Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Penerangan Am
- 1.2 Ciri-ciri
- 1.3 Aplikasi
- 2. Dimensi Bungkusan dan Corak Pematerian
- 2.1 Dimensi Mekanikal
- 2.2 Corak Pematerian yang Disyorkan
- 3. Ciri Elektrik dan Optik
- 3.1 Pembahagian Voltan Maju
- 3.2 Pembahagian Panjang Gelombang Dominan
- 3.3 Pembahagian Keamatan Bercahaya
- 3.4 Sudut Pandangan dan Arus Songsang
- 3.5 Rintangan Terma
- 4. Kadar Maksimum Mutlak
- 5. Lengkung Ciri Optik Lazim
- 5.1 Voltan Maju vs. Arus Maju
- 5.2 Arus Maju vs. Keamatan Relatif
- 5.3 Suhu Pin vs. Keamatan Relatif
- 5.4 Arus Maju vs. Panjang Gelombang Dominan
- 5.5 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang
- 5.6 Corak Sinaran
- 6. Maklumat Pembungkusan
- 6.1 Dimensi Pita Pembawa
- 6.2 Dimensi Gulungan
- 6.3 Maklumat Label
- 6.4 Pembungkusan Tahan Kelembapan
- 6.5 Kotak Kadbod
- 7. Item dan Kriteria Ujian Kebolehpercayaan
- 7.1 Ujian Kebolehpercayaan
- 7.2 Kriteria Kegagalan
- 8. Arahan Pematerian Reflow SMT
- 8.1 Profil Pematerian Reflow
- 8.2 Pematerian Tangan
- 8.3 Pembaikan
- 8.4 Amaran
- 9. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
- 9.1 Pertimbangan Alam Sekitar
- 9.2 Sebatian Organik Meruap (VOCs)
- 9.3 Reka Bentuk Litar
- 9.4 Reka Bentuk Terma
- 9.5 Keadaan Penyimpanan
- 9.6 Perlindungan ESD
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
1.1 Penerangan Am
Produk ini adalah LED SMD berwarna amber yang dihasilkan menggunakan cip amber. Dimensi bungkusan adalah 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm, menjadikannya sesuai untuk pemasangan elektronik padat. LED ini menawarkan sudut pandangan yang sangat luas iaitu 140 darjah, memastikan pengagihan cahaya seragam dalam aplikasi penunjuk dan paparan.
1.2 Ciri-ciri
- Sudut pandangan yang sangat luas 140°.
- Serasi dengan semua proses pemasangan SMT dan pematerian.
- Tahap kepekaan kelembapan: Tahap 3 (mengikut IPC/JEDEC J-STD-020).
- Mematuhi RoHS.
1.3 Aplikasi
- Penunjuk optik.
- Suis, simbol, dan paparan.
- Pencahayaan dan isyarat tujuan umum.
2. Dimensi Bungkusan dan Corak Pematerian
2.1 Dimensi Mekanikal
Bungkusan LED mempunyai badan segi empat tepat dengan dimensi 1.6mm (panjang) x 0.8mm (lebar) x 0.7mm (tinggi). Pandangan atas menunjukkan susunan kawasan pemancar cahaya, manakala pandangan bawah menunjukkan dua pad pematerian dengan tanda kekutuban. Dimensi dalam milimeter dengan toleransi ±0.2mm kecuali dinyatakan sebaliknya.
Pandangan sisi menggambarkan ketinggian 0.7mm dan satu sudut kecil pada satu sudut untuk pengenalan kekutuban. Kekutuban juga ditunjukkan oleh tanda pada bahagian bawah.
2.2 Corak Pematerian yang Disyorkan
Untuk kebolehpercayaan sambungan pematerian yang optimum, corak landasan PCB yang disyorkan disediakan. Corak ini terdiri daripada dua pad segi empat tepat yang dijarakkan 0.8mm, setiap satu selebar 0.8mm, dengan jumlah lebar 2.4mm. Stensil pes pateri harus direka bentuk dengan sewajarnya untuk mencapai isipadu pateri yang betul.
3. Ciri Elektrik dan Optik
3.1 Pembahagian Voltan Maju
Pada arus ujian 20mA dan suhu Ts=25°C, voltan maju (VF) dikategorikan kepada tiga bin:
- Bin B0: 1.8V hingga 2.0V (biasa 1.9V)
- Bin C0: 2.0V hingga 2.2V (biasa 2.1V)
- Bin D0: 2.2V hingga 2.4V (biasa 2.3V)
Toleransi pengukuran untuk voltan maju adalah ±0.1V. Bin ini membolehkan pelanggan memilih LED dengan voltan yang konsisten untuk konfigurasi selari atau bersiri.
3.2 Pembahagian Panjang Gelombang Dominan
Panjang gelombang dominan (λD) diukur pada 20mA dan 25°C, dengan dua bin meliputi spektrum amber:
- Bin A00: 600nm hingga 605nm
- Bin B00: 605nm hingga 610nm
Toleransi pengukuran adalah ±2nm. Lebar separuh jalur spektrum biasanya 15nm, menunjukkan spektrum warna yang agak sempit sesuai untuk penunjuk monokromatik.
3.3 Pembahagian Keamatan Bercahaya
Keamatan bercahaya (IV) dibahagikan kepada empat kumpulan pada 20mA:
- F20: 80 hingga 100 mcd
- G10: 100 hingga 120 mcd
- G20: 120 hingga 150 mcd
- H10: 150 hingga 180 mcd
Toleransi pengukuran adalah ±10%.
3.4 Sudut Pandangan dan Arus Songsang
Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 140 darjah, memastikan corak sinaran yang luas. Arus songsang pada VR=5V adalah maksimum 10μA, menunjukkan kualiti simpang yang baik.
3.5 Rintangan Terma
Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (RTHJ-S) adalah maksimum 450°C/W. Parameter ini penting untuk pengurusan terma dalam aplikasi arus tinggi.
4. Kadar Maksimum Mutlak
LED tidak boleh dikendalikan melebihi kadar maksimum mutlak berikut pada Ts=25°C:
- Kehilangan Kuasa: 72 mW
- Arus Maju: 30 mA (berterusan)
- Arus Maju Puncak (denyut): 60 mA (kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
- Nyahcas Elektrostatik (HBM): 2000 V
- Suhu Operasi: -40 hingga +85 °C
- Suhu Simpanan: -40 hingga +85 °C
- Suhu Simpang: 95 °C
Penjagaan mesti diambil untuk memastikan produk tidak melebihi had ini, kerana berbuat demikian boleh menyebabkan kerosakan kekal.
5. Lengkung Ciri Optik Lazim
Lengkung berikut menggambarkan prestasi biasa LED dalam pelbagai keadaan (semua diukur pada Ts=25°C kecuali dinyatakan sebaliknya):
5.1 Voltan Maju vs. Arus Maju
Apabila arus maju meningkat dari 0 hingga 30mA, voltan maju meningkat secara hampir linear dari kira-kira 1.8V hingga 2.4V (bergantung pada bin). Hubungan ini penting untuk reka bentuk pemacu.
5.2 Arus Maju vs. Keamatan Relatif
Keamatan bercahaya relatif meningkat dengan arus maju secara hampir linear sehingga 30mA, dengan sedikit ketepuan pada arus yang lebih tinggi.
5.3 Suhu Pin vs. Keamatan Relatif
Pada suhu pin yang lebih tinggi, keamatan relatif menurun. Lengkung menunjukkan bahawa pada 85°C, keamatan mungkin turun kepada kira-kira 70% daripada nilai pada 25°C.
5.4 Arus Maju vs. Panjang Gelombang Dominan
Panjang gelombang dominan beralih sedikit dengan arus maju. Pada 20mA, panjang gelombang berada dalam bin yang ditetapkan, tetapi pada arus yang lebih tinggi, peralihan merah kecil mungkin berlaku.
5.5 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang
Taburan spektrum menunjukkan puncak keamatan sekitar 605nm dengan lebar separuh jalur kira-kira 15nm.
5.6 Corak Sinaran
Corak sinaran adalah seperti Lambertian dengan sudut pandangan lebar 140°. Keamatan relatif turun kepada 50% pada 70° di luar paksi.
6. Maklumat Pembungkusan
6.1 Dimensi Pita Pembawa
LED dibungkus dalam pita pembawa dengan lebar 8.0mm dan jarak poket 4.0mm. Setiap poket memegang satu LED dengan orientasi kekutuban ditandakan. Pita ditutup dengan pita penutup atas. Dimensi adalah: lebar 8.00mm, jarak poket 4.00mm, kedalaman poket 0.95mm, dan jarak ke lubang gegancu 2.00mm.
6.2 Dimensi Gulungan
Setiap gulungan mempunyai diameter 178mm ±1mm, lebar 8.0mm ±0.1mm, diameter pusat 60mm ±1mm, dan diameter lubang tengah 13.0mm ±0.5mm. Gulungan mengandungi 4000 LED setiap gulungan.
6.3 Maklumat Label
Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (termasuk fluks bercahaya, kromatisiti, voltan maju, panjang gelombang), kuantiti, dan tarikh. Kod bin mengekodkan kategori prestasi tertentu untuk kebolehkesanan.
6.4 Pembungkusan Tahan Kelembapan
Gulungan diletakkan dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Beg ditutup dan dilabel. Tahap kepekaan kelembapan adalah 3, bermakna LED mempunyai hayat lantai 168 jam setelah beg dibuka, di bawah keadaan ≤30°C dan ≤60% RH.
6.5 Kotak Kadbod
Beg yang ditutup dibungkus dalam kotak kadbod untuk penghantaran. Kotak memberikan perlindungan mekanikal dan keupayaan menyusun.
7. Item dan Kriteria Ujian Kebolehpercayaan
7.1 Ujian Kebolehpercayaan
LED telah dilayakkan melalui pelbagai ujian kebolehpercayaan mengikut piawaian JEDEC. Ini termasuk:
- Pematerian Reflow: 260°C maks selama 10 saat, 2 kali
- Kitaran Suhu: -40°C hingga 100°C, 100 kitaran
- Kejutan Terma: -40°C hingga 100°C, 300 kitaran
- Penyimpanan Suhu Tinggi: 100°C selama 1000 jam
- Penyimpanan Suhu Rendah: -40°C selama 1000 jam
- Ujian Hayat: 25°C, 20mA selama 1000 jam
Semua ujian dilakukan pada 22 sampel dengan kriteria penerimaan 0 kegagalan dan 1 tolak.
7.2 Kriteria Kegagalan
Selepas tekanan, LED dianggap gagal jika:
- Voltan maju melebihi 1.1 kali had spesifikasi atas.
- Arus songsang melebihi 2.0 kali had spesifikasi atas.
- Fluks bercahaya jatuh di bawah 0.7 kali had spesifikasi bawah.
8. Arahan Pematerian Reflow SMT
8.1 Profil Pematerian Reflow
Profil pematerian reflow yang disyorkan adalah seperti berikut (mengikut JEDEC J-STD-020):
- Kadar peningkatan purata (Tsmax ke TP): maks 3°C/s
- Pemanasan awal: 150°C hingga 200°C selama 60 hingga 120 saat
- Masa di atas 217°C (TL): maks 60 saat
- Suhu puncak (TP): 260°C
- Masa dalam lingkungan 5°C dari puncak: maks 30 saat
- Kadar penurunan: maks 6°C/s
- Masa dari 25°C ke puncak: maks 8 minit
Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara dua proses pematerian, LED mungkin menyerap kelembapan dan memerlukan pembakaran.
8.2 Pematerian Tangan
Jika pematerian tangan perlu, suhu besi mestilah di bawah 300°C dan masa sentuhan kurang daripada 3 saat. Pematerian tangan dihadkan kepada satu kali sahaja.
8.3 Pembaikan
Pembaikan selepas reflow tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pematerian dua kepala harus digunakan, dan kesan ke atas ciri LED harus disahkan.
8.4 Amaran
- Jangan pasang LED pada bahagian PCB yang melengkung.
- Jangan gunakan daya mekanikal atau getaran semasa penyejukan selepas pematerian.
- Jangan sejukkan peranti dengan pantas.
9. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
9.1 Pertimbangan Alam Sekitar
Persekitaran operasi dan bahan pasangan harus mengandungi kurang daripada 100PPM sulfur dan sebatiannya untuk mengelakkan kakisan pada rangka plumbum bersalut perak. Selain itu, kandungan tunggal Bromin dan Klorin masing-masing harus kurang daripada 900PPM, dan jumlah kandungannya kurang daripada 1500PPM.
9.2 Sebatian Organik Meruap (VOCs)
VOC yang dipancarkan daripada bahan lekapan boleh menembusi enkapsulan silikon dan menyebabkan perubahan warna di bawah haba dan cahaya, menyebabkan kehilangan cahaya yang ketara. Pengilang menasihati supaya tidak menggunakan sebarang bahan kimia yang boleh menjejaskan prestasi peranti. Ujian keserasian disyorkan untuk semua bahan yang bersentuhan dengan LED.
9.3 Reka Bentuk Litar
Arus melalui setiap LED tidak boleh melebihi kadar maksimum mutlak. Perintang pengehad arus harus digunakan untuk mengelakkan kerosakan akibat perubahan voltan kecil. Litar hanya boleh menggunakan voltan maju semasa operasi; voltan songsang boleh menyebabkan migrasi dan kerosakan.
9.4 Reka Bentuk Terma
Pengurusan terma adalah kritikal kerana penjanaan haba mengurangkan kecekapan bercahaya dan mengalihkan warna. Penyerap haba dan reka bentuk PCB yang mencukupi diperlukan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah kadar maksimum 95°C.
9.5 Keadaan Penyimpanan
- Sebelum membuka beg aluminium: simpan pada ≤30°C dan ≤75% RH sehingga 1 tahun dari tarikh.
- Selepas dibuka: simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH sehingga 168 jam.
- Jika keadaan penyimpanan melebihi atau beg rosak, bakar pada 60±5°C selama ≥24 jam sebelum digunakan.
9.6 Perlindungan ESD
LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik dan tekanan elektrik berlebihan. Langkah kawalan ESD yang sesuai (contohnya, stesen kerja dibumikan, beg antistatik) harus digunakan semasa pengendalian dan pemasangan.
Untuk maklumat tambahan, sila rujuk nota aplikasi pengeluar yang berkaitan.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |