Почему керосин останавливает мои красные светодиоды от освещения?

Я изначально опубликовал эту на chemistry.stackexchange, но не получил никаких ответов, поэтому я переписываю его здесь.

Короче говоря - у нас есть электронный продукт, который погружен в топливо (керосин является одним из них) и использует светодиод RGB ( нажмите здесь для таблицы данных ). Из-за проблемы герметизации в корпусе керосину удалось войти и покрыть ПХД. Интересен тот эффект, который оказал на печатную плату. Функциональность PCB полностью не затронута, кроме того, что красный светодиод в светодиодном модуле RGB полностью прекратил освещать. Мы сами воспроизвели это вручную, погрузив 2 новых печатных платы в керосин в течение дня, а затем вынимая их и включив их, и увидев, что красный светодиод полностью перестает светиться. Зеленые и синие светодиоды продолжают хорошо светиться.

Проверка неисправных плат показывает, что других электрических неисправностей нет. Это только красный светодиод, который полностью прекращает освещать. Мы измерили прямое напряжение на каждом из светодиодов в состоянии отказа, но не заметили существенной разницы, которая могла бы объяснить неисправность.

После выхода из печатных плат, чтобы просохнуть, красный светодиод снова начинает работать. Поэтому проблема не постоянна.

При взгляде на последнюю страницу в таблице данных светодиодный материал указан как AlGaInP / GaAs . Есть ли очевидная реакция между керосином и этими материалами, которые могли бы объяснить, почему просто красный светодиод перестает работать?

Обновление 1 . Я провел следующие эксперименты:

  • Капание капель на светодиод.
  • Погружение светодиода PCB + в керосин во время работы.

(Видео для последующего просмотра сегодня, надеюсь)

В обоих случаях на светодиоде не было ощутимого эффекта - он продолжал работать очень хорошо. Это, по-видимому, указывает на то, что проблема заключается не в чисто в оптической проблеме между керосином и светодиодом. До сих пор проблема возникала только после того, как в течение некоторого времени вымыли светодиод в керосине.

Обновление 2 . Я взял свежую печатную плату со светодиодом (еще не проделал никаких тестов с помощью только светодиода) и пропитал ее керосином. Я сделал несколько снимков с близкого расстояния перед тем, как промокнуть, после того, как вы промокли, пока он не работает, и после того, как он возобновит работу после того, как его оставили сушить.

Что показывают фотографии, так это то, что в светодиодном объективе очень ярко появляется вспышка в тот период, когда он не работает. Как только выпуклость отступает, светодиод снова загорается.

К сожалению, у меня нет камеры, установленной на печатной плате, чтобы увидеть точный момент, когда она перестает работать. Я позволил ему пропитаться около часа, прежде чем он перестанет работать. Я время от времени проверял светодиоды и не замечал изменений яркости светодиодов. Я пришел, чтобы проверить его один раз, и он был просто выключен. Мое подозрение в том, что это внезапное изменение.

Судя по опухоли, я собираюсь предположить, что внутри есть механический ущерб , который что-то двигает, и как только набухание отступает, оно возвращается в положение.

Слева: пропитанный керосином светодиод; Справа: Обычный светодиод Влево: пропитанный керосином светодиод в состоянии отказа, справа: нормальный светодиод

Светодиод в состоянии отказа после замачивания Светодиод в состоянии отказа после замачивания

Обычный светодиод «Обычный

Слева: пропитанный керосином светодиод после того, как его оставили насухо и в рабочем состоянии; Справа: Обычный светодиод Влево: пропитанный керосином светодиод после того, как его оставили насухо и в рабочем состоянии, вправо: нормальный светодиод

Пропитанный керосином светодиод после высыхания и в рабочем состоянии «Пропитанный

led
61 голос | спросил Amr Bekhit 16 PM000000120000002831 2016, 12:40:28

3 ответа


14
  

Мы измерили прямое напряжение и не заметили никаких изменений.

Физически я уверен, что это означает, что полупроводниковый интерфейс все еще производит фотоны с той же скоростью и длиной волны, что и раньше.

Итак, что-то происходит с этими фотонами.

Что вы должны сделать, так это получить рабочий источник красного света той же длины волны (например, еще один из ваших светодиодов), извлечь «объектив» из светодиода «донор»:

Светодиодное изображение

например. разрезая его бритвенным лезвием, проверяя передачу красного света до и после пропитывания этого материала в керосине.

Поскольку этот объектив крошечный, вы, вероятно, должны использовать что-то вроде куска картона с отверстием, пробитым через него какой-то иглой (не позволяйте дырочку добраться до маленького, чтобы вы не захотели иметь большую дифракцию. .) и установите объектив перед этим отверстием.

Моя догадка заключается в том, что впитывание материала в керосин приводит к резкому изменению оптических свойств, и это вполне может означать, что либо

  1. ваш объектив теперь поглощает красный свет или
  2. ваш объектив теперь не фокусируется на красном свете, а распространяется на него.

Чтобы исключить 2., вам понадобится очень темная комната и какой-то способ оценить распределение света. Таким образом, в действительности, без оборудования для оптического проектирования, в любом случае, керосин содержит смесь различных углеводородов, и они растворимы в других углеводородах, таких как прозрачный материал, используемый для защиты реальных светодиодов и действуют как объектив.

ответил Marcus Müller 16 PM000000120000002131 2016, 12:58:21
14

Мои 5 центов:

Большинство светодиодов сегодня залиты силиконом. Силикон обладает хорошей проницаемостью для ЛОС (летучие органические соединения, например, алканы и их изомеры), которые являются частью керосина.

ЛОС, входящие в силикон, могут взаимодействовать с силиконовой матрицей, изменяя ее оптические свойства. Часто наблюдаемый урон: горшок /линза может быть молочной или диффузной, и можно наблюдать пожелтение.

Некоторые ЛОС будут разбиты голубым светом светодиода, который обычно приводит к почернению светодиодных горшков /линз.

Известно, что эти эффекты (частично) обратимы. То есть обесцвечивание линз исчезнет, ​​если ЛОС смогут снова гасить. Это происходит быстрее, если нагреваться в условиях работы светодиода.

Итак, мое объяснение: Изменить: Очень спекулятивный Большие количества керосина могут также содержать ароматические соединения, которые, как известно, являются оптически активными (например, см. Пигменты azo красителей ). Силы Ван-дер-Ваальса могут изменять резонансное поведение ароматических соединений, что возможно, когда ЛОС входят в силиконовый каучуковый матрикс. Это может объяснить, почему фракции керосина достигают красной фильтрации при входе в горшок.

Изменить: Я не могу исключить взаимодействие ЛОС с самим полупроводником, но я затрудняюсь представить себе, как это может работать. Кристалл почти непроницаем для чего-либо при комнатной температуре, поэтому взаимодействие может происходить только на поверхности кости. Поскольку излучение света происходит везде вблизи границы pn, я сомневаюсь, что компоненты керосина могут препятствовать генерации фотонов. IMO только поглощение и фильтрация - это эффекты, которые нужно искать снова.

Другим виновником ухудшения состояния светодиодов является сероводород, который также можно найти среди других соединений серы в керосине. Но серная коррозия в светодиодах не является обратимой AFAIK, поэтому это может быть исключено из ИМО.

ответил Ariser 16 PM00000060000005031 2016, 18:44:50
1

Я предполагаю, что керосин поглощает красные фотоны и нагревает пластиковую линзу, вызывая ее выпуклость, что, в свою очередь, вызывает рассеивание фотонов. Таким образом, у вас есть двойной эффект поглощения и рассеяния красных фотонов. Существует также вероятность того, что в какой-то момент тепло произвело набухание пластика, создает соединение с высоким сопротивлением, которое возвращается к «нормальному» после того, как светодиод сохнет.

ответил Guill 19 PM00000090000005331 2016, 21:43:53

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132