为什么煤油会阻止我的红色LED点亮？

我最初将其发布在chemistry.stackexchange上，但没有得到任何答案，因此我将其重新发布在这里。

长话短说-我们有一种电子产品，浸没在燃料中（煤油是其中的一种），并使用RGB LED（单击此处以获取数据表）。由于外壳中的密封问题，煤油设法进入并覆盖了PCB。有趣的是对PCB的影响。除了RGB LED模块中的红色LED完全停止点亮以外，PCB的功能完全不受影响。我们手动复制了这一过程，方法是将2个新的PCB浸入煤油中一天，然后将它们取出并加电，然后看到红色LED停止完全点亮。绿色和蓝色LED继续亮起。

检查出现故障的板表明没有其他电气故障。只是红色LED完全停止点亮。我们在故障条件下测量了每个LED上的正向电压，但没有发现任何可以解释故障的明显差异。

使PCB干燥后，红色LED重新开始工作。因此，问题不是永久的。

查看数据表的最后一页，LED材料列出为AlGaInP / GaAs。煤油和这些材料之间是否有任何明显的反应可以解释为什么仅红色LED会停止工作？

更新1：我进行了以下实验：

• 将煤油滴到LED上。
• 运行时将PCB + LED浸入煤油中。

（希望能在今天晚些时候跟进的视频）

在这两种情况下，对LED都没有感觉到的影响-它继续正常运行。这似乎表明该问题并非纯粹是煤油和LED之间的光学问题。到目前为止，仅在将LED浸入煤油中一段时间​​后才出现此问题。

更新2：我已经准备了一块新的带LED的PCB（仅用LED尚未进行任何测试），然后将其浸入煤油中。我在浸泡之前，不工作的情况下浸泡后以及在晾干后恢复工作后，都拍摄了一些特写照片。

照片显示，在不工作期间，LED透镜有一个非常明显的凸起。凸起消退后，LED再次点亮。

不幸的是，我没有在PCB上安装相机来查看其停止工作的确切时间。我会让它浸泡约一个小时，然后再停止工作。我不时检查一下LED，发现LED亮度没有变化。我来检查一次，它就关闭了。我怀疑变化是突然的。

从肿胀的角度来看，我猜想内部会有一些机械损伤在移动某些东西，一旦肿胀消退，它就会弹回原位。

左：煤油浸透的LED；右：正常LED

浸泡后LED处于故障状态

普通LED

左：干燥后处于工作状态的浸有煤油的LED；右：正常LED

晾干后处于工作状态的浸有煤油的LED

我们测量了正向电压，没有发现任何变化。

从物理上讲，我非常确定这意味着半导体接口仍会以与以前相同的速率和波长产生光子。

因此，这些光子发生了一些变化。

您应该做的是获得工作波长相同的红光光源（例如，您的另一个LED），从“供体” LED中提取“透镜”材料：

例如，用剃须刀将其切断，然后将红光浸泡在煤油中之前和之后测试红光的透射率。

由于该透镜很小，因此您可能应该使用像一块硬纸板那样的东西，并用某种针刺穿该孔（不要让孔变小，以免您希望衍射很大...），将镜头放在该孔的前面。

我的猜测是，将材料浸泡在煤油中会导致光学性能发生急剧变化，这很可能意味着

1. 您的镜头现在正在吸收红光或
2. 您的镜头现在不再聚焦红光，而是将其散布。

要排除2.，您将需要一个非常暗的房间并采用某种方法来猜测光的分布。因此，实际上，在没有光学设计实验室设备的情况下，煤油都包含不同烃的混合物，并且这些烃可溶于其他烃，例如用于保护实际LED并用作透镜的透明材料。

我的5美分：

今天，大多数LED都用硅树脂浇灌。硅树脂对作为煤油一部分的VOC（挥发性有机化合物，例如烷烃及其异构体）具有良好的渗透性。

进入有机硅的VOC可以与有机硅基质发生相互作用，从而改变其光学性能。经常观察到的损坏：灌封/透镜可能会变得乳白色或扩散，并观察到泛黄。

某些VOC会被LED的蓝光破坏，这通常会导致LED灌封/透镜变黑。

已知这些影响是（部分）可逆的。即，如果VOC能够再次放出，则镜片的变色将消失。如果在LED的工作条件下加热，这种情况会更快发生。

所以我的解释是：编辑：高投机性 大量的煤油可能还包含芳香族化合物，这些化合物已知具有旋光性（例如，参见偶氮染料颜料）。范德华力会改变芳族化合物的共振行为，当VOC进入硅橡胶基质时，这是可能的。这可以解释为什么进入灌装时煤油的一部分会达到红色过滤性能。

编辑：我不能排除VOC与半导体本身的相互作用，但是我很难想象这是如何工作的。晶体在室温下几乎不渗透任何物质，因此相互作用只能发生在骰子的表面。因为发光发生在pn边界附近的任何地方，所以我怀疑煤油成分会阻止光子的产生。IMO仅吸收和过滤是需要再次照顾的效果。

导致LED劣化的另一个原因是硫化氢，在煤油中的其他硫化合物中也可以发现硫化氢。但是LED中的硫腐蚀不是可逆的AFAIK，因此可以排除在IMO之外。

我的猜测是，煤油会吸收红色光子并加热塑料透镜，使其凸出，进而导致光子分散。因此，您具有红色光子吸收和分散的双重作用。在某种程度上，塑料产生的热量膨胀也可能会产生高电阻连接，这种连接在LED变干后会恢复到“正常”状态。