Kegagalan LED dalam kondisi basah - apa yang terjadi di tingkat semikonduktor?

Baru-baru ini saya menemukan dua LED yang sangat berbeda yang gagal karena perendaman, tetapi dengan perilaku kegagalan yang menarik dan hampir identik. Saya ingin memahami apa yang terjadi di dalam.

Setelah dikeringkan keduanya mengeluarkan, tetapi tidak sesuai harapan. Pada arus yang cukup tinggi (yaitu mendekati nilai maksimumnya) mereka memberikan cahaya yang stabil yang oleh mata tidak dapat dibedakan dari perilaku normal. Pada arus drive yang lebih rendah, outputnya kurang dari normal dan berkedip-kedip. The (jelas) _Vf , berfluktuasi. Pada arus yang masih lebih rendah, tetapi cukup untuk normal memberikan emisi yang jelas, tidak ada apa-apa.

Yang pertama adalah 365 nm 1.2 W dari LED Engin yang digunakan dalam fotokatalisis berair oleh undergrads yang mungkin membuatnya basah. Ini adalah pasokan bangku sehingga saya bisa mengujinya lebih menyeluruh. Yang kedua adalah pemancar tunggal 5050 merah di lampu sepeda belakang yang direndam dalam badai. Kegagalan hanya terlihat ketika pada mode standlight (berjalan dengan arus drive yang lebih rendah daripada jika bergerak, ditenagai oleh kapasitor 1F 5.5V yang awalnya saya salahkan). Pengeringan menyeluruh tidak membuat perbedaan yang nyata (pada kenyataannya dikeringkan, dibilas dengan air DI, dikeringkan, dipanggang dalam oven 100 ° C selama satu jam, diuji pada setiap tahap).

Ini terutama karena penasaran; Saya memiliki beberapa latar belakang dalam kegagalan semikonduktor tetapi tidak ada yang seperti ini. Mode kegagalan tampak menarik dengan cara memanifestasikannya pada arus rendah dengan arus yang lebih tinggi, tampaknya baik-baik saja.

led component-failure Chris H.
sumber

Mungkin pertumbuhan dendritik karena migrasi elektro pada rumah PCB / LED. Sekali itu bentuk cuci air tidak akan menyingkirkan mereka.

isdi

@isdi Saya sudah punya satu UV di bawah mikroskop dengan mencatat terlihat di luar sebelum atau setelah pematrian itu. Saya dapat melakukan hal yang sama pada yang merah

Chris H

Apakah semua pengujian Anda dilakukan dengan koneksi yang disolder langsung ke LED?

WhatRoughBeast

Kasing LED tidak kedap air tertutup rapat.

Uwe

@Kami ya, tapi apa yang terjadi di dalam, begitu air (mungkin) telah dimatikan? Jika basah dan bertindak sebagai pendek saya bisa memahaminya, tetapi mengapa berkedip / berfluktuasi resistensi?

Chris H

Jawaban:

Saya pikir David ada di jalur yang benar, tetapi tidak menjelaskan secara menyeluruh. Pertumbuhan dendritik dan pengotor lainnya membentuk jalur paralel ke LED. Sekarang, ini mungkin bukan jalur linier, homogen ... impedansi dapat berubah dengan waktu, suhu, kelembaban, dll. Satu kemungkinan adalah bahwa panas dari LED membantu untuk menyelesaikan jalur, sehingga itu mencerahkan dan meredup.

Jika Anda memiliki arus yang tersedia yang akan membuat LED menyala bahkan ketika jalur alternatif jenuh, itu akan tampak stabil. Jika arus dapat dengan mudah diserap oleh jalur konduktif lainnya, kemungkinan akan berkedip karena sifat-sifat jalur itu berubah.

Cristobol Polychronopolis
sumber

-1

Sama seperti Anda akan mendapatkan dengan meletakkan resistor dengan nilai yang tepat paralel ke dioda.

David
sumber

Bisakah Anda memperluas bagaimana itu akan menyebabkan flickering / berfluktuasi V_f? Sebuah resistor saja sepertinya tidak akan menyebabkan ini, dan saya tidak bisa melihat dari mana kapasitansi yang cukup berasal - tapi mungkin saya melewatkannya.

Chris H

Biasanya, kedipan disebabkan oleh catu daya yang tidak dapat dilepas. Dan khususnya ketika Anda mendapatkan kedipan yang sama persis dengan berbagai kasus pengujian. Tutup kecil secara paralel, yang sering memperbaiki ketidakstabilan pasokan.

David

itu adalah pikiran pertama saya pada warna merah, yang saya uji di rumah (dan saya masih memiliki kecurigaan) tetapi UV diuji pada pasokan bangku linier dasar namun dapat diandalkan dalam pekerjaan, di mana saya memiliki kit yang lebih baik. Secara khusus saya telah berupaya sedikit untuk mengkarakterisasi output arus konstan dari persediaan bangku kami untuk spektroskopi LED, dan yang ini adalah yang paling stabil

Chris H