Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri
- 1.2 Aplikasi
- 2. Dimensi dan Konfigurasi Pakej
- 3. Penarafan dan Ciri-ciri
- 3.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 3.3 Nota Penting Mengenai Ciri-ciri
- 4. Sistem Binning
- 4.1 Bin Keamatan Pencahayaan
- 5. Analisis Lengkung Prestasi
- 6. Mekanikal, Pemasangan dan Pengendalian
- 6.1 Pakej dan Susun Atur PCB
- 6.2 Panduan Pateri
- 6.3 Pembersihan
- 6.4 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
- 7. Pembungkusan untuk Pengeluaran
- 8. Pertimbangan dan Amaran Aplikasi
- 8.1 Pertimbangan Reka Bentuk
- 8.2 Konfigurasi Litar Biasa
- 8.3 Kebolehpercayaan dan Skop Penggunaan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED dwi warna permukaan-pasang yang padat. Peranti ini menggabungkan dua cip pemancar cahaya yang berbeza dalam satu pakej: satu menghasilkan cahaya biru menggunakan teknologi InGaN, dan satu lagi menghasilkan cahaya merah menggunakan teknologi AlInGaP. Konfigurasi ini direka untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad yang memerlukan pelbagai warna penunjuk daripada satu jejak komponen.
1.1 Ciri-ciri
- Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.
- Reka bentuk pakej pandangan sisi dengan terminal bersalut timah untuk kebolehpatrian yang lebih baik.
- Menggunakan cip semikonduktor InGaN (Biru) dan AlInGaP (Merah) yang berkecekapan tinggi.
- Dibekalkan pada pita 8mm yang dipasang pada gegelung berdiameter 7 inci untuk pemasangan automatik.
- Pakej mematuhi garis panduan piawai EIA (Electronic Industries Alliance).
- Direka untuk keserasian dengan litar bersepadu (serasi I.C.).
- Sesuai untuk digunakan dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik.
- Tahan terhadap proses pateri refluks inframerah (IR) standard.
1.2 Aplikasi
Komponen ini sesuai untuk pelbagai peralatan elektronik yang memerlukan penunjuk status atau lampu latar yang padat dan boleh dipercayai. Kawasan aplikasi biasa termasuk:
- Peranti telekomunikasi (cth., telefon tanpa wayar/selular).
- Peralatan automasi pejabat dan sistem rangkaian.
- Perkakas rumah dan elektronik pengguna.
- Panel kawalan dan instrumentasi perindustrian.
- Lampu latar kekunci atau papan kekunci.
- Penunjuk status dan kuasa.
- Paparan mikro dan pencahayaan ikon.
- Pencahayaan isyarat dan simbolik.
2. Dimensi dan Konfigurasi Pakej
Komponen ini dibungkus dalam pakej peranti permukaan-pasang (SMD) standard. Kanta adalah jernih air untuk membolehkan warna cip sebenar kelihatan. Penetapan pin adalah seperti berikut: Pin A1 ialah anod untuk cip Biru (InGaN), dan Pin A2 ialah anod untuk cip Merah (AlInGaP). Katod adalah sepunya. Semua toleransi dimensi adalah \u00b10.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya pada lukisan mekanikal terperinci (dirujuk dalam datasheet asal).
3. Penarafan dan Ciri-ciri
3.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti. Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25\u00b0C.
- Pelesapan Kuasa:Biru: 76 mW, Merah: 62.5 mW.
- Arus Hadapan Puncak(1/10 kitaran tugas, 0.1ms denyut): Biru: 100 mA, Merah: 60 mA.
- Arus Hadapan DC Berterusan (IF):Biru: 20 mA, Merah: 25 mA.
- Julat Suhu Operasi:-30\u00b0C hingga +85\u00b0C.
- Julat Suhu Penyimpanan:-40\u00b0C hingga +85\u00b0C.
- Pateri Refluks Inframerah:Tahan suhu puncak 260\u00b0C selama 10 saat.
3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Parameter prestasi biasa diukur pada Ta=25\u00b0C dan IF=20mA, melainkan dinyatakan.
- Keamatan Pencahayaan (IV):
- Biru: Minimum 28.0 mcd, Biasa -, Maksimum 180.0 mcd.
- Merah: Minimum 18.0 mcd, Biasa -, Maksimum 112.0 mcd.
- Diukur dengan penapis yang menghampiri tindak balas mata fotopik CIE.
- Sudut Pandangan (2\u03b8\u00bd):Kira-kira 130 darjah untuk kedua-dua warna. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh nilai paksi.
- Panjang Gelombang Puncak (\u03bbP):Biru: 468 nm (Biasa), Merah: 639 nm (Biasa).
- Panjang Gelombang Dominan (\u03bbd):
- Biru: Min 465 nm, Maks 475 nm.
- Merah: Min 624 nm, Maks 638 nm.
- Lebar Jalur Spektrum (\u0394\u03bb):Biru: 15 nm (Biasa), Merah: 20 nm (Biasa).
- Voltan Hadapan (VF) @ IF=20mA:
- Biru: Minimum 2.8V, Maksimum 3.8V.
- Merah: Minimum 1.6V, Maksimum 2.4V.
- Arus Songsang (IR) @ VR=5V:Maksimum 10 \u00b5A untuk kedua-dua warna. Nota: Peranti tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.
3.3 Nota Penting Mengenai Ciri-ciri
- Keamatan pencahayaan dan panjang gelombang dominan adalah parameter utama untuk konsistensi warna dan kecerahan.
- Peranti ini sensitif kepada Nyahcas Elektrostatik (ESD). Kawalan ESD yang betul (tali pergelangan tangan, peralatan dibumikan) mesti digunakan semasa pengendalian.
- Menggunakan voltan songsang bukan keadaan operasi biasa dan harus dielakkan dalam reka bentuk litar.
4. Sistem Binning
Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan, LED disusun (dibin) berdasarkan keamatan pencahayaan mereka pada 20mA. Setiap bin mempunyai nilai minimum dan maksimum yang ditakrifkan dengan toleransi \u00b115% dalam bin tersebut.
4.1 Bin Keamatan Pencahayaan
Cip Biru (mcd @ 20mA):
- Bin N: 28.0 \u2013 45.0
- Bin P: 45.0 \u2013 71.0
- Bin Q: 71.0 \u2013 112.0
- Bin R: 112.0 \u2013 180.0
Cip Merah (mcd @ 20mA):
- Bin M: 18.0 \u2013 28.0
- Bin N: 28.0 \u2013 45.0
- Bin P: 45.0 \u2013 71.0
- Bin Q: 71.0 \u2013 112.0
Binning ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan kecerahan khusus untuk aplikasi mereka, memastikan konsistensi visual dalam pengeluaran.
5. Analisis Lengkung Prestasi
Datasheet termasuk lengkung ciri biasa yang penting untuk analisis reka bentuk. Lengkung ini mewakili secara grafik hubungan antara parameter utama, memberikan pandangan di luar nilai minimum/biasa/maksimum yang ditabulasi.
- Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen untuk kedua-dua cip biru dan merah. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar penghad arus. Voltan hidup yang berbeza (lebih rendah untuk Merah, lebih tinggi untuk Biru) mesti dipertimbangkan jika memandu cip daripada sumber voltan sepunya dengan perintang penghad arus berasingan.
- Keamatan Pencahayaan vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Ia secara amnya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi akan tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi berhampiran arus maksimum mutlak tidak dinasihatkan untuk kecekapan dan jangka hayat.
- Keamatan Pencahayaan vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penyahkadaratan terma output cahaya. Kedua-dua jenis LED akan mengalami pengurangan dalam keamatan pencahayaan apabila suhu ambien meningkat. Ini amat penting untuk reka bentuk di mana LED mungkin tertakluk kepada suhu ambien tinggi atau di mana ia dipandu pada arus tinggi yang menghasilkan haba dalaman yang ketara.
- Taburan Spektrum:Menggambarkan kuasa sinaran relatif berbanding panjang gelombang untuk setiap cip, menunjukkan panjang gelombang puncak dan lebar jalur spektrum.
6. Mekanikal, Pemasangan dan Pengendalian
6.1 Pakej dan Susun Atur PCB
Datasheet menyediakan lukisan mekanikal terperinci komponen, termasuk pandangan atas, sisi dan bawah dengan dimensi kritikal. Corak tanah papan litar bercetak (PCB) yang disyorkan (susun atur pad) juga disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa dan selepas proses refluks. Mematuhi jejak yang disyorkan ini adalah kritikal untuk pemasangan yang boleh dipercayai.
6.2 Panduan Pateri
Komponen ini serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR), yang merupakan standard untuk pemasangan SMD. Profil suhu refluks yang dicadangkan disediakan, mematuhi piawaian JEDEC untuk pateri bebas Pb (tanpa plumbum). Parameter utama profil ini termasuk:
- Pemanasan Awal:150\u00b0C hingga 200\u00b0C.
- Masa Atas Likuidus (TAL):Disyorkan berada dalam tetingkap proses standard.
- Suhu Puncak:Maksimum 260\u00b0C.
- Masa pada Puncak:Maksimum 10 saat.
- Peranti tidak boleh dikenakan lebih daripada dua kitaran refluks.
- Untuk kerja semula manual dengan besi pateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300\u00b0C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat setiap sendi.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan bahan pakej atau kanta.
6.4 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
LED dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan penyerap lembapan untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (retak pakej) semasa refluks. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai pada Tahap 3.
- Beg Tertutup:Simpan pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 90% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat rak adalah satu tahun dari tarikh meterai beg.
- Selepas Dibuka:Persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30\u00b0C / 60% RH. Komponen harus digunakan dalam masa satu minggu. Jika disimpan lebih lama di luar beg asal, ia mesti dibakar pada kira-kira 60\u00b0C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum dipateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap.
7. Pembungkusan untuk Pengeluaran
Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan automatik. Lebar pita ialah 8mm. Pita dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178mm). Setiap gegelung mengandungi 3000 keping. Dimensi terperinci untuk poket pita, pita penutup dan gegelung disediakan untuk memastikan keserasian dengan pemakan peralatan penempatan automatik. Spesifikasi pembungkusan mengikut piawaian ANSI/EIA-481.
8. Pertimbangan dan Amaran Aplikasi
8.1 Pertimbangan Reka Bentuk
- Pembatasan Arus:LED adalah peranti dipandu arus. Perintang pembatas arus luaran mesti digunakan secara bersiri dengan setiap cip (Biru dan Merah) apabila disambungkan ke sumber voltan. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vbekalan- VF) / IF, di mana VFialah voltan hadapan LED pada arus yang dikehendaki IF. Gunakan VFmaksimum dari datasheet untuk memastikan arus tidak melebihi had di bawah semua keadaan.
- Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa rendah, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad terma (jika ada) atau lebar surih am membantu meleraikan haba, mengekalkan prestasi dan jangka hayat LED, terutamanya pada suhu ambien yang lebih tinggi.
- Perlindungan ESD:Gabungkan diod perlindungan ESD pada talian isyarat sensitif yang disambungkan ke anod LED jika ia diarahkan ke penyambung atau kawasan yang boleh diakses pengguna.
8.2 Konfigurasi Litar Biasa
Konfigurasi katod sepunya digunakan. Untuk mengawal LED Biru dan Merah secara bebas:
- Sambungkan katod sepunya (C) ke bumi.
- Sambungkan anod Biru (A1) ke bekalan positif melalui perintang pembatas arus (RBiru).
- Sambungkan anod Merah (A2) ke bekalan positif melalui perintang pembatas arus berasingan (RMerah).
- RBirudan RMerahakan mempunyai nilai yang berbeza kerana VFcip yang berbeza untuk arus yang dikehendaki yang sama.
- Setiap anod kemudian boleh dipandu oleh pin GPIO mikropengawal atau transistor pensuisan.
8.3 Kebolehpercayaan dan Skop Penggunaan
Komponen ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan perindustrian standard. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, kawalan pengangkutan), kelayakan tambahan dan perundingan dengan pengilang komponen adalah wajib. Spesifikasi dalam datasheet ini dijamin di bawah keadaan ujian yang dinyatakan. Prestasi dalam aplikasi akhir bergantung pada reka bentuk litar yang betul, susun atur PCB, dan pematuhan kepada garis panduan pengendalian dan pemasangan.
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. |