至少一部分从在电上非导电的状态转变到在电上导电的状态，所述特性电压在所述第一电压水平之上；以及
所述至少一个薄膜二极管具有足以耐受小于所述特性电压的反向偏置电压的峰值反转电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述特性电压大于或等于约70V。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电压水平在从大于0到约70V的范围。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个二极管包括与所述至少一个部件串联电连接的多个二极管。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述ESD嵌入的电路板包括地面和被电连接到所述地面的电压可切换的介电材料，其中，在所述特性电压之上，所述电压可切换的介电材料从在电上非导电的状态转变到在电上导电的状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个电部件包括发光二极管。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述薄膜二极管包括至少一层p型半导体材料和至少一层n型半导体材料。
8.一种包括静电放电（ESD）保护的器件，包括：
ESD嵌入的电路板；
被电耦合到所述ESD嵌入的电路板的至少一个电部件，所述至少一个电部件容易受到来自对于超过第一电压水平的反向偏置电流的暴露的损害；以及
至少一个薄膜二极管，被电耦合到所述至少一个电部件；
其中：
所述ESD嵌入的电路板具有特性电压，在所述特性电压之上，所述电路板的至少一部分从在电上非导电的状态转变到在电上导电的状态，所述特性电压在所述第一电压水平之上；以及
所述至少一个薄膜二极管具有足以耐受小于所述特性电压的反向偏置电压的峰值反转电压。
9.根据权利要求8所述的器件，其中，所述特性电压大于或等于约70V。
10.根据权利要求8所述的器件，其中，所述第一电压水平在从大于0到约70V的范围。
11.根据权利要求8所述的器件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D汉比，A斯科奇，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：美国;US