Dokumen Teknikal LED Biru Siri T3B - 3.0x1.4x0.8mm - 3.0V - 102mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T3B ialah LED Peranti Permukaan-Pasang (SMD) biru berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan moden. Siri ini menggunakan tapak pakej 3014 yang padat, menawarkan keseimbangan antara output bercahaya, kecekapan dan kebolehpercayaan. Ia direka untuk aplikasi yang memerlukan pancaran cahaya biru yang konsisten, seperti lampu latar, lampu penunjuk, pencahayaan hiasan, dan sebagai komponen dalam sistem cahaya RGB atau putih.

Kelebihan teras siri ini terletak pada sistem binning piawainya untuk parameter utama seperti fluks bercahaya, panjang gelombang dan voltan ke hadapan, memastikan prestasi yang boleh diramal dan konsistensi warna dalam pengeluaran besar-besaran. Sudut pandangan luas 110 darjahnya menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang luas.

2. Parameter dan Spesifikasi Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak (T_s=25°C)

Had berikut mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Arus Ke Hadapan (I_F):60 mA (Berterusan)
• Arus Denyut Ke Hadapan (I_FP):80 mA (Lebar Denyut ≤10ms, Kitar Tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (P_D):102 mW
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +80°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +80°C
• Suhu Simpang (T_j):125°C
• Suhu Pateri (T_sld):230°C atau 260°C selama 10 saat (Reflow)

2.2 Ciri Elektro-Optik (T_s=25°C, I_F=40mA)

Parameter ini mentakrifkan prestasi tipikal di bawah keadaan ujian piawai.

• Voltan Ke Hadapan (V_F):3.0 V (Tipikal), 3.4 V (Maksimum)
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Panjang Gelombang Puncak (λ_d):455 nm (Tipikal)
• Arus Songsang (I_R):10 µA (Maksimum) pada V_R=5V
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):110° (Tipikal)

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter yang diukur.

3.1 Binning Fluks Bercahaya (pada 40mA)

Bin ditakrifkan oleh output bercahaya minimum dan maksimum.

• Kod A3:1.0 lm (Min) hingga 1.5 lm (Maks)
• Kod A4:1.5 lm (Min) hingga 2.0 lm (Maks)
• Kod A5:2.0 lm (Min) hingga 2.5 lm (Maks)

Nota: Toleransi pengukuran fluks bercahaya ialah ±7%.

3.2 Binning Panjang Gelombang

Ini mentakrifkan julat panjang gelombang dominan bagi cahaya biru yang dipancarkan.

• Kod B1:445 nm hingga 450 nm
• Kod B2:450 nm hingga 455 nm
• Kod B3:455 nm hingga 460 nm
• Kod B4:460 nm hingga 465 nm

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

Penyusunan mengikut voltan membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang cekap.

• Kod 1:2.8 V hingga 3.0 V
• Kod 2:3.0 V hingga 3.2 V
• Kod 3:3.2 V hingga 3.4 V

Nota: Toleransi pengukuran voltan ke hadapan ialah ±0.08V.

4. Analisis Keluk Prestasi

4.1 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Keluk I-V)

Keluk I-V menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan voltan merentasinya. Ia adalah tidak linear, ciri diod. Voltan ke hadapan tipikal (V_F) dinyatakan pada arus ujian 40mA. Pereka bentuk mesti memastikan litar pemacu menyediakan voltan yang mencukupi untuk mencapai arus operasi yang dikehendaki sambil menguruskan pelesapan kuasa.

4.2 Arus Ke Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif

Keluk ini menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan biasanya berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan haba yang meningkat. Beroperasi pada atau di bawah arus berterusan yang disyorkan (60mA) memastikan keberkesanan dan jangka hayat yang optimum.

4.3 Suhu Simpang vs. Kuasa Spektrum Relatif

Prestasi LED bergantung pada suhu. Apabila suhu simpang (T_j) meningkat, fluks bercahaya umumnya berkurangan, dan panjang gelombang puncak mungkin beralih sedikit (biasanya ke arah panjang gelombang yang lebih panjang untuk LED biru). Pengurusan haba yang berkesan dalam aplikasi adalah penting untuk mengekalkan prestasi optik dan jangka hayat yang stabil.

4.4 Taburan Kuasa Spektrum

Keluk spektrum menggambarkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza. Untuk LED biru, ini adalah puncak yang agak sempit berpusat di sekitar panjang gelombang dominan (cth., 455nm). Lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) puncak ini menentukan ketulenan warna.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej: 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)

LED ini dibungkus dalam pakej SMD 3014 piawai. Dimensi utama termasuk panjang badan 3.0mm, lebar 1.4mm dan ketinggian 0.8mm. Toleransi dinyatakan sebagai ±0.10mm untuk dimensi .X dan ±0.05mm untuk dimensi .XX.

5.2 Susun Atur Pad dan Reka Bentuk Stensil

Tapak yang disyorkan untuk reka bentuk PCB termasuk dua pad anod dan dua pad katod untuk memastikan lekatan mekanikal yang stabil dan pembentukan sendi pateri yang baik. Corak stensil pes pateri yang sepadan disediakan untuk mengawal jumlah pes pateri yang didepositkan semasa pemasangan, yang penting untuk mencapai sendi pateri yang boleh dipercayai tanpa jambatan atau pateri yang tidak mencukupi.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Komponen biasanya mempunyai tanda atau takik pada pakej untuk menunjukkan sisi katod. Tapak PCB juga harus ditanda dengan jelas untuk mengelakkan pemasangan songsang semasa pemasangan.

6. Panduan Pateri, Pemasangan dan Pengendalian

6.1 Kepekaan Kelembapan dan Pembakaran

Pakej 3014 sensitif kepada kelembapan (diklasifikasikan MSL mengikut IPC/JEDEC J-STD-020C). Jika beg penghalang kelembapan asal dibuka dan komponen terdedah kepada kelembapan ambien melebihi had yang ditetapkan (ditunjukkan oleh kad penunjuk kelembapan di dalam beg), ia mesti dibakar sebelum pateri reflow untuk mengelakkan keretakan popcorn atau kerosakan lain yang disebabkan oleh kelembapan.

• Keadaan Pembakaran:60°C selama 24 jam.
• Selepas Pembakaran:Komponen harus dipateri dalam masa 1 jam atau disimpan dalam persekitaran kering (<20% RH).
• Janganbakar pada suhu melebihi 60°C.

6.2 Keadaan Penyimpanan

• Beg Tidak Dibuka:Simpan pada 5°C hingga 30°C, kelembapan di bawah 85%.
• Selepas Dibuka:Simpan pada 5°C hingga 30°C, kelembapan di bawah 60%. Untuk amalan terbaik, simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau kabinet nitrogen.
• Jangka Hayat Lantai:Gunakan dalam masa 12 jam selepas membuka beg di bawah keadaan lantai kilang.

6.3 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED biru sensitif kepada nyahcas elektrostatik. ESD boleh menyebabkan kegagalan serta-merta (katastrofik) atau kerosakan laten yang membawa kepada pengurangan jangka hayat dan degradasi prestasi.

Langkah Pencegahan:

• Gunakan stesen kerja dan lantai anti-statik yang dibumikan.
• Operator mesti memakai gelang pergelangan tangan yang dibumikan, baju makmal anti-statik dan sarung tangan.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik di kawasan kerja.
• Gunakan pembungkusan dan bahan pengendalian yang selamat ESD.
• Pastikan semua alat (cth., besi pateri) dibumikan dengan betul.

6.4 Reka Bentuk Litar Aplikasi

Reka bentuk litar yang betul adalah penting untuk operasi yang boleh dipercayai.

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau, lebih baik, pemacu arus malar. Sumber arus malar menyediakan output cahaya yang stabil tanpa mengira variasi kecil dalam voltan ke hadapan.
• Konfigurasi Litar:Apabila menyambungkan berbilang LED, konfigurasi bersiri dengan satu elemen had arus per rentetan adalah disyorkan berbanding sambungan selari tulen untuk memastikan pengagihan arus yang sekata.
• Urutan Kuasa:Apabila menyambungkan modul LED ke bekalan kuasa, sambungkan output pemacu ke LED terlebih dahulu, kemudian sambungkan input pemacu ke sumber kuasa untuk mengelakkan transien voltan.

6.5 Pengendalian Komponen

Elakkan pengendalian langsung kanta LED dengan jari, kerana minyak kulit boleh mencemarkan permukaan silikon, berpotensi mengurangkan output cahaya atau menyebabkan perubahan warna. Gunakan alat pengambil vakum atau pinset. Elakkan menggunakan tekanan mekanikal yang berlebihan pada kubah silikon, kerana ini boleh merosakkan ikatan wayar atau cip di dalamnya, membawa kepada kegagalan.

7. Peraturan Penomboran Model

Kod produk mengikut format berstruktur:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

Kod ini termasuk maklumat mengenai:

• Garis Besar Pakej:cth., '3B' untuk 3014.
• Kanta/Optik:cth., '00' untuk tiada kanta.
• Konfigurasi Cip:cth., 'S' untuk cip kuasa kecil tunggal.
• Warna:cth., 'B' untuk Biru.
• Kod Dalaman
• Kod Suhu Warna Berkorelasi (CCT):Untuk LED putih.
• Kod Bin Fluks Bercahaya:cth., 'A3', 'A4', dll.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Lampu Latar:Untuk paparan LCD, papan kekunci atau papan tanda.
• Pencahayaan Hiasan:Pencahayaan aksen, pencahayaan suasana.
• Lampu Penunjuk:Penunjuk status pada elektronik pengguna atau peralatan industri.
• Sistem RGB:Sebagai elemen biru dalam aplikasi pencampuran warna.

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun kuasa agak rendah (102mW maks), penyingkiran haba yang berkesan masih penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat, terutamanya dalam kelengkapan tertutup atau suhu ambien yang tinggi. Pastikan PCB mempunyai pelepasan haba yang mencukupi dan, jika perlu, gunakan PCB teras logam (MCPCB) untuk penyingkiran haba yang lebih baik.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan luas 110 darjah menyediakan pencahayaan meresap. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau pemantul) boleh diletakkan di atas LED. Bahan kanta silikon harus serasi dengan komponen optik sekunder.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Apakah perbezaan antara bin fluks bercahaya A3, A4 dan A5?

Bin ini mewakili tahap output cahaya minimum dan maksimum yang berbeza pada arus ujian piawai 40mA. A5 adalah bin paling terang, diikuti oleh A4, kemudian A3. Memilih bin tertentu membolehkan kawalan kecerahan yang lebih ketat dalam aplikasi anda.

9.2 Mengapakah pembakaran diperlukan sebelum pateri?

Pakej plastik boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri reflow suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh memecahkan pakej atau melapisi semula antara muka dalaman, membawa kepada kegagalan. Pembakaran menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

9.3 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada arus denyut maksimum (80mA) secara berterusan?

Tidak. Penarafan 80mA adalah untuk operasi denyut sahaja (≤10ms lebar denyut, ≤10% kitar tugas). Operasi berterusan pada arus ini akan melebihi penarafan pelesapan kuasa maksimum dan berkemungkinan menyebabkan degradasi pantas atau kegagalan disebabkan oleh terlalu panas.

9.4 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin panjang gelombang (cth., B2)?

Kod B2 menunjukkan bahawa panjang gelombang dominan LED adalah antara 450nm dan 455nm. Ini membolehkan pereka bentuk memilih LED dengan warna biru tertentu untuk aplikasi kritikal warna.

10. Perbandingan dan Trend Teknikal

10.1 Perbandingan dengan Pakej Serupa

Pakej 3014 menawarkan tapak yang lebih kecil berbanding pakej 3528 yang lebih lama sambil sering menyediakan output cahaya dan prestasi haba yang setanding atau lebih baik. Berbanding dengan pakej 2835, 3014 mungkin mempunyai corak sinaran ruang dan rintangan haba yang sedikit berbeza, menjadikan pilihan bergantung pada aplikasi.

10.2 Trend Industri

Trend umum dalam LED SMD adalah ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), peningkatan konsistensi warna melalui binning yang lebih ketat, dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Teknologi pembungkusan terus berkembang untuk menguruskan haba dari cip semikonduktor dengan lebih baik, yang merupakan faktor utama yang mengehadkan jangka hayat dan prestasi LED. Prinsip pengendalian kepekaan kelembapan (MSL) dan perlindungan ESD kekal sangat penting merentasi semua pakej LED moden.