Awaria diod LED na mokro - co się dzieje na poziomie półprzewodników?

9

Ostatnio natknąłem się na dwie bardzo różne diody LED, które zawiodły z powodu namaczania, ale mają ciekawe i prawie identyczne zachowanie. Chciałbym zrozumieć, co się dzieje w środku.

Po wysuszeniu oba emitują, ale nie zgodnie z oczekiwaniami. Przy stosunkowo wysokim prądzie (tj. Zbliżonym do ich maksymalnej wartości znamionowej) dają one stałe światło, które wzrokiem jest nie do odróżnienia od normalnego zachowania. Przy niższych prądach napędowych moc wyjściowa jest mniejsza niż zwykle i miga. (Pozorna) Vf zmienia się. Przy jeszcze niższych prądach, ale wystarczających do normalnej emisji, nie ma nic.

Pierwszym z nich jest 365 nm 1,2 W z LED Engin zastosowany w wodnej fotokatalizie przez studentów, którzy prawdopodobnie zmokli. Jest to pobierane z zapasów, więc mogę go dokładniej przetestować. Drugi to czerwony emiter 5050 w tylnym świetle roweru, który został przemoczony podczas burzy. Awaria jest widoczna tylko w trybie standlight (praca z niższym prądem napędowym niż w ruchu, zasilana kondensatorem 1F 5,5 V, który początkowo obwiniałem). Dokładne suszenie nie spowodowało żadnej widocznej różnicy (w rzeczywistości suszone, płukane w wodzie DI, suszone, pieczone w temperaturze 100 ° C przez godzinę, testowane na każdym etapie).

Wynika to głównie z ciekawości; Mam pewne doświadczenie w uszkodzeniu półprzewodników, ale nic takiego. Tryb awarii wydaje się interesujący, ponieważ przejawia się przy niskim prądzie przez wyższe prądy, wydaje się być w porządku.

Chris H.
źródło
1
Może to być wzrost dendrytyczny z powodu elektro-migracji na obudowie PCB / LED. Gdy utworzą one mycie wodą, nie pozbędziesz się ich.
isdi
@isdi Miałem UV pod mikroskopem z zauważeniem widocznym na zewnątrz przed lub po wylutowaniu. Mogę zrobić to samo na czerwonym
Chris H
Czy wszystkie twoje testy są wykonane przy użyciu połączeń lutowanych bezpośrednio do diody LED?
WhatRoughBeast
1
Obudowy LED nie są hermetycznie wodoszczelne.
Uwe
@ Tak, ale co się stało w środku, kiedy woda (prawdopodobnie) została spuszczona? Gdyby był mokry i działał jak krótki, mógłbym to zrozumieć, ale po co migotać / wahać opór?
Chris H

Odpowiedzi:

3

Myślę, że David jest na dobrej drodze, ale nie wyjaśnił dokładnie. Wzrosty dendrytyczne i inne zanieczyszczenia tworzą równoległą ścieżkę do diody LED. Teraz mogą to nie być liniowe, jednorodne ścieżki ... impedancja może zmieniać się z czasem, temperaturą, wilgotnością itp. Jedną z możliwości jest to, że ciepło z diody LED pomaga ukończyć ścieżkę, dzięki czemu rozjaśnia się i przyciemnia.

Jeśli masz dostępny prąd, który utrzyma diodę LED nawet wtedy, gdy alternatywna ścieżka jest nasycona, będzie ona świecić światłem ciągłym. Jeśli prąd może być łatwo zaabsorbowany przez drugą ścieżkę przewodzącą, prawdopodobnie będzie migotać w miarę zmiany właściwości tej ścieżki.

Cristobol Polychronopolis
źródło
-1

Dokładnie tak, jak można uzyskać, umieszczając rezystor o odpowiedniej wartości równolegle do diody.

David
źródło
1
Czy mógłbyś rozwinąć wyjaśnienie, w jaki sposób spowodowałoby to migotanie / fluktuacje V_f? Wydaje się, że sam rezystor nie powoduje tego i nie widzę, skąd pochodziłaby wystarczająca pojemność - ale może tego brakuje.
Chris H
Zwykle migotanie jest powodowane przez nieosiągalny zasilacz. A szczególnie, gdy pojawia się dokładnie to samo migotanie przy różnych przypadkach testowych. Mała czapka równolegle, która często naprawia niestabilność dostaw.
David
to była moja pierwsza myśl na czerwono, którą testowałem w domu (i nadal mam swoje podejrzenia), ale UV przetestowano na podstawowym, ale niezawodnym zasilaniu liniowym na stanowisku pracy, w którym mam lepszy zestaw. W szczególności włożyłem trochę wysiłku w scharakteryzowanie stałego prądu wyjściowego naszych dostaw laboratoryjnych do spektroskopii LED, a ten jest najbardziej stabilny
Chris H