Dokumen Teknikal LED Seramik 3535 Siri T19 - 3.5x3.5x1.6mm - Voltan 1.8-3.6V - Kuasa sehingga 3.6W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T19 mewakili pakej LED berasaskan seramik berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan yang menuntut. Bentuk 3535 (3.5mm x 3.5mm) menyediakan platform yang kukuh untuk pengurusan terma yang cekap dan output cahaya yang tinggi. Siri ini direka untuk beroperasi dengan boleh dipercayai di bawah keadaan arus tinggi, menjadikannya sesuai untuk penyelesaian pencahayaan profesional dan perindustrian di mana jangka hayat dan prestasi konsisten adalah kritikal.

2. Ciri Utama dan Aplikasi

2.1 Ciri Teras

• Fluks Bercahaya dan Keberkesanan Tinggi:Memberikan output cahaya yang unggul per unit kuasa elektrik, meningkatkan kecekapan tenaga.
• Operasi Arus Tinggi:Direka khusus untuk mengendalikan arus kehadapan yang tinggi, menyokong pencahayaan yang lebih terang.
• Rintangan Terma Rendah:Substrat seramik dan reka bentuk pakej memudahkan penyebaran haba yang sangat baik dari simpang LED, yang penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.
• Serasi dengan Pematerian Refluks Bebas Plumbum:Sesuai untuk proses pemasangan moden dan mesra alam.

2.2 Aplikasi Sasaran

• Kelengkapan pencahayaan luar dan seni bina.
• Sistem pencahayaan hortikultur khusus.
• Pencahayaan pentas dan hiburan.
• Lampu isyarat dan lampu belakang automotif.

3. Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian mengikut struktur:T □□ □□ □ □ □ □ - □ □□ □□ □. Unsur utama termasuk:

• Kod Jenis (X1):'19' mengenal pasti ini sebagai pakej Seramik 3535.
• Kod CCT/Warna (X2):Kod seperti BL (Biru), GR (Hijau), YE (Kuning), RE (Merah), PA (PC Amber), CW (RGB), FW (RGBW).
• Kiraan Cip Siri/Selari (X4, X5):Menunjukkan konfigurasi dalaman (1-Z).
• Kod Warna (X7):Menentukan piawaian prestasi seperti ANSI (M), ERP (F), atau varian suhu tinggi (R, T).

Sistem ini membolehkan pengenalpastian tepat ciri-ciri elektrik, optik, dan terma LED.

4. Penarafan Maksimum Mutlak dan Ciri-ciri Elektrik/Optik

4.1 Penarafan Maksimum Mutlak (Ta=25°C)

Ini adalah had tekanan yang tidak boleh dilampaui, walaupun seketika, untuk mengelakkan kerosakan kekal.

• Arus Kehadapan (IF):Merah: 700 mA; Hijau/Biru: 1000 mA.
• Arus Kehadapan Denyut (IFP):Merah: 800 mA; Hijau/Biru: 1500 mA (Lebar Denyut ≤100μs, Kewajipan ≤10%).
• Pelesapan Kuasa (PD):Merah: 1820 mW; Hijau/Biru: 3600 mW.
• Voltan Songsang (VR):5 V.
• Suhu Operasi/Penyimpanan:-40°C hingga +105°C.
• Suhu Simpang (Tj):Merah: 105°C; Hijau/Biru: 125°C.
• Suhu Pematerian:230°C atau 260°C puncak untuk maksimum 10 saat semasa refluks.

4.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik (Ta=25°C)

Prestasi tipikal di bawah keadaan ujian piawai (IF=350mA).

• Voltan Kehadapan (VF):Merah: 1.8-2.6 V; Hijau/Biru: 2.8-3.6 V. (Toleransi: ±0.1V)
• Panjang Gelombang Dominan (λD):Merah: 615-630 nm; Hijau: 520-535 nm; Biru: 450-460 nm. (Toleransi: ±2.0nm)
• Arus Songsang (IR):Maks 10 μA pada VR=5V.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Tipikal 120 darjah.
• Rintangan Terma (Rth j-sp):Simpang ke titik pateri: Tipikal 5 °C/W.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Tahan 2000 V (Model Badan Manusia).
• Fluks Bercahaya:Berbeza mengikut warna dan bin (lihat Seksyen 5). (Toleransi: ±7%)

5. Struktur Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan, LED disusun ke dalam bin.

5.1 Bin Panjang Gelombang Dominan (IF=350mA)

• Merah:R6 (615-620nm), R1 (620-625nm), R2 (625-630nm).
• Hijau:GF (520-525nm), GG (525-530nm), G8 (530-535nm).
• Biru:B2 (450-455nm), B3 (455-460nm).

5.2 Bin Fluks Bercahaya (IF=350mA)

• Merah:AP (51-58 lm) hingga AT (80-88 lm).
• Hijau:AZ (112-120 lm) hingga BD (150-160 lm).
• Biru:AH (18-22 lm) hingga AL (30-37 lm).

5.3 Bin Voltan Kehadapan (IF=350mA)

Kod dari C3 (1.8-2.0V) hingga L3 (3.4-3.6V), membolehkan pemilihan untuk keperluan pemacu tertentu.

6. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa graf utama (dirujuk sebagai Rajah 1-10) yang menggambarkan prestasi di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk reka bentuk.

6.1 Ciri-ciri Spektrum dan Sudut

• Spektrum Warna (Rajah 1):Menunjukkan taburan kuasa spektrum, kritikal untuk aplikasi sensitif warna.
• Sudut Pandangan (Rajah 7):Mengesahkan corak pancaran Lambertian tipikal 120°.

6.2 Kebergantungan Arus, Voltan, dan Suhu

• Keamatan Relatif vs. Arus Kehadapan (Rajah 3):Menunjukkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus, penting untuk pemudaran dan pemilihan arus pemacu.
• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (Rajah 4):Lengkung IV adalah penting untuk reka bentuk terma dan elektrik litar pemacu.
• Panjang Gelombang vs. Suhu Ambien (Rajah 2):Menunjukkan anjakan warna dengan suhu, berkaitan dengan pengurusan terma.
• Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien (Rajah 5):Menunjukkan pengurangan output cahaya apabila suhu meningkat, menekankan keperluan untuk penyejukan yang berkesan.
• Voltan Kehadapan Relatif vs. Suhu Ambien (Rajah 6):Menunjukkan pekali suhu negatif Vf.
• Arus Kehadapan Maksimum vs. Suhu Ambien (Rajah 8, 9, 10):Lengkung penurunan nilai ini untuk LED Merah, Hijau, dan Biru adalahkritikal. Ia menentukan arus operasi selamat maksimum pada mana-mana suhu ambien yang diberikan untuk mengelakkan melebihi had suhu simpang.

7. Maklumat Mekanikal & Pakej

7.1 Dimensi Pakej

Pakej seramik 3535 mempunyai saiz badan 3.5mm x 3.5mm dengan ketinggian tipikal kira-kira 1.6mm. Lukisan dimensi memberikan ukuran tepat untuk perancangan tapak PCB. Toleransi biasanya ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

7.2 Pengenalpastian Polarity

Penting:Polariti berbeza mengikut jenis cip.

• LED Hijau dan Biru: Pad 1 adalah Anod (+), Pad 2 adalah Katod (-).
• LED Merah: Pad 2 adalah Anod (+), Pad 1 adalah Katod (-).

Sambungan polariti yang salah akan menghalang LED daripada menyala.

7.3 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai dan pemindahan terma optimum ke PCB. Mematuhi susun atur yang disyorkan ini meminimumkan kecacatan pematerian dan memaksimumkan kecekapan penyingkiran haba.

8. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

8.1 Profil Pematerian Refluks

LED adalah serasi dengan proses refluks bebas plumbum piawai. Parameter utama dari profil termasuk:

• Suhu Badan Pakej Puncak (Tp):Maksimum 260°C.
• Masa di atas Cecair (TL=217°C):60 hingga 150 saat.
• Masa dalam 5°C dari Puncak (Tp):Maksimum 30 saat.
• Kadar Naik (TL ke Tp):Maksimum 3°C/saat.
• Kadar Turun (Tp ke TL):Maksimum 6°C/saat.
• Masa Kitaran Keseluruhan (25°C ke Puncak):Maksimum 8 minit.

Mengikuti profil ini mengelakkan kejutan terma dan memastikan integriti sendi pateri.

9. Pembungkusan dan Pengendalian

9.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan pick-and-place automatik.

• Kuantiti per Gegelung:Maksimum 1000 keping.
• Toleransi Kumulatif:±0.25mm per 10 pic.

Gegelung dilabel dengan nombor bahagian, kod data pembuatan, dan kuantiti.

9.2 Penyimpanan dan Pengendalian

LED harus disimpan dalam pembungkusan penghalang kelembapan asal dalam persekitaran terkawal (disyorkan: <30°C / 60% RH). Gunakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian. Selepas membuka pembungkusan sensitif kelembapan, ikut garis panduan jangka hayat lantai atau bakar mengikut prosedur IPC/JEDEC piawai sebelum refluks jika dilampaui.

10. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

10.1 Pengurusan Terma

Ini adalah faktor paling kritikal untuk kebolehpercayaan dan prestasi jangka panjang. Walaupun rintangan terma rendah (5°C/W tip.), heatsink yang direka dengan betul adalah wajib, terutamanya pada arus tinggi.

• Gunakan PCB berbilang lapisan dengan via terma di bawah pad LED yang disambungkan ke satah kuprum besar.
• Untuk aplikasi kuasa tinggi, pertimbangkan PCB teras aluminium (MCPCB) atau penyelesaian penyejukan aktif.
• Sentiasa rujuk lengkung penurunan nilai Arus Kehadapan Maksimum vs. Suhu Ambien (Rajah 8-10) untuk memilih arus operasi selamat untuk suhu kes terburuk aplikasi anda.

10.2 Pemacu Elektrik

• Pacu LED dengan sumber arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk output cahaya dan jangka hayat yang stabil.
• Ambil kira bin voltan kehadapan dan toleransinya apabila mereka bentuk voltan pematuhan pemacu.
• Pertimbangkan untuk melaksanakan permulaan lembut atau had arus lonjakan dalam litar pemacu.
• Untuk operasi denyut (IFP), patuhi dengan ketat had lebar denyut (≤100μs) dan kitar tugas (≤10%) yang ditentukan.

10.3 Reka Bentuk Optik

• Sudut pandangan 120° sesuai untuk pencahayaan umum. Untuk pancuran yang lebih sempit, optik sekunder (lensa) diperlukan.
• Pilih bin panjang gelombang dan fluks yang sesuai pada peringkat reka bentuk untuk memastikan konsistensi warna dan keseragaman kecerahan merentasi kelengkapan pelbagai LED.

11. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan

Pakej seramik 3535 menawarkan kelebihan berbeza berbanding LED SMD plastik tradisional (seperti 2835 atau 5050) dalam senario kuasa tinggi:

• Prestasi Terma yang Unggul:Bahan seramik mempunyai kekonduksian terma yang jauh lebih tinggi daripada plastik, membawa kepada suhu simpang yang lebih rendah pada tahap kuasa yang sama, yang secara langsung diterjemahkan kepada jangka hayat yang lebih panjang dan output cahaya yang dikekalkan lebih tinggi (L70/L90).
• Pengendalian Kuasa Lebih Tinggi:Mampu mengekalkan arus pemacu yang lebih tinggi (sehingga 1000mA/1500mA denyut) kerana penyebaran haba yang lebih baik.
• Kebolehpercayaan yang Dipertingkatkan:Seramik lebih tahan terhadap tekanan kitaran terma dan kelembapan, menjadikannya sesuai untuk persekitaran keras seperti pencahayaan luar.
• Titik Warna yang Stabil:Kestabilan terma yang lebih baik meminimumkan anjakan warna dari masa ke masa dan keadaan operasi.

12. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah faedah utama pakej seramik?

J: Faedah utama adalah pengurusan terma yang sangat baik, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi, kebolehpercayaan yang lebih baik, dan kurang kemerosotan prestasi dari masa ke masa berbanding pakej plastik.

S: Mengapakah polariti dan arus maksimum berbeza untuk LED Merah berbanding Hijau/Biru?

J: Ini adalah kerana bahan semikonduktor yang berbeza digunakan (contohnya, AlInGaP untuk Merah, InGaN untuk Hijau/Biru), yang mempunyai ciri-ciri elektrik dan kecekapan yang berbeza.

S: Bagaimanakah saya memilih arus kehadapan yang betul untuk reka bentuk saya?

J: Mulakan dengan arus ujian tipikal (350mA). Untuk kecerahan yang lebih tinggi, tingkatkan arus tetapimestirujuk lengkung penurunan nilai (Rajah 8-10) berdasarkan anggaran suhu ambien maksimum dan rintangan terma sistem anda untuk memastikan Tj tidak dilampaui. Jangan sekali-kali melebihi Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus berterusan.

S: Apakah maksud 'Kod Warna' (contohnya, M, F, R) dalam nombor bahagian?

J> Ia merujuk kepada piawaian prestasi atau penarafan suhu yang digunakan untuk bin LED. Sebagai contoh, 'M' adalah untuk bin ANSI piawai, manakala 'R' dan 'T' menunjukkan bin yang dinilai untuk operasi pada suhu simpang yang lebih tinggi (masing-masing piawaian ANSI 85°C dan 105°C).

13. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Lampu Banjir Luar Kuasa Tinggi.

1. Keperluan:Output lumen tinggi, kukuh untuk penggunaan luar, jangka hayat panjang (>50,000 jam L70).
2. Pemilihan LED:Pakej seramik 3535 dipilih untuk ketahanan termanya. LED Hijau dari bin fluks 'BD' (150-160 lm @350mA) dipilih untuk keberkesanan tinggi.
3. Reka Bentuk Terma:MCPCB aluminium dengan asas tebal 3mm digunakan. Simulasi terma dijalankan untuk memastikan suhu simpang LED kekal di bawah 110°C pada ambien 40°C.
4. Reka Bentuk Elektrik:Pemacu ditetapkan kepada arus malar 700mA. Merujuk kepada Rajah 9, pada suhu ambien 40°C, arus maksimum yang dibenarkan adalah jauh di atas 700mA, memberikan margin selamat. Julat voltan output pemacu menampung bin Vf (contohnya, H3: 2.8-3.0V).
5. Reka Bentuk Optik:Optik sekunder (lensa) ditambah untuk mencapai sudut pancuran yang dikehendaki untuk pencahayaan banjir.
6. Keputusan:Kelengkapan yang boleh dipercayai dan beroutput tinggi yang mengekalkan kecerahan dan warna sepanjang hayatnya kerana pengurusan terma yang berkesan yang dibolehkan oleh pakej LED seramik.

14. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan (contohnya, AlInGaP untuk merah/jingga, InGaN untuk biru/hijau). Pakej seramik berfungsi terutamanya sebagai sokongan mekanikal, sambungan elektrik, dan yang paling penting, laluan terma yang sangat cekap untuk mengalirkan haba dari cip semikonduktor (die) ke papan litar bercetak dan heatsink.

15. Trend Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan kebolehpercayaan yang diperbaiki. Pakej seramik seperti 3535 adalah sebahagian daripada trend ini, membolehkan kemajuan ini dengan menyelesaikan cabaran terma. Pembangunan masa depan mungkin termasuk:

• Keberkesanan yang Meningkat:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menolak had teori output cahaya.
• Pembungkusan Lanjutan:Integrasi pelbagai cip warna (RGB, RGBW) dalam satu pakej seramik untuk kelengkapan boleh ditala warna, atau pembungkusan skala cip (CSP) untuk prestasi terma yang lebih baik.
• Integrasi Pintar:Menggabungkan IC kawalan atau sensor terus ke dalam pakej LED untuk sistem pencahayaan pintar.
• Spektrum Khusus:Pengoptimuman lanjut spektrum untuk pencahayaan berpusatkan manusia (HCL) dan hortikultur (contohnya, merah jauh, UV).

Pendorong asas adalah untuk menyediakan sumber cahaya yang lebih terkawal, cekap, dan tahan lama untuk pelbagai aplikasi yang berkembang.