Panduan Pengendalian LED Seramik 3535 - Saiz 3.5x3.5mm - Voltan Berbeza - Kuasa Berbeza - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri LED seramik 3535 mewakili pakej peranti permukaan-pasang (SMD) berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan yang menuntut. Dicirikan oleh tapak 3.5mm x 3.5mm dan substrat seramik, pakej ini menawarkan pengurusan haba, kestabilan mekanikal dan kebolehpercayaan yang lebih baik berbanding pakej plastik tradisional. Konstruksi seramik memberikan penyingkiran haba yang sangat baik, yang amat kritikal untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED, terutamanya dalam konfigurasi tatasusunan berkuasa tinggi atau berketumpatan tinggi. LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk pencahayaan automotif, pencahayaan am, lampu latar dan pencahayaan khusus di mana output warna konsisten dan kebolehpercayaan jangka panjang adalah paling utama.

2. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Operasi Manual

Pengendalian yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan fizikal pada LED, terutamanya kanta optik sensitif.

2.1 Garis Panduan Operasi Manual

Pengendalian manual harus diminimumkan dalam pengeluaran. Apabila perlu, sentiasa gunakan penjepit, lebih baik yang berhujung getah, untuk mengambil LED. Penjepit mesti mencengkam badan seramik pakej LED. Adalah dilarang sama sekali untuk menyentuh, menekan atau mengenakan sebarang daya mekanikal pada kanta silikon. Sentuhan dengan kanta boleh menyebabkan pencemaran, calar atau ubah bentuk, yang akan merosakkan prestasi optik, output cahaya dan keseragaman warna dengan teruk. Pengenaan tekanan boleh menyebabkan pengelupasan dalaman atau retakan, mengakibatkan kegagalan serta-merta.

3. Kepekaan Kelembapan dan Prosedur Pembakaran

Pakej LED seramik 3535 dikelaskan sebagai sensitif kelembapan mengikut piawaian IPC/JEDEC J-STD-020C. Kelembapan yang diserap boleh mengewap semasa proses pematerian refluks suhu tinggi, menyebabkan pembinaan tekanan dalaman dan potensi kegagalan bencana (contohnya, \"popcorning\").

3.1 Keadaan Penyimpanan

Seperti yang diterima dalam beg penghalang kelembapan (MBB) asal yang dimeterai dengan penyerap lembapan, LED harus disimpan pada suhu di bawah 30°C dan kelembapan relatif (RH) di bawah 85%. Setelah membuka MBB, kad penunjuk kelembapan dalaman mesti diperiksa dengan segera. Jika penunjuk menunjukkan bahawa tahap pendedahan selamat belum dilampaui, dan komponen akan digunakan dalam jangka hayat lantai yang ditetapkan, pembakaran mungkin tidak diperlukan.

3.2 Keadaan yang Memerlukan Pembakaran

Pembakaran adalah wajib untuk LED yang memenuhi kriteria berikut: 1) Ia telah dikeluarkan daripada pembungkusan asal yang dimeterai. 2) Ia telah terdedah kepada keadaan persekitaran (di luar kabinet penyimpanan kering) selama lebih daripada 12 jam. 3) Kad penunjuk kelembapan menunjukkan had pendedahan yang dibenarkan telah dilampaui.

3.3 Kaedah Pembakaran

Prosedur pembakaran yang disyorkan adalah seperti berikut: Bakar LED, lebih baik masih pada gegelung asalnya, dalam ketuhar udara edaran pada 60°C (±5°C) selama 24 jam. Suhu tidak boleh melebihi 60°C untuk mengelakkan kerosakan pada gegelung atau bahan dalaman LED. Selepas pembakaran, LED mesti dipateri refluks dalam masa satu jam atau segera diletakkan ke dalam persekitaran penyimpanan kering dengan RH kurang daripada 20%.

4. Garis Panduan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kualiti dan kebolehpaterian LED.

4.1 Pembungkusan yang Belum Dibuka

Simpan beg penghalang kelembapan yang dimeterai pada 5°C hingga 30°C dengan RH di bawah 85%.

4.2 Pembungkusan yang Telah Dibuka

Selepas dibuka, simpan komponen pada 5°C hingga 30°C dengan RH di bawah 60%. Untuk perlindungan optimum, simpan gegelung atau dulang yang telah dibuka dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan baru atau dalam kabinet kering yang disucikan nitrogen. \"Jangka hayat lantai\" yang disyorkan selepas pembukaan beg adalah 12 jam di bawah keadaan ini.

5. Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah peranti semikonduktor dan sangat mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik (ESD). LED putih, biru, hijau dan ungu amat sensitif kerana bahan jurang jalur yang lebih lebar.

5.1 Mekanisme Kerosakan ESD

ESD boleh menyebabkan dua jenis kerosakan utama: 1) Kerosakan Pendam: Nyahcas separa boleh menyebabkan pemanasan setempat, merosakkan struktur dalaman LED. Ini mengakibatkan peningkatan arus bocor, pengurangan output bercahaya, anjakan warna (dalam LED putih) dan jangka hayat yang dipendekkan, walaupun LED mungkin masih berfungsi. 2) Kegagalan Bencana: Nyahcas yang kuat boleh memecahkan simpang semikonduktor sepenuhnya, menyebabkan kegagalan serta-merta dan kekal (LED mati).

5.2 Langkah Kawalan ESD

Program kawalan ESD yang komprehensif mesti dilaksanakan di semua kawasan di mana LED dikendalikan, termasuk pengeluaran, pengujian dan pembungkusan. Langkah utama termasuk: Menubuhkan Kawasan Perlindungan Elektrostatik (EPA) dengan lantai konduktif yang dibumikan. Menggunakan stesen kerja anti-statik yang dibumikan dan memastikan semua peralatan pengeluaran dibumikan dengan betul. Memerlukan semua kakitangan memakai pakaian anti-statik, gelang pergelangan tangan dan/atau tali tumit. Menggunakan pengion untuk meneutralkan cas statik pada bahan bukan konduktif. Menggunakan besi pemateri yang dibumikan. Menggunakan bahan konduktif atau disipatif untuk dulang, tiub dan pembungkusan.

6. Reka Bentuk Litar Aplikasi

Reka bentuk elektrik yang betul adalah penting untuk operasi stabil dan jangka hayat LED yang panjang.

6.1 Metodologi Pemacu

Pemadu Arus Malar (CC) sangat disyorkan berbanding Pemadu Voltan Malar (CV). LED adalah peranti beroperasi arus; voltan hadapannya (Vf) mempunyai pekali suhu negatif dan boleh berbeza antara unit. Pemacu CC memastikan arus stabil mengalir melalui LED tanpa mengira variasi Vf, memberikan kecerahan konsisten dan mencegah pelarian haba.

6.2 Perintang Penghad Arus

Apabila berbilang rentetan LED disambung secara selari kepada pemacu CC atau apabila menggunakan sumber CV, perintang penghad arus mesti diletakkan secara bersiri dengan setiap rentetan LED individu. Perintang ini mengimbangi perbezaan Vf kecil antara rentetan, memastikan perkongsian arus dan menghalang satu rentetan daripada menarik arus berlebihan. Nilai perintang dikira berdasarkan voltan pemacu, jumlah Vf rentetan dan arus operasi yang dikehendaki (R = (Vsumber - Vf_rentetan) / I_LED).

6.3 Kekutuban dan Urutan Sambungan

LED adalah diod dan mesti disambung dengan kekutuban yang betul (anod ke positif, katod ke negatif). Semasa pemasangan akhir, pertama sahkan kekutuban tatasusunan LED dan output pemacu. Sambungkan output pemacu ke tatasusunan LED dahulu. Hanya selepas itu input pemacu harus disambung ke bekalan kuasa utama atau DC. Urutan ini menghalang transien voltan atau sambungan yang salah daripada merosakkan LED.

7. Ciri-ciri Pematerian Refluks

Pakej seramik 3535 direka untuk keserasian dengan proses refluks teknologi permukaan-pasang (SMT) standard.

7.1 Profil Pateri Bebas Plumbum (Pb-Free)

Profil refluks yang disyorkan untuk pateri bebas plumbum (contohnya, SAC305) adalah kritikal. Profil biasanya terdiri daripada: Pemanasan Awal: Peningkatan beransur (1-3°C/saat) untuk mengaktifkan fluks. Rendam/Diam: Dataran antara 150-200°C selama 60-120 saat untuk membolehkan papan dan komponen menyamakan suhu dan fluks membersihkan pad pateri sepenuhnya. Refluks: Peningkatan pantas ke suhu puncak. Suhu sendi pateri puncak mesti mencapai 245-250°C. Masa di atas likuidus (TAL), biasanya 217°C untuk SAC305, harus dikekalkan selama 45-75 saat. Penyejukan: Kadar penyejukan terkawal maksimum -6°C/saat untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan meminimumkan tekanan haba.

7.2 Profil Pateri Berplumbum (SnPb)

Untuk pateri timah-plumbum, suhu puncak adalah lebih rendah. Suhu sendi pateri puncak sepatutnya 215-230°C, dengan masa di atas likuidus (183°C) dikekalkan selama 60-90 saat. Kawalan berhati-hati yang sama ke atas kadar pemanasan awal, rendam dan penyejukan terpakai.

7.3 Pertimbangan Kritikal

Jangan melebihi suhu puncak atau TAL maksimum yang disyorkan, kerana ini boleh merosakkan die dalaman, ikatan wayar atau fosfor LED. Pastikan ketuhar refluks dikalibrasi dan diprofilkan dengan betul untuk ketebalan PCB, ketumpatan komponen dan pes pateri tertentu yang digunakan.

8. Pembersihan Papan Terpasang

Pembersihan pasca-refluks mungkin diperlukan untuk membuang sisa fluks, yang boleh menjadi menghakis atau menyebabkan kebocoran elektrik dari masa ke masa.

8.1 Keserasian Agen Pembersihan

Adalah penting untuk mengesahkan keserasian kimia mana-mana agen pembersihan dengan kanta silikon dan bahan pakej LED. Pelarut keras boleh menyebabkan kanta membengkak, retak atau menjadi keruh. Agen pembersihan yang disyorkan biasanya ringan, berasaskan alkohol atau larutan akueus yang direka untuk elektronik. Sentiasa rujuk spesifikasi pengeluar LED dan lakukan ujian pada papan sampel sebelum pembersihan berskala penuh.

8.2 Proses Pembersihan

Gunakan kaedah pembersihan lembut seperti pembersihan ultrasonik dengan berhati-hati, kerana kuasa atau frekuensi berlebihan boleh merosakkan LED. Kaedah pilihan termasuk pencucian semburan atau rendaman dengan pengadukan lembut. Pastikan papan dikeringkan sepenuhnya selepas pembersihan untuk mengelakkan perangkap kelembapan.

9. Penyimpanan dan Pengendalian Produk Separuh Siap Terpasang

PCB dengan LED yang dipateri padanya (produk separuh siap) juga memerlukan pengendalian yang berhati-hati.

Elakkan menyusun papan secara langsung di atas satu sama lain dengan cara yang mengenakan tekanan pada kanta LED. Gunakan pengasing atau rak penyimpanan khusus. Simpan papan terpasang dalam persekitaran bersih, kering dan selamat ESD. Jika penyimpanan berpanjangan, pertimbangkan untuk menggunakan beg penghalang kelembapan dengan penyerap lembapan, terutamanya jika papan akan menjalani proses refluks kedua (untuk pemasangan dua sisi). Kendalikan papan melalui tepinya untuk mengelakkan mencemarkan atau menekankan komponen.

10. Teknologi Pengurusan Haba

Penyingkiran haba yang berkesan adalah faktor tunggal paling penting untuk prestasi dan kebolehpercayaan LED. Walaupun pakej seramik menawarkan kekonduksian haba yang baik, haba mesti dipindahkan dengan cekap daripada pakej.

10.1 Reka Bentuk PCB untuk Pengurusan Haba

PCB bertindak sebagai penyingkiran haba utama. Gunakan PCB teras logam (MCPCB) atau papan FR4 standard dengan via haba yang luas di bawah tapak LED. Pad haba LED mesti dipateri ke pad kuprum yang sepadan pada PCB. Pad ini sepatutnya sebesar mungkin dan disambungkan ke satah bumi dalaman atau penyingkiran haba luaran melalui berbilang via haba. Via harus diisi atau ditutup dengan pateri untuk meningkatkan konduksi haba.

10.2 Reka Bentuk Haba Tahap Sistem

Kira jumlah rintangan haba dari simpang LED ke udara ambien (Rth_j-a). Ini termasuk rintangan simpang-ke-kotak (Rth_j-c, disediakan dalam helaian data), kotak-ke-papan (antara muka pateri), papan-ke-penyingkiran haba, dan penyingkiran haba-ke-ambien. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj_max, biasanya 125-150°C) tidak boleh dilampaui di bawah keadaan operasi terburuk. Gunakan formula: Tj = Ta + (Kuasa_dilesapkan * Rth_j-a). Kuasa_dilesapkan adalah lebih kurang (Vf * If) tolak kuasa optik berseri. Reka bentuk yang betul memastikan Tj kekal jauh di bawah Tj_max, memaksimumkan output cahaya dan jangka hayat.

11. Pertimbangan Penting Lain

11.1 Pertimbangan Optik

Kekalkan laluan optik yang bersih. Sebarang pencemaran pada kanta atau optik sekunder akan mengurangkan output cahaya. Sudut pandangan dan corak sinaran spatial ditetapkan oleh reka bentuk kanta primer; optik sekunder mesti dipilih dengan sewajarnya.

11.2 Pengujian Elektrik

Apabila melakukan pengujian dalam litar (ICT) atau pengujian fungsi, pastikan prob ujian tidak menyentuh atau menggaru kanta LED. Voltan dan arus ujian mesti berada dalam had maksimum mutlak LED untuk mengelakkan tekanan elektrik berlebihan (EOS).

11.3 Kebolehpercayaan Jangka Panjang

Pematuhan kepada semua garis panduan pengendalian, pematerian dan haba secara langsung memberi kesan kepada kebolehpercayaan jangka panjang LED, termasuk penyelenggaraan lumen (jangka hayat L70/L90) dan kestabilan warna. Kegagalan mengikuti prosedur ini boleh menyebabkan degradasi pramatang dan kegagalan di lapangan.