Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Penerangan Umum
- 1.2 Ciri-ciri
- 1.3 Aplikasi
- 2. Parameter Elektrik dan Optik
- 2.1 Parameter Produk (pada TS=25°C)
- 2.2 Pengelasan Bin (IF=300mA)
- 3. Butiran Mekanikal dan Pembungkusan
- 3.1 Dimensi Pakej
- 3.2 Pita Pembawa dan Gulungan
- 3.3 Spesifikasi Label
- 4. Lengkung Ciri Optik dan Elektrik Biasa
- 5. Ujian Kebolehpercayaan
- 5.1 Keadaan Ujian
- 5.2 Kriteria Penilaian Kerosakan
- 6. Garis Panduan Pematerian Semula SMT
- 6.1 Profil Pematerian Semula
- 6.2 Pematerian Tangan
- 6.3 Pembaikan
- 6.4 Amaran
- 7. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Keadaan Penyimpanan
- 7.1 Kekangan Persekitaran
- 7.2 Pengendalian Mekanikal
- 7.3 Keadaan Penyimpanan
- 8. Panduan Aplikasi
- 9. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan
- 10. Prinsip Operasi dan Teknologi
- 11. Trend Industri dan Masa Depan
- 12. Soalan Lazim (FAQ)
- 13. Contoh Reka Bentuk
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
1.1 Penerangan Umum
BNRI35TS-DK-2T ialah diod pemancar cahaya biru berasaskan teknologi InGaN. Ia ditempatkan dalam pakej PLCC kompak dengan dimensi 2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mm. Peranti ini menawarkan sudut pandangan yang luas dan sesuai untuk pemasangan permukaan. Tahap kepekaan kelembapannya adalah Kelas 3, dan ia mematuhi piawaian RoHS.
1.2 Ciri-ciri
- Pakej PLCC untuk kebolehpercayaan tinggi dan pemasangan mudah.
- Sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120°.
- Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan proses pateri.
- Tersedia dalam pembungkusan pita dan gulungan (4000 pcs/gulungan).
- Tahap kepekaan kelembapan: Tahap 3.
- Mematuhi RoHS dan bebas plumbum.
1.3 Aplikasi
- Pencahayaan seni bina: hotel, pasar, lekapan rumah.
- Paparan dalaman dan papan tanda.
- Pencahayaan landskap dan pencahayaan hiasan.
- Pencahayaan tujuan umum di mana kecekapan tinggi dan panjang gelombang sempit diperlukan.
2. Parameter Elektrik dan Optik
2.1 Parameter Produk (pada TS=25°C)
Jadual 1-1 meringkaskan ciri elektrik dan optik pada arus hadapan 300 mA:
- Voltan Hadapan (VF): 2.8 V (min) – 3.4 V (maks), biasa tidak dinyatakan.
- Arus Songsang (IR): maks 10 µA pada VR=5 V.
- Fluks Bercahaya (Φv): 12 lm (min) – 22 lm (maks) pada 300 mA.
- Sudut Pandangan (2θ1/2): 120 darjah (biasa).
- Panjang Gelombang Dominan (λd): 450 nm (min) – 460 nm (maks).
- Rintangan Terma (RTHJ-S): 35 °C/W (biasa).
Kadar maksimum mutlak (Jadual 1-2):
- Pelesapan Kuasa (PD): 1224 mW
- Arus Hadapan (IF): 360 mA
- Arus Hadapan Puncak (IFP): 400 mA (kitar tugas 1/10, nadi 0.1 ms)
- Voltan Songsang (VR): 5 V
- ESD (HBM): 2000 V (hasil >80%)
- Suhu Operasi (TOPR): -40 hingga +85 °C
- Suhu Penyimpanan (Tstg): -40 hingga +100 °C
- Suhu Simpang (TJ): 110 °C
2.2 Pengelasan Bin (IF=300mA)
Bin voltan hadapan: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V).
Bin fluks bercahaya: PIA (12-15 lm), PJA (15-18 lm), PED (18-20 lm), QED (20-22 lm).
Bin panjang gelombang dominan: A10 (450-452.5 nm), A20 (452.5-455 nm), B10 (455-457.5 nm), B20 (457.5-460 nm).
3. Butiran Mekanikal dan Pembungkusan
3.1 Dimensi Pakej
Pakej adalah jenis PLCC dengan dimensi pandangan atas 2.80 mm × 3.50 mm (panjang × lebar). Ketebalan pandangan sisi ialah 0.65 mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad untuk katod dan anod, dengan tanda kekutuban. Corak pateri disediakan untuk susunan pad yang optimum (lihat Rajah 1-4 dan Rajah 1-5). Semua toleransi dimensi adalah ±0.2 mm kecuali dinyatakan.
3.2 Pita Pembawa dan Gulungan
Pita pembawa: pita standard 8 mm atau 12 mm (lebar tepat tidak dinyatakan), dengan tanda kekutuban dan pita atas. Dimensi gulungan: A (diameter luar) 178 ±1 mm, B (lebar) 10.5 ±0.5 mm, C (diameter pusat) 59 mm, D (diameter lubang pusat) 13.5 ±0.5 mm. Maks 4000 pcs setiap gulungan.
3.3 Spesifikasi Label
Label termasuk: Nombor Bahagian, Nombor Spec, Nombor Lot, Kod Bin (termasuk fluks bercahaya dan panjang gelombang dominan), Julat Voltan Hadapan, Kuantiti, dan Tarikh.
Pembungkusan terdiri daripada gulungan dalam beg penghalang kelembapan dengan pengering dan penunjuk kelembapan, diletakkan dalam kotak kadbod.
4. Lengkung Ciri Optik dan Elektrik Biasa
Beberapa lengkung ciri disediakan untuk menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan:
- Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan (Rajah 1-7):Pada 300 mA, voltan hadapan adalah lebih kurang 2.9-3.1 V. Lengkung menunjukkan tingkah laku diod eksponen biasa.
- Arus Hadapan lawan Keamatan Relatif (Rajah 1-8):Keamatan relatif meningkat dengan arus, dengan tepu pada arus yang lebih tinggi. Pada 300 mA, keamatan relatif hampir 1.0.
- Suhu Pateri lawan Fluks Bercahaya Relatif (Rajah 1-9):Fluks bercahaya menurun apabila suhu pateri meningkat, menurun kepada kira-kira 0.8 daripada nilai awal pada 90°C.
- Suhu Pateri lawan Arus Hadapan (Rajah 1-10):Arus hadapan maksimum yang dibenarkan menurun dengan suhu untuk memastikan had suhu simpang.
- Voltan Hadapan lawan Suhu Pateri (Rajah 1-11):Voltan hadapan menurun secara linear dengan suhu, dengan pekali negatif.
- Panjang Gelombang lawan Suhu Pin (Rajah 1-12):Panjang gelombang dominan beralih sedikit (kira-kira 2 nm) sepanjang julat suhu dari 20°C hingga 100°C.
- Taburan Spektrum (Rajah 1-13):Puncak pancaran pada lebih kurang 455-460 nm, dengan FWHM sempit khas untuk LED biru InGaN.
5. Ujian Kebolehpercayaan
5.1 Keadaan Ujian
LED tertakluk kepada pelbagai ujian kebolehpercayaan mengikut piawaian JEDEC:
- Pematerian semula: maks 260°C, 2 kali.
- Kejutan Terma: -40°C hingga 100°C, 15 minit menahan, 100 kitaran.
- Penyimpanan Suhu Tinggi: 100°C, 1000 jam.
- Penyimpanan Suhu Rendah: -40°C, 1000 jam.
- Ujian Hayat: Ta=25°C, IF=300mA, 1000 jam.
- Hayat Kelembapan Suhu Tinggi: 60°C/90%RH, IF=150mA, 1000 jam.
5.2 Kriteria Penilaian Kerosakan
Selepas setiap ujian, LED harus lulus: voltan hadapan dalam spesifikasi, penyelenggaraan keamatan bercahaya ≥70%, tiada litar terbuka/pendek atau kelipan.
6. Garis Panduan Pematerian Semula SMT
6.1 Profil Pematerian Semula
Profil pematerian semula yang disyorkan ditunjukkan dalam Rajah 3-1. Parameter utama:
- Kadar peningkatan purata: maks 3°C/s
- Prapemanasan: 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat
- Masa di atas 217°C: maks 60 saat
- Suhu puncak: maks 260°C, dengan masa dalam 5°C dari puncak: maks 10 saat
- Penyejukan: maks 6°C/s
- Masa dari 25°C hingga puncak: maks 8 minit
Pematerian semula tidak boleh melebihi dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu selepas pematerian semula pertama, LED mungkin rosak. Jangan gunakan tekanan semasa pemanasan.
6.2 Pematerian Tangan
Apabila memateri dengan tangan, suhu besi mesti di bawah 300°C selama kurang daripada 3 saat, dan hanya satu percubaan dibenarkan.
6.3 Pembaikan
Pembaikan tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pateri dua kepala. Sahkan tiada kerosakan pada ciri LED terlebih dahulu.
6.4 Amaran
Enkapsulan silikon adalah lembut; elakkan tekanan kuat pada permukaan atas. Gunakan tekanan muncung pikap yang sesuai. Jangan gunakan daya mekanikal atau penyejukan pantas selepas pematerian.
7. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Keadaan Penyimpanan
7.1 Kekangan Persekitaran
Kandungan sulfur dalam bahan pasangan mesti di bawah 100 ppm untuk mengelakkan pudar. Kandungan bromin<900 ppm, Klorin<900 ppm, jumlah Br+Cl<1500 ppm. VOC yang terlepas daripada bahan boleh mengubah warna enkapsulan silikon; keserasian mesti disahkan terlebih dahulu.
7.2 Pengendalian Mekanikal
Kendalikan LED di sisi menggunakan forsep. Jangan sentuh lensa silikon secara langsung. Elakkan nyahcas elektrostatik kerana LED sensitif (ESD >2000V HBM). EOS juga boleh menyebabkan kerosakan.
7.3 Keadaan Penyimpanan
Sebelum membuka beg aluminium: simpan ≤30°C, ≤75% RH, dalam tempoh 1 tahun dari tarikh. Selepas dibuka: ≤30°C, ≤60% RH, 24 jam. Jika melebihi, pembakaran pada 60±5°C selama 24 jam diperlukan. Jika bahan penyerap kelembapan pudar atau pakej rosak, bakar sebelum digunakan.
Pembersihan: Alkohol isopropil disyorkan. Pembersihan ultrasonik tidak disyorkan kerana potensi kerosakan.
8. Panduan Aplikasi
LED biru ini sangat sesuai untuk pencahayaan seni bina dalaman dan luaran, lampu latar paparan, dan pencahayaan landskap. Apabila mereka bentuk dengan berbilang LED secara siri atau selari, pertimbangkan pengagihan arus dan pelesapan haba. Sentiasa sertakan perintang pengehad arus atau gunakan pemacu arus tetap untuk mengelakkan lari terma. Reka bentuk terma adalah kritikal: pastikan reka bentuk papan menampung penyerapan haba untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 110°C. Sudut pandangan lebar (120°) memberikan pengedaran cahaya seragam.
9. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan
Berbanding dengan LED PLCC 2835 yang serupa, peranti ini menawarkan panjang gelombang (450-460 nm) dan fluks bercahaya yang dikelompokkan dengan ketat, memastikan konsistensi warna merentas kelompok. Pakej PLCC terkenal dengan kebolehpercayaan yang teguh dan pemasangan yang mudah. Sudut pandangan yang sangat luas membezakannya daripada peranti standard. Tahap kepekaan kelembapan 3 adalah biasa tetapi pematuhan kepada RoHS dan keteguhan ESD menambah nilai. Julat bin untuk fluks sehingga 22 lm pada 300 mA adalah kompetitif untuk LED biru dalam saiz pakej ini.
10. Prinsip Operasi dan Teknologi
LED menggunakan InGaN (indium gallium nitrida) sebagai bahan aktif yang ditanam pada substrat. Apabila pincang ke hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan jalur tenaga. Pancaran biru (450-460 nm) dicapai dengan melaraskan komposisi indium. Pakej PLCC menyelubungi die dan menyediakan sambungan elektrik melalui rangka plumbum. Enkapsulan silikon melindungi die dan membentuk output cahaya.
11. Trend Industri dan Masa Depan
Teknologi LED terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi, pakej yang lebih kecil, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. LED permukaan seperti pakej PLCC ini diterima pakai secara meluas untuk pemasangan automatik. Trend dalam LED biru termasuk peningkatan kecekapan kuantum dan keluaran spektrum yang lebih sempit untuk aplikasi dalam pencahayaan dan paparan. Apabila pengurusan terma bertambah baik, arus operasi boleh ditingkatkan. Prestasi LED ini sesuai dengan keperluan pasaran semasa untuk sumber cahaya biru yang cekap, padat dan boleh dipercayai.
12. Soalan Lazim (FAQ)
- S: Apakah voltan hadapan tipikal pada 300 mA?
- J: Voltan hadapan biasanya sekitar 3.0-3.1 V, walaupun ia berbeza dalam julat 2.8-3.4 V bergantung pada bin. Sila rujuk kod bin pada label.
- S: Bolehkah saya menggunakan LED ini pada arus lebih tinggi daripada 300 mA?
- J: Arus hadapan maksimum mutlak ialah 360 mA (DC) dan 400 mA puncak (denyut). Operasi melebihi 360 mA boleh merosakkan peranti. Pastikan penyerapan haba yang mencukupi.
- S: Bagaimana saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?
- J: Pilih bin voltan hadapan berdasarkan reka bentuk pemacu. Untuk konsistensi warna, pilih bin panjang gelombang sempit (contohnya A10 atau B10). Untuk fluks bercahaya, pilih berdasarkan keperluan kecerahan.
- S: Apakah jangka hayat penyimpanan selepas membuka beg?
- J: LED mesti digunakan dalam masa 24 jam selepas dibuka jika disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika tidak, bakar pada 60°C selama 24 jam sebelum digunakan.
- S: Adakah LED ini sesuai untuk kegunaan luar?
- J: Julat suhu operasi adalah -40 hingga +85°C, jadi ia boleh digunakan di luar jika dimeterai dengan betul terhadap kelembapan. Walau bagaimanapun, pakej tidak kalis air; kandang luaran diperlukan.
- S: Bolehkah saya membersihkan LED selepas pematerian?
- J: Ya, gunakan alkohol isopropil. Elakkan pembersihan ultrasonik.
13. Contoh Reka Bentuk
Contoh 1: Bar cahaya linear untuk paparan dalaman. Gunakan 10 LED secara siri yang dipacu oleh sumber arus malar ditetapkan kepada 300 mA. Kira jumlah susut voltan (lebih kurang 30 V). Gunakan pad terma melalui PCB untuk menghilangkan haba. Pastikan jarak untuk penyebaran haba yang mencukupi.
Contoh 2: Modul LED tunggal untuk lampu sorot landskap. Gunakan penukar buck untuk memacu satu LED pada 300 mA. Sertakan kanta untuk membentuk pancaran. Sudut pandangan lebar LED itu sendiri boleh digunakan tanpa penyebar untuk pancaran lebar.
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. |