Guten Tag Gemeinde, heute eine Frage zu kleinen Power-LEDs. Wenn es um Hilfsmittel und Werkzeuge zur Produktion geht, bauen wir hier in der Firma manchmal ganz bastlermäßig selbst LED-Beleuchtungen. Nun hatte ich schon zweimal den Fall, daß eine LED in der Reihenschaltung an Konstantstromquelle "ausgeht", die anderen aber unverändert weiterleuchten. Das Ausgehen geschieht nach anfänglichen Flackern - aber genau nur die eine LED flackert. Abkühlen lassen und erneut einschalten hilft kurz, dann wiederholt sich das Ganze. Nach mehrfachem An- und Abschalten ist die LED dann irgendwann ganz tot. Kontaktprobleme (auch der Bonddrähte) können es nicht sein, da sie ja weiterhin den (Konstant-)Strom durchläßt. Heute habe ich mal die Linse der defekten abgenommen und konnte die Spannung darüber messen: Ziemlich genau 1,0V. Gesamtspannung von 8 LEDs inkl. der defekten 21,6V, also haben die guten 2,95V bei 350mA Konstantstrom. (Weiße LEDs sind das natürlich) Nun zum Lötverfahren: Wie gesagt bastlermäßig. Es mußte nämlich schnell ein Ergebnis her, Bestücken lassen wäre auch Blödsinn bei 2 Alu-PCB-Streifen a 8 LEDs. Reflow-Ofen gibts natürlich nicht. ABER: Wir haben hier ein Spezial-Lot mit 96°C Schmelzpunkt. Also eine Wärmeplatte auf 110°C gestellt, Alu-PCB drauf, die Pads mit dem Speziallot ver"zinnen". Mit einer Spritze ordinäres "Lötwasser" auf den Landeplatz der LED, das köchelt kurz auf und das Ver"zinnte" sieht echt super aus. Dann mit der Pinzette LED drauf und "herumruckeln", kurz abnehmen und die Pads kontrollieren, die haben sich dann normalerweise auch gut ver"zinnt". Dann wieder draufsetzen, nochmal ein Tropfen Lötwasser dazu, und die LED ruckelt sich von selbst durch die Oberflächenspannung zurecht, wie sonst auch beim Reflow-Verfahren. Danach das Lötwasser intensiv mit Spülwasser und klarem Wasser und Zahnbürste runter und alles mit Preßluft trockenpusten. Mir ist klar, daß Lötwasser aus dem Dachdeckerbereich auf einer Platine eigentlich nichts zu suchen hat. Aber da sie so einfach gestaltet ist (nur die 8 LEDs sind drauf) und sofort danach super gereinigt wird, dachte ich mir... naja. Meine Fragen jetzt: 1. Ist dieses "Durchgehen" bei LEDs der normale Versagensfall? 2. Woher kommt es? Von den 110°C beim Löten? Vom Eindringen diverser Substanzen beim Löten/Reinigen? Zu hohe Temperatur im Betrieb? Die Kühlung ist eigentlich gut dimensioniert... PS. Die LEDs sind Luxeon Rebel. Freue mich schon auf fundierte Antworten. Von Allgemeinplätzen wie "Lötwasser auf Elektronik geht nicht" habe ich nichts. Bis dahin werde ich die defekte LED austauschen und weiteren Burn-In betreiben. Mit bestem Gruß Tom Heike
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> Von Allgemeinplätzen wie "Lötwasser auf Elektronik geh nicht" habe ich > nichts. Warum fragst du, wenn du das offensichtliche nicht hören willst?
Eine fundierte Antwort wäre z.B.: "Trotz intensiver Reinigung bist Du nicht in den Spalt unter der LED gekommen, und genau dort richtet der Säure-Cocktail seinen Schaden an" oder so ähnlich... jedenfalls etwas, das ich noch nicht weiß oder nicht gut einschätzen konnte. Der von mir befürchtete Allgemeinplatz würde zeigen, daß der Antworter nicht genau gelesen hat und mir zutraut, auf einer dichtbestückten Platine mit Lötwasser rumzupanschen, das ganze mitsamt der getrockneten hygroskopischen Säurereste in ein Gehäuse zu packen und zu erwarten, daß das funktioniert. So blöd bin ich aber nicht. Ich wäge ab, ob die Lötwasser-Panscherei so kurzzeitig und mit sofortig anschließender Reinigung nicht doch ok ist. Auf diese Problematik eingehende Antworten oder meinetwegen auch nur Meinungen oder Einschätzungen oder vergleichbare Erfahrungswerte sind mir willkommen. Jetzt klar?
Ich betreibe jetzt die zweite Platine mit einem Labornetztei als KSQ mit 350mA (laut Netzteil-Display). Da ist bis jetzt auch keine ausgefallen. Der Rippenkühlkörper wird gerade mal handwarm - 33°C laut IR-Thermometer. Ich habe versucht, mit einem Temperaturfühler die Alu-Platine selbst zu messen, aber dank schlechtem Wärmekontakt und vergleichweise gutem Wärmeabtransport in den Fühler kommen da auch nur 34°C zusammen. In Wirklichkeit ist es wohl etwas mehr. Dennoch - diese Temperaturen finde ich harmlos. Die Platine hat mein Kollge auch gut gemacht - das Wärmeableitpad auf dem PCB ist schön verbreitert. Also, vielen LEDs da draußen geht es in Sachen Wärme deutlich schlechter als diesen hier...
Da wird der Wärmekontakt zur kühlenden Unterlage zu gering sein und die Dioden werden zu heiß. Anhand des Bildes befürchte ich, dass die Wärmeableitung nur über die Kontaktpads geht und der Wärmekontakt zu der mit vielen Vias versehenen Fläche nicht ausreicht. Evtl. hebt beim Löten das Lot die Leuchtdiode etwas von der Unterlage ab, sodass der Wärmekontakt nur bei den Kontaktpads besteht. Ein Mikroskop könnte da vielleicht Klärung bringen. Evtl. müsste die LED beim Löten auf die Unterlage gepresst werden TomH schrieb: > und die LED > ruckelt sich von selbst durch die Oberflächenspannung zurecht, aber nur bezüglich der Kontaktpads und die müssten wesentlich größer sein, um die Wärme wirkungsvoll weiterzuleiten. Vielleicht wäre eine LED mit etwas andrer Bauform eine Lösung.
Anm. Was hilft ein wunderbar gemachtes Wärmepad, wenn die Diode keinen Kontakt dazu hat?
Die Luxeon Rebel haben ein großes thermisches Pad unter dem Die und die beiden kleineren Kontaktpads. Natürlich werden alle gleichermaßen ver"zinnt" und gelötet. Möglich ist aber tatsächlich, daß verhältnismäßig viel Lot an den Kontaktpads die LED anhebt und wenn dann gleichzeitig auf dem thermischen Pad verhältnismäßig wenig Lot ist... Andrücken wäre gut, aber bei 8 Stück gleichzeitig auf einer ca. 18cm langen gleichmäßig auf Lotschmelztemperatur erwärmten Platine schwierig. Ich werds mal versuchen. Nach meiner Erfahrung drückt es dann eine winzige Lotperle seitlich raus, die müßte man noch mit einer dünnen Entlötlitze erwischen, ohne daß es dann gleich zu wenig wird... Die beiden Platinen sind jetzt eine Weile gelaufen, die fragliche LED endgültig gestorben, aber sonst keine weitere ausgefallen. (Eine Platine ist also bis jetzt völlig ok) Sieht also schon nach nicht beherrschten Prozess, individueller Ausfall wegen genau dort nicht passender Lotmenge oder so aus... Andererseits haben wir neulich ein ähnliches Board mit UV-LEDs gemacht und die sind wie die Fliegen gestorben. Allerdings war dort auch das thermische Pad kleiner und auf der Platine nicht so gut ausgestaltet. Ich muß auch mal die Wärmeleitfähigkeit von diesem Lot in Erfahrung bringen... aber jetzt mach ich erst mal Feierabend. Danke für die Antworten bisher! Tom.
TomH schrieb: > Nun hatte ich schon zweimal den Fall, daß eine LED in der > Reihenschaltung an Konstantstromquelle "ausgeht", die anderen aber > unverändert weiterleuchten. Klingt ja nach Kurzschluss. TomH schrieb: > Bis dahin werde ich die defekte LED austauschen und weiteren Burn-In > betreiben. Geht es tatsächlich wieder, wenn du die LED tauscht, ist also der Kurzschluss auf der LED, oder geht es trotzdem nicht, weil der Kurzschluss auf der Platine liegt ? Ein Kurzschluss auf der LED ist ein schmelzen durch schlecte Wärmeabfuhr. Ein Kurzschluss auf der Platine wäre durch euer Lötwasser verursacht.
Also, dann scheint das Problem an Überhitzung der LEDs zu liegen. Die legieren nämlich durch und dann sind sie nur noch ein Ohmscher Widerstand. Wenn ich mich nicht täusche gibt es für solche LEDs, wie für andre SMD-Bauteile, Lötprofile in den Datenblättern zu finden. Und wenn das Lot auf dem Thermopad der Diode für Normallot ausgelegt ist, wird es sich kaum mit Niedertemperaturlot vertragen. Das Heraustreten einer einzelnen Lotperle signalisiert ja schon, dass es da mit der Oberflächenspannung des flüssigen Lots nicht stimmt. Solch eine Perle ist ein Signal, dass das Lot irgendetwas nicht benetzen will. Flussmittel, Lot auf dem Thermopad, das Lot auf der Leiterplatte und Niedertemperaturlot müssen doch zueinanderpassen. Btw. Wenn das Lötwasser durch Kapillaren usw. in die Umhüllung der LED eingesickert ist, wird es sich durch kein Mittel der Welt mehr herauswaschen lassen. Das wird z.B. seitlich am Chip die PN-Schicht der LED zerfressen, sodass sioch ein Nebensch1uss bildet, auch wenn die Bondung nicht betroffen ist.
Oder Kurzschluss auf der Platine, weil die LED so heiß wird, dass das Lot schmilzt und unter der LED zusammenläuft.
High Power SMD LEDs kann man wunderbar mit normalem Lötzinn auf der Ceran-Herdplatte löten und kriegt da auch eine anständige Aufheiz- und Abkühlphase hin. Machen viele LED-Bastler so und auch ich seit vielen Jahren. Beispielsweise die Cree XP-G, XM-L oder Osram Oslon. Ganz wenig Lötzinn auf die drei Kontakte auf der Platine geben, also auf die Kühlfläche und die beiden elektrischen Kontakte, danach die LED drauflegen und sachte auf die heiße Fläche der Herdplatte schieben. Wenn sich die LED nach einigen Sekunden leicht bewegt, ist das Lötzinn flüssig und die Platine wird wieder vorsichtig auf die kalte Fläche geschoben. Ich presse dabei auch vorher leicht auf die LED, um wirklich eine dünne Lötzinnschicht zu erreichen. Dabei ist jedoch eine ruhige Hand nötig, da die Linsen bei der Temperatur extrem leicht beschädigt werden. Hochwertige LED musste ich bisher eigentlich nicht extra vorher verzinnen, das auf der Platine hatte bisher immer gereicht. Wichtig ist dabei, wirklich ganz wenig Lötzinn aufzutragen, damit eine ganz kleine Erhebung da ist, mehr nicht. Wenn die LED nicht sauber aufliegen kann und zur Seite kippt, ist zu viel Lötzinn drauf und es wird wahrscheinlich einen Kurzschluss geben.
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Wer hat denn die Pads "angelegt"? (Ich frag mal ganz vorsichtig) Luxeon hat doch sicher hier entsprechende Vorgaben, oder? Mir erscheinen die Pads für die Anschlüsse VIEL zu groß. Dort zieht sich die Diode hin. Wie sieht das dann unter der Diode aus? Dort muss das Pad relativ groß werden und das Landpattern entsprechend so aufgeteilt (vier Pads evtl.? Ich müsste jetzt nachsehen...) werden, sodass die "Zinnbeule" nicht zwei Meter in den Himmel ragt. Hier in deinem Fall schwimmt die LED auf den Anschlusspads auf. Was sagt denn das Datenblatt im Abschnitt "Layoutvorlagen"? StromTuner https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwjVi4SbpabVAhWjYZoKHRHTBN0QFggxMAE&url=http%3A%2F%2Fwww.lumileds.com%2Fuploads%2F252%2FAB32-pdf&usg=AFQjCNHCwAWj_Do84o8SgaShOHLesWldaw StromTuner
Guten Morgen! Neue Erkenntnisse. Die Leiste mit der einen defekten LED nochmal eingeschaltet: LED geht doch kurz wieder und dann flackernd aus. Jetzt mal unterm Mikroskop angeschaut. Der Abstand zur Platine sieht harmlos aus. Nicht so, also ob ein großer Lot-Tropfen unter einem elktrischen Pad die LED angehoben hätte und sie deshalb beim thermischen Pad keinen Kontakt hätte. Aber: Zwischen den elektrischen Pads lugt es so schwärzlich drunter hervor. Auf die Wärmeplatte und LED runter. Die Klebung der Linsen zeigt sich von den 110°C unbeeindruckt, da hatte ich ein bißchen Bammel. Die abgelötete LED zeigt schwarzen Grind zwischen den Pads, auf der Platine ebenso. Alles mit Wasser und ganz feinen festen Wattestäbchen gereinigt und LED wieder draufgesetzt. Dieses Mal ohne jegliches Lötwasser. Dann "schwimmt" sich die LED nicht so schön in die Mitte des Landpatterns, man muß mit der Pinzette nachhelfen. Ergebnis: Geht wieder. Es scheint also doch so zu sein, wie klein Hänschen sich das vorstellt: Lötwasser ist böse, und man bekommt es mit dem Reinigen nicht immer gut genug aus den Ritzen. Fazit für mich: - Bis auf weiteres vertraue ich dem Niedrigtemperatur-Lot. - Das Lötwasser werde ich weiter verwenden, um die Pads auf der Platine und auf der LED ordentlich zu ver"zinnen". Dann muß es aber in einem Zwischenschritt von beiden wieder intensiv heruntergeputzt werden, bevor die LED endgültig aufgesetzt wird. - Und danach kommt natürlich kein Lötwasser mehr dazu. Eine Alternative wäre noch: Alles wie bisher, aber das Reinigen intensiver länger mit Ultraschall mit anderen Tensiden noch dazu Alkohol / usw. Die Ausfallquote war ja "nur" 1/16. Wenn ich sie mit besserer Reinigung deutlich runterkriege, reicht mir das für unsere Hilfsmittel für den Hausbedarf. Es ist ja nicht Produktion. Jetzt arbeite ich noch Eure Antworten ab. Michael: Also meiner Meinung nach war es jetzt eine Art leitende Kohleschicht, die sich aus den Lötwasser-Rückständen, evtl. zusammen mit säuregelöstem Metall aus Pads und Lot gebildet hat. Aber nach Reinigung der einzelnen Teile war alles wieder weg. Keine (sichtbare) dauerhafte Schädigung von Platine oder LED-Pads. Peter: Das "Durchlegieren" hätte ich auch vermutet - vor allem dachte ich, daß die noch anstehenden 1,0V irgendwie mit einem letzten PN-Übergang plus ein bißchen Widerstand zu tun haben. Letztendlich war es wohl so, daß diese Grindschicht zwischen den Pads gerade so gut geleitet hat, daß bei 350mA 1V entstanden sind, für die LED war da natürlich nicht genug Spannung da, daß sie noch geleuchtet hätte. Das perfekte Zusammenspiel von Lot, Padoberflächen usw. Ja, mag schon sein. Dieses Niedertemperatur-Lot "fließt" schon irgendwie anders als normales Elektronik-Lot, wobei ich nicht weiß, ob das schöne Fließen von Elektroniklot nicht dem steten Dabeisein von Kolophonium zu verdanken ist. Die Pads auf der Platine waren verzinnt, das vermischt sich natürlich mit dem Niedertemperatur-Lot (vermutlich Bi 52, Pb 32, Sn 16) und setzt den Schmelzpunkt etwas herauf. Die Pads an der LED sind wohl dünn vergoldet. Also ich glaube, das passt schon. Das mit der "Perle" aus Lot hatte ich auch mißverständlich geschrieben, die kommt nur vor, wenn das Lot aus dem Spalt gequetscht wird und auf dem Lötstoplack muß - nicht auf der metallischen, ver"zinnt"en Lötpadoberfläche. Sven: Nö, das glaube ich nicht. So einen Kurzschluß müßte ich dann ja oft auch direkt schon beim Auflöten produzieren. Nein, ich glaube, das Lot versammelt sich durch die Opberflächenspannung schon einigermaßen unter den Pads und läuft nicht zusammen. E.S: Interessant, das werde ich mir mal merken. Vor allem für kleinere Einzelplatinen. Die Herumschieberei wird aber schwierig bei diesen ca. 18cm langen Platinen mit 8 LEDs. Axel: Soviel ich weiß, hat mein Kollege schon ganz genau das Landpattern aus dem Datenblatt nachgebildet. Die LED zieht sich auch wunderbar auf die gewünschte Position. Die Strahlqualität mit diesen supereng fokussierenden Linsen ist auch erstaunlich und alle 8 LEDs einer Platine zielen wunderbar in die gleiche Richtung. Also, vorerst ist das Problem gelöst, ich melde mich wieder, wenns wieder eine ausgeht ;-) Und wenigstens einmal will ich "LED's" schreiben :-)
> Dieses Mal ohne jegliches Lötwasser. Dann "schwimmt" sich die LED nicht > so schön in die Mitte des Landpatterns, man muß mit der Pinzette > nachhelfen. > Ergebnis: Geht wieder. Und weshalb motzt du dann erstmal rum? > Der von mir befürchtete Allgemeinplatz würde zeigen, daß der Antworter > nicht genau gelesen hat und mir zutraut, auf einer dichtbestückten > Platine mit Lötwasser rumzupanschen, das ganze mitsamt der getrockneten > hygroskopischen Säurereste in ein Gehäuse zu packen und zu erwarten, daß > das funktioniert. So blöd bin ich aber nicht. Ich wäge ab, ob die > Lötwasser-Panscherei so kurzzeitig und mit sofortig anschließender > Reinigung nicht doch ok ist. Warum Lötwasser? Es gibt auf dem freien Markt tankwagenweise für Elektronikbaugruppen geeignete Flussmittel.
TomH schrieb: > Alles wie bisher, aber das Reinigen intensiver länger mit > Ultraschall mit anderen Tensiden noch dazu Alkohol / usw. Anschliessend noch einen kräftigen Schluck Alkohol trinken. Dadurch bekommt man eine ruhigere Hand und kann die LEDs besser positionieren. :-)
Dieses Niedrigtemperaturlot ist hier unnütz und stiftet nur Verwirrung. (meinetwegen bleihaltige) Paste drauf, LED'''s platzieren, die Platten auf 180Grad vorheizen und dann mit Heißluft die sache aufschmelzen lassen, wenn ihr das nicht in den Ofen schieben könnt, weil a) platine zu groß oder b) keine Ofen da ist. Als Flussmittel "löthonig" aus der Tube. Aktueller Kram, den es an jeder Ecke gibt. Glaube selbst Reichelt hat sowas. Blos keine Lötwasser mehr! Bist Du denn da der einzige in der Firma? Was sagen denn die anderen dazu, wenn Du mit LÖtwasser ankommst. Machen da noch mehr mit? Oder kennen die sich nicht aus in dieser Materie und sind alles "metaller"? StromTuner
Ganz ruhig... Es handelt sich bloß um eine LED-Leiste, mit der ich was mit Streiflicht beleuchte, um die darauf haftenden Staubpartikel zu finden und zu entfernen. Nix Produktion, nix Autoindustrie, nix TÜV. Unsere Firma wird davon nicht explodieren und keiner hier muß mich nach deren Standort fragen, damit er sich ggf. in Sicherheit bringen kann. Das Niedrigtemperatur-Lot ist halt vorhanden und es gibt ein gutes Gefühl, wenn die ganze Chose nur auf 110°C geheizt werden muß. Das kann man nämlich dann sehr lange machen und sich mit dem Verzinnen und Positionieren der LEDs Zeit lassen, und sicher sein, daß sie von der Temperatur keinen Schaden nehmen. Sogar die Linsen und deren Klebepads sind im Reparaturfall davon unbeeindruckt. Ok, ich werde statt Lötwasser mal Lötfett oder Löthonig probieren, sogar Kolophonium könnte bei 110°C gerade mal so schmelzen. Das Lot selbst ist ohne jedes Flussmittel und schmilzt schon so ein bißchen widerwillig-klecksig, und der Einfluß des Lötwassers auf das Fließverhalten war immer frappierend... Übrigens, die Liste zu den Verbesserungen beim Reinigen war eine lange Aneinanderreihung, mit Schrägstrichen getrennt. Die Board-Software hat daraus teilweise kursiven Text gemacht. Again what learned. Aha, unterstrichen geht ganz ähnlich!
Löse doch das Kolophonium mit Spiritus: kleinen Pinsel in Spiritus tauchen, dann damit über das in einer kleinen Dose befindliche Kolo pinseln. So, wie Du es früher beim Malen mit Wasserfarben gemacht hast. Und danach die Lötflächen anpinseln.
> Ok, ich werde statt Lötwasser mal Lötfett ... probieren
Ich fürchte, du raffst es nicht.
Besorg dir doch bitte einfach ein anständiges Flussmittel. Das kostet kaum was und kann auf der Platine verbleiben.
Bernd G. schrieb: >> Ok, ich werde statt Lötwasser mal Lötfett ... probieren > > Ich fürchte, du raffst es nicht. Hier gibts ein schönes Beispielbild: Beitrag "Re: Lötfett empfehlenswert"
Ok. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden. Ich werde kein Lötwasser und kein Lötfett verwenden.
- Entweder die Herstellerfirma hat geschlampt und sie haben die Bondingmaschinen auf "schneller" gestellt (der Draht wird quasi nur noch fest rangedrückt und der Test in der Firma ist dann auch erst mal okay). - Oder deine LEDs werden zu warm. Theoretisch kann der Chip 120°C warm werden, aber durch dan Wärmeübergangswiderstand durch den Chip, durch den Kleber, durch den Heatspreader ergibt sich eine recht große Temperaturdifferenz. Man kann so mit 30°C rechnen, also darf man nur noch max. 90°C am Heatspreader (unter der LED) messen. Am Kühlkörper sind es dann vielleicht keine 90°C, sondern vielleicht 70°C (je nach Stelle) die als absolutes Maximum gemessen werden dürften. Jetzt kommt noch das Problem dass die LED bei der maximal möglichen Temperatur auch nicht gerade lange hält. Einfaches anschauliches Beispiel:
1 | Temp. in °C | Lebensdauer in Stunden |
2 | -------------------- |
3 | 20 | 100.000 |
4 | 30 | 50.000 |
5 | 40 | 25.000 |
6 | 50 | 12.500 |
7 | 60 | 6.250 |
8 | 70 | 3.125 |
9 | 80 | 1.563 |
10 | 90 | 781 |
11 | 100 | 390 |
12 | 110 | 195 |
13 | 120 | 98 |
14 | 130 | 48 |
15 | 140 | 24 |
So in etwa kann man sich das vorstellen. Das mit dem Lötwasser ist im übrigen kein Problem wenn man das Zeug mit warmen Wasser vollständig entfernt. Es gibt einfach Fälle in denen nur das Zeug hilft, zum Beispiel beim verzinnen von diesen Stiftleisten (aus China) die aussehen als wären sie aus Messing, ist aber Phosphorbronze und ist nicht verzinnt oder vergoldet. Solch ein LED Chip besteht aus mehereren Schichten und durch hohe Temperaturen wandern die Atome der Stoffe umher, sie diffundieren quasi durch das Material und verunreinigen die anderen Schichten. Somit baut sich dann ein Parallelwiderstand zu der LED auf. Im Idealfall ist der Widerstand der weißen LED im unteren Spannungsbereich (unter 2.2V) unendlich hoch. Wenn du zum Beispiel mit einem 1.2V Akku und einem in Reihe geschalteten Widerstand nimmst und ihn an die LED hältst, dann fließt ein Strom durch den Widerstand und dem Widerstand der LED. Jetzt kannst du den Widerstand der LED berechnen. Du müsstest hier bei LEDs ohne jedweden Defekt keinen Stromfluss über deinen Widerstand messen können. zur Temperatur: Miss mal die Temperatur in der Nähe des Heatspreaders und lass die Lampe so lange an bis die Maximaltemperatur erreicht worden ist. Wenn die Temperatur zu hoch ist, dann benötigst du entweder einen zusätzlichen Lüfter oder einen größeren Kühlkörper. Ohne Lüfter benötigt man wirklich einen mächtigen Alu-Klotz. (habe das auch ausprobiert und bin mit der Passiv-Kühlleistung nicht zufrieden, der riesige Kühler sollte nur 20W wegkühlen und war außen 50-70°C warm :-( je nach Messpunkt) Bei meinen Lampen ist überall ein Lüfter drin und sei es nur für den Fall dass 50°C überschritten werden, dann geht der Lüfter langsam an und hält die Temperatur im Zaume. Sollte der Lüfter das nicht mehr schaffen, dann wird so lange auf eine niedrigere Leistungsstufe gestellt bis es eben funktioniert. Es ist ja möglich dass der Lüfter von der Software aktiviert wurde, aber er wegen Verdreckung oder einem Defekt gar nicht anläuft.
Der letzte Beitrag ist zwar ausführlich und richtig, aber geht an der Erkenntnis vorbei, daß es kein Erwärmungsproblem war. Mittlerweile haben die LED-Leisten ein paar Tage Burn-In hinter sich, alles ok. Und ich habe mir die weiter oben einmal erwähnten Alu-Platinen mit UV-LEDs vorgenommen. Diese sind thermisch deutlich mehr belastet: Ein Hauch kleinerer Footprint und 3W statt 1W-Typen. Wir betreiben sie aber nur mit 800mA statt den vollen 1000mA. Dennoch, es sind 16 Stück auf einer 80x110mm Platine und es sitzt schon ein ganz odentlicher Kühlkörper dahinter. Dieser wird so warm, daß man ihn gerade noch anfassen kann. Der letzte Stand zu diesem Projekt, bevor es in die Eckel gelegt wurde: Gefühlt 3/4 der LEDs auf Nimmerwiedersehen ausgestiegen. Beim erneuten Inbetriebnehmen leuchteten aber auf einmal wieder alle, und nur zwei gingen dann flackernd wieder aus! Also auch alles abgelötet, saubergemacht, ganz ohne Flußmittel wieder aufgelötet. Aber immer noch das Niedertemperatur-Lot. Jetzt gehen alle, dauerhaft. Das Gefühl beim Auflöten ist aber kein gutes. Mich wundert es ehrlich gesagt, daß ich bei jeder LED die elektrischen Pads und das thermische Pad in der Mitte gleichermaßen erwischt und verbunden habe. Beim nächsten Projekt dieser Art müssen die Pads so gestaltet werden, daß es einen Pfad zum "Danebenrauslaufen" des Lots für jedes Pad gibt. Das ist hier nämlich nicht so. Deshalb auch das weiter oben erwähnte Austreten einer winzigen "Perle" auf den Lötstopplack. UND ich interessiere mich jetzt endlich und ehrlich für vernünftiges Flussmittel! Für Bastlereien dieser Art ist bei uns Conrad der Lieferant der Wahl, auch dort gibt es schon eine größere Auswahl als mir lieb ist, bzw. ich will nicht jedes bestellen und jedes ausprobieren. Hier meine Vorauswahl, vielleicht könnt Ihr mir Tipps geben. "Löthonig" ist dort zur Verwendung bei höheren Temperaturen beschrieben, ich habe ja extra niedrige, also würde ich davon Abstand nehmen. Mein Billig-Favorit ist Stannol Lötpaste. Wird als nicht korrosiv beschrieben, aber bei Elektronik sollten die Reste doch entfernt werden. Edsyn FL112 wird dort lustigerweise als "Lötwasser" bezeichnet, ist aber laut Beschreibung nicht korrosiv und kann auf der Platine bleiben. Bestellnummer 588753 - 62. Dann gibt es noch weitere Varianten vom EDSYN "Lötwasser" und diverse Flussmittel-Stifte von Stannol und EDSYN, alles noch völlig ok im Preis, nur alle auf einmal will ich nicht kaufen. Also, einen Tipp?
TomH schrieb: > Also, einen Tipp? Also die alte Schule ist doch einfaches Kolophonium, das gibt es als ein Stück in Pappe als fester Block oder in einer kleinen Metalldose. Das Zeug muss man nicht entfernen und kann auch auf der Schaltung bleiben. Manch einer mixt sich das Zeug mit einer Art Wachs oder mit Isopropanol/Spiritus damit es auf die entsprechenden Stellen gestrichen werden kann. Bei der Flüssigen Form muss man aber aufpassen, es muss in ein sicheres Behältnis welches im Idealfall nicht verkleben kann. Diese ganzen wässrigen Lösungen sind meiner Ansicht nach nicht wirklich gut nutzbar, es muss eher gelförmig sein damit es nicht gleich wegfließt wenn man es auf eine Stelle aufbringt. Du sagtest dass du bei einer defekten LED dann einen Spannungsabfall von 1V misst. Also alle LEDs in der Reihe leuchten und es fließt auch der entsprechende Strom über die in Reihe geschalteten LEDs inklusive der "defekten LED" ? (Vielleicht baut sich dort eine Art Kurzschluss zwischen den beiden Pads der LED auf?) Nachdem sich die defekte LEDs wieder abgekühlt hast ist sie beim nächsten bestromen der LED wieder bei etwa 3V? Vielleicht ist ja etwas von dem Chlorhaltigen Flussmittel unter den beiden Pads des LED-Chips zurück geblieben und durch die höheren Temperaturen während des Betriebs der LED oxidiert das Zeug das Kupfer und bildet eine dünnen leitfähigen Film. Dann müsste ein einfaches entlöten und unten säubern die LED wieder funktionsfähig machen. Was ist das eigentlich für ein Spezial-Lot mit 96°C Schmelzpunkt? Bei Nvidea Grafikkarten soll das Material der Pads mal in das Lötzinn diffundiert sein und dabei wurde quasi während der Nutzung der Karte eine Legierung zwischen Lotball und Pad geschaffen die bei etwa 96°C geschmolzen ist. Da die Karte während der Nutzung auch so heiß werden konnte gab es dann natürlich Defekte da sich die BGA-Bällchen gelöst oder verschoben hatten.
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