Spesifikasi LED Biru RF-A2P08-B695-A2 - Saiz 1.60x0.80x0.55mm - Voltan 3.0V - Kuasa ~0.09W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk Diod Pemancar Cahaya (LED) biru berkecemerlangan tinggi yang direka untuk aplikasi yang menuntut. Peranti ini menggunakan teknologi cip Gallium Nitride (GaN) pada substrat yang disarung dalam pakej permukaan-mount PLCC2 (Plastic Leaded Chip Carrier) padat mengikut piawaian industri. Fokus reka bentuk utamanya ialah kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran automotif, seperti yang dibuktikan oleh penyelarasan kelayakannya dengan piawaian AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret.

1.1 Penerangan Umum

LED ini memancarkan cahaya biru dengan panjang gelombang dominan biasanya antara 465nm dan 475nm. Dimensi pakejnya sangat padat, berukuran 1.60 mm panjang, 0.80 mm lebar, dan 0.55 mm tinggi. Faktor bentuk kecil ini menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang terhadap ruang sambil mengekalkan output optik yang cemerlang.

1.2 Ciri & Kelebihan Teras

• Pakej PLCC2:Tapak kaki permukaan-mount piawai memastikan keserasian dengan proses paterian refluks dan pemilihan dan peletakan automatik.
• Sudut Pandangan Luas:Memancarkan cahaya pada sudut pandangan yang sangat luas 120 darjah (tipikal), memberikan pencahayaan seragam.
• Keserasian SMT:Sesuai sepenuhnya untuk semua proses pemasangan dan paterian SMT piawai.
• Pakej Pita & Gegelung:Dibekalkan pada pita pembawa dan gegelung untuk pembuatan automatik yang cekap.
• Tahap Kepekaan Kelembapan 2 (MSL 2):Memerlukan pembakaran jika terdedah kepada udara ambien selama lebih daripada satu tahun sebelum paterian refluks.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi peraturan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH.
• Kelayakan Gred Automotif:Pelan ujian kelayakan produk adalah berdasarkan garis panduan AEC-Q101, piawaian kelayakan ujian tekanan untuk semikonduktor diskret gred automotif.

1.3 Sasaran Pasaran & Aplikasi

LED ini khususnya disasarkan untuk pasaran elektronik automotif, di mana kebolehpercayaan, jangka hayat panjang, dan prestasi dalam keadaan teruk adalah penting.

• Aplikasi Utama:Pencahayaan dalaman automotif, termasuk lampu belakang papan pemuka, pencahayaan suis, dan pencahayaan mood ambien.
• Aplikasi Sekunder:Lampu penunjuk tujuan umum dan lampu belakang dalam suis untuk elektronik pengguna dan perindustrian.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Elektrik & Optik (Ts=25°C)

Parameter berikut ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai pada suhu ambien 25°C dengan arus hadapan (I_F) 20mA.

• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 2.8V (Min) hingga 3.4V (Maks), dengan nilai tipikal 3.0V. Ini ialah parameter kritikal untuk reka bentuk litar pemacu.
• Keamatan Bercahaya (I_V):Memberikan kecerahan tinggi, julat dari 280 milikandela (mcd) minimum hingga 530 mcd maksimum, dengan output tipikal 400 mcd.
• Panjang Gelombang Dominan (W_d):Menentukan panjang gelombang puncak cahaya biru yang dipancarkan, dijamin antara 465 nm dan 475 nm.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan adalah separuh nilai puncak. Nilai tipikal ialah 120 darjah, menunjukkan corak cahaya yang sangat luas dan meresap.
• Rintangan Terma (R_THJ-S):Rintangan terma simpang-ke-titik paterian tipikalnya 300 °C/W. Nilai ini penting untuk pengiraan kenaikan suhu simpang semasa operasi.
• Arus Songsang (I_R):Dihadkan kepada maksimum 10 μA apabila voltan songsang (V_R) 5V digunakan.

2.2 Had Maksimum Mutlak

Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Pereka bentuk mesti memastikan keadaan operasi kekal dalam sempadan ini.

• Pelesapan Kuasa (P_D):102 mW maksimum.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA maksimum.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):50 mA maksimum, dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 10ms).
• Voltan Songsang (V_R):5 V maksimum.
• Lepasan Elektrostatik (ESD) HBM:Tahan sehingga 2000V (Model Badan Manusia) dengan hasil lebih 90%. Langkah berjaga-jaga ESD semasa pengendalian masih diperlukan.
• Suhu Operasi (T_OPR):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Penyimpanan (T_STG):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Simpang Maksimum (T_J):120°C had maksimum mutlak. Arus hadapan operasi sebenar mesti ditentukan dengan mengukur suhu pakej untuk memastikan T_J tidak dilebihi.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan warna dan kecerahan konsisten dalam pengeluaran, LED dikelaskan berdasarkan parameter utama yang diukur pada I_F=20mA. Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Pengelasan Voltan Hadapan (V_F)

LED dikategorikan kepada enam kelas voltan (G1, G2, H1, H2, I1, I2), setiap satu meliputi julat 0.1V dari 2.8-2.9V hingga 3.3-3.4V. Ini membantu dalam mereka bentuk pemacu arus tetap yang stabil.

3.2 Pengelasan Keamatan Bercahaya (I_V)

Diklasifikasikan kepada tiga kelas kecerahan: I2 (280-350 mcd), J1 (350-430 mcd), dan J2 (430-530 mcd). Ini penting untuk mencapai kecerahan seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

3.3 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan (W_d)

Diklasifikasikan kepada empat kelas warna (D1, D2, E1, E2), setiap satu meliputi julat 2.5 nm dari 465-467.5 nm hingga 472.5-475 nm. Ini memastikan konsistensi warna yang ketat, yang penting untuk aplikasi estetik seperti dalaman automotif.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ciri yang disediakan (Rajah 1-7) secara grafik menunjukkan hubungan antara voltan hadapan (V_F) dan arus hadapan (I_F) untuk LED biru ini. Lengkung ini adalah tidak linear. Pada arus yang sangat rendah, voltannya minimum. Apabila arus meningkat, V_F meningkat dengan mendadak sebaik ia melebihi ambang penyalaan diod (kira-kira antara 2.7V dan 3.0V untuk peranti ini). Selepas titik ini, lengkung mempunyai kecerunan yang agak stabil, mewakili rintangan dinamik LED. Lengkung ini penting untuk:

• Reka Bentuk Pemacu:Menentukan voltan output yang diperlukan untuk pemacu LED arus tetap bagi arus operasi tertentu.
• Pengiraan Kuasa:Mengira pelesapan kuasa (P = V_F * I_F) dengan tepat pada mana-mana titik operasi.
• Analisis Terma:Memahami bagaimana V_F mungkin berubah dengan suhu, kerana suhu simpang mempengaruhi ciri I-V.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi & Lukisan Pakej

LED ini disarung dalam pakej segi empat tepat PLCC2. Dimensi utama termasuk saiz keseluruhan 1.60mm (P) x 0.80mm (L) x 0.55mm (T). Kanta (kubah) mempunyai ketinggian 0.35mm dari permukaan atas badan pakej. Toleransi dimensi piawai adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Polariti

Terminal katod (-) dikenal pasti oleh tanda hijau yang berbeza di bahagian bawah pakej. Orientasi polariti yang betul semasa pemasangan PCB adalah penting untuk fungsi yang betul.

5.3 Corak Landasan Paterian yang Disyorkan

Corak landasan (tapak kaki) untuk reka bentuk PCB disediakan. Mengikut corak yang disyorkan ini memastikan pembentukan sambungan paterian yang baik, penjajaran yang betul, dan pemindahan haba yang berkesan dari pad terma LED (jika berkenaan) ke PCB.

6. Garis Panduan Paterian & Pemasangan SMT

6.1 Arahan Paterian Refluks

Peranti ini sesuai untuk proses paterian refluks inframerah (IR) atau olakan piawai. Profil refluks khusus disyorkan, memperincikan fasa pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan dengan had masa dan suhu. Mematuhi profil ini mengelakkan kejutan terma, memastikan sambungan paterian yang boleh dipercayai, dan melindungi struktur dalaman dan kanta epoksi LED daripada kerosakan akibat haba berlebihan. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL 2) mesti dipatuhi; jika pembungkusan telah dibuka selama lebih daripada 12 bulan, komponen memerlukan pembakaran sebelum refluks untuk mencegah "popcorning" atau delaminasi.

7. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri untuk pemasangan automatik.

• Pita Pembawa:Dimensi untuk pita pembawa timbul yang memegang LED individu ditentukan, termasuk saiz poket, pic, dan lebar pita.
• Gegelung:Dimensi untuk gegelung di mana pita pembawa dililit disediakan, termasuk diameter gegelung, lebar, dan saiz hab.
• Label:Spesifikasi termasuk format dan maklumat yang diperlukan untuk label pada gegelung dan pembungkusan luar.

7.2 Halangan Kelembapan & Pembungkusan Penghantaran

Gegelung dibungkus dalam beg halangan kelembapan (MBB) dengan penyerap lembapan dan kad penunjuk kelembapan untuk mengekalkan kekeringan semasa penyimpanan dan penghantaran. Ini kemudiannya dibungkus dalam kotak kadbod yang sesuai untuk penghantaran.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk operasi yang boleh dipercayai, pacu LED dengan sumber arus tetap, bukan voltan tetap. Perintang siri mudah boleh digunakan untuk aplikasi asas dengan voltan bekalan stabil (contohnya, (V_CC - V_F) / I_F = R). Untuk aplikasi automotif atau di mana voltan bekalan berubah-ubah, pemacu LED IC khusus atau litar terkawal arus sangat disyorkan untuk mengekalkan kecerahan konsisten dan melindungi LED daripada arus berlebihan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Pengurusan Terma:Pelesapan kuasa maksimum dan suhu simpang tidak boleh dilebihi. Untuk operasi kecerahan tinggi atau suhu ambien tinggi, pertimbangkan tuangan kuprum PCB di bawah dan sekitar tapak kaki LED untuk bertindak sebagai penyerap haba.
• Had Arus:Sentiasa melaksanakan had arus yang betul. Arus berterusan maksimum mutlak ialah 30mA. Beroperasi pada atau berhampiran had ini memerlukan reka bentuk terma yang cemerlang.
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada input PCB dan ikuti prosedur pengendalian selamat ESD semasa pemasangan, seperti yang ditentukan oleh penarafan HBM 2000V.

9. Perbandingan Teknikal & Kelebihan

Berbanding dengan LED gred bukan automotif atau pakej lubang melalui lama, peranti ini menawarkan beberapa kelebihan utama:

• Kebolehpercayaan:Penyelarasan AEC-Q101 menandakan ujian di bawah keadaan melampau (suhu tinggi/rendah, kelembapan, kejutan terma), menjadikannya sesuai untuk persekitaran automotif yang teruk.
• Pengecilan:Tapak kaki 1.6x0.8mm membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi, membolehkan reka bentuk dalaman automotif yang langsing dan padat.
• Kebolehhasilan:Pakej SMT PLCC2 dan bekalan pita & gegelung dioptimumkan untuk pemasangan automatik berkelajuan tinggi, mengurangkan kos pembuatan dan meningkatkan konsistensi.
• Prestasi Optik:Gabungan keamatan bercahaya tinggi (sehingga 530 mcd) dan sudut pandangan luas 120 darjah memberikan pencahayaan yang cemerlang dan seragam untuk aplikasi penunjuk dan lampu belakang.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah voltan hadapan tipikal untuk pengiraan reka bentuk?

Gunakan 3.0V untuk pengiraan awal, tetapi reka bentuk litar pemacu anda untuk menampung julat kelas penuh dari 2.8V hingga 3.4V untuk memastikan operasi betul dengan mana-mana LED dari lot pengeluaran.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada arus maksimum 30mA secara berterusan?

Ya, tetapi hanya jika reka bentuk terma memastikan suhu simpang (T_J) kekal di bawah 120°C. Pada 30mA dan V_F tipikal 3.0V, pelesapan kuasa ialah 90mW. Dengan rintangan terma 300°C/W, ini akan menyebabkan kenaikan suhu 27°C dari titik paterian ke simpang. Oleh itu, suhu titik paterian mesti dikekalkan di bawah 93°C untuk T_J kekal di bawah 120°C. Penyerapan haba PCB yang mencukupi adalah penting.

10.3 Apakah maksud "Tahap Kepekaan Kelembapan 2 (MSL 2)" untuk proses pengeluaran saya?

Ia bermaksud LED yang dibungkus boleh terdedah kepada keadaan ambien lantai kilang (

11. Contoh Kes Penggunaan Reka Bentuk

Senario: Lampu Belakang Suis Papan Pemuka Automotif.Seorang pereka bentuk perlu menerangi 10 suis sentuh pada panel papan pemuka. Warna biru dan kecerahan seragam adalah kritikal untuk estetik. Mereka akan memilih LED dari kelas panjang gelombang yang sama (contohnya, semua dari kelas E1: 470-472.5nm) dan kelas keamatan bercahaya yang sama (contohnya, semua dari kelas J2: 430-530 mcd) untuk menjamin konsistensi. Satu pemacu arus tetap yang mampu membekalkan 200mA (10 LED * 20mA setiap satu) akan digunakan. Susun atur PCB akan termasuk tuangan kuprum sederhana di bawah tapak kaki setiap LED untuk membantu penyebaran haba, kerana persekitaran papan pemuka boleh menjadi hangat. Keperluan MSL 2 akan disampaikan kepada pengilang kontrak untuk memastikan pengendalian yang betul sebelum proses SMT.

12. Prinsip Operasi

Ini ialah sumber cahaya semikonduktor. Ia berdasarkan cip Gallium Nitride (GaN). Apabila voltan hadapan melebihi ambang penyalaan diod digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di simpang semikonduktor dalam cip. Dalam jenis bahan ini (semikonduktor jurang jalur langsung), proses penggabungan semula ini melepaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan semikonduktor menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru. Cip disarung dalam pakej plastik dengan kanta epoksi terbentuk yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan fizikal dan alam sekitar.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED berasaskan GaN biru yang cekap ialah pencapaian asas dalam pencahayaan keadaan pepejal. Trend industri utama yang berkaitan dengan jenis komponen ini termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan berterusan bertujuan untuk meningkatkan lumen-per-watt (keberkesanan) LED, mengurangkan penggunaan tenaga dan beban terma untuk output cahaya yang sama.
• Kebolehpercayaan & Ketumpatan Kuasa Lebih Tinggi:Kemajuan dalam bahan pembungkusan, antara muka terma, dan reka bentuk cip membolehkan arus operasi dan suhu yang lebih tinggi sambil mengekalkan jangka hayat panjang, terutamanya kritikal untuk aplikasi automotif.
• Pengecilan:Dorongan untuk pemasangan elektronik yang lebih kecil dan lebih padat berterusan, mendorong pakej LED yang lebih padat sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Integrasi Pintar:Trend yang lebih luas melibatkan pengintegrasian litar kawalan (pemacu, sensor) terus dengan LED, tetapi untuk komponen penunjuk piawai seperti ini, fokus kekal pada prestasi diskret yang kos efektif dan boleh dipercayai.