Falha de LEDs no molhado - o que está acontecendo no nível de semicondutores?


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Recentemente, me deparei com dois LEDs muito diferentes que falharam devido a uma imersão, mas com um comportamento de falha interessante e quase idêntico. Eu gostaria de entender o que está acontecendo lá dentro.

Uma vez secos, ambos emitem, mas não como o esperado. A uma corrente razoavelmente alta (ou seja, perto de sua classificação máxima), eles fornecem uma luz constante que, a olho é indistinguível do comportamento normal. Nas correntes de transmissão mais baixas, a saída é menor que o normal e pisca. O (aparente) V f flutua. Em correntes ainda mais baixas, mas o suficiente para normal dar uma emissão clara, não há nada.

O primeiro é um 365 nm de 1,2 W da LED Engin usado em uma fotocatálise aquosa por estudantes de graduação que supostamente o molharam. Isso é executado em um suprimento de bancada para que eu possa testá-lo mais detalhadamente. O segundo é um único emissor 5050 vermelho em uma luz traseira de bicicleta embebida em uma tempestade. A falha é aparente apenas no modo de destaque (funcionando com uma corrente de inversor mais baixa do que em movimento, alimentada por um capacitor de 1F 5,5V que eu culpei inicialmente). Uma secagem completa não fez diferença visível (na verdade, seca, lavada com água desionizada, seca, assada em forno a 100 ° C por uma hora, testada em todas as etapas).

Isso é principalmente por curiosidade; Eu tenho alguma experiência em falha de semicondutores, mas nada como isso. O modo de falha parece interessante na maneira como se manifesta em baixa corrente por correntes mais altas, parece bom.


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Pode haver crescimento dendrítico devido à eletro-migração na carcaça de PCB / LED. Uma vez que eles formam uma lavagem com água, não os eliminamos.
Isdi 8/11

@isdi Eu tive o UV sob um microscópio com anotações visíveis do lado de fora antes ou depois da dessoldagem. I pode fazer o mesmo por um vermelho
Chris H

Todos os seus testes são feitos com conexões soldadas diretamente ao LED?
WhatRoughBeast

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Os estojos de LED não são hermeticamente fechados à prova de água.
Uwe

@ Sim, mas o que aconteceu lá dentro, depois que a água (presumivelmente) foi expelida? Se estava molhado e agia como um short, eu podia entender, mas por que resistir a oscilações / flutuações?
18720 Chris H

Respostas:


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Acho que David está no caminho certo, mas não explicou completamente. Crescimentos dendríticos e outras impurezas formam um caminho paralelo ao LED. Agora, esses podem não ser caminhos lineares e homogêneos ... a impedância pode mudar com o tempo, a temperatura, a umidade, etc. Uma possibilidade é que o calor do LED ajude a completar o caminho, para que ele ilumine e diminua.

Se você tiver uma corrente disponível que mantenha o LED aceso mesmo quando o caminho alternativo estiver saturado, ele aparecerá constante. Se a corrente puder ser facilmente absorvida pelo outro caminho condutor, ela provavelmente piscará conforme as propriedades desse caminho mudarem.


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Assim como você obteria colocando um resistor do valor certo paralelo ao diodo.


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Você poderia expandir como isso causaria a oscilação / flutuação do V_f? Um resistor por si só não parece causar isso, e não consigo ver de onde viria a capacidade suficiente - mas talvez eu esteja sentindo falta dela.
21718 Chris H

Normalmente, a tremulação é causada por uma fonte de alimentação instável. E, principalmente, quando você obtém exatamente a mesma cintilação em diferentes casos de teste. Um pequeno limite em paralelo, que geralmente corrige a instabilidade da oferta.
David #

esse foi meu primeiro pensamento no vermelho, que testei em casa (e ainda tenho minhas suspeitas), mas o UV foi testado em uma base de bancada linear básica, porém confiável, no trabalho, onde eu tenho um kit melhor. Em particular já coloquei um pouco de esforço para caracterizar a saída de corrente constante de nossas fontes de bancada para espectroscopia de LED, e este é o mais constante
Chris H
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