Spesifikasi LED Warna Penuh 2.8x2.7x3.0mm - Voltan 1.7-3.4V - Kuasa 60-68mW - Lembaran Data Teknikal (Bahasa Melayu)

1. Tinjauan Produk

Peranti LED warna penuh ini mengintegrasikan pemancar merah, hijau, dan biru dalam bungkusan padat 2.8mm x 2.7mm x 3.0mm untuk pemasangan permukaan. Reka bentuk permukaan mat mengurangkan silau dengan ketara dan meningkatkan kontras, menjadikannya sesuai untuk paparan video berkualiti tinggi. LED ini menawarkan keamatan bercahaya tinggi dengan pelesapan kuasa rendah, hayat operasi yang panjang, dan rintangan air IPX6, membolehkan prestasi yang boleh dipercayai di persekitaran luar dan mencabar. Tahap kepekaan lembapan 5a (MSL 5a) memastikan pengendalian yang mantap semasa pemasangan. Produk ini mematuhi RoHS dan sesuai untuk proses pematerian reflow bebas plumbum.

Peranti ini direka untuk skrin video warna penuh, pencahayaan hiasan dalam dan luar, aplikasi hiburan, dan papan tanda umum. Dengan panjang gelombang yang dipadankan dengan teliti dan kecerahan tinggi, ia menghasilkan warna yang terang dan keseragaman yang sangat baik.

2. Analisis Parameter Teknikal Secara Mendalam

2.1 Ciri Elektrik dan Optik

Pada Ts=25°C, LED beroperasi dengan arus hadapan (IF) 20mA untuk aplikasi biasa. Julat voltan hadapan (VF) adalah: Merah 1.7V hingga 2.4V, Hijau 2.7V hingga 3.4V, Biru 2.7V hingga 3.4V. Panjang gelombang dominan (λD) berbeza mengikut warna: Merah 617-628nm, Hijau 520-545nm, Biru 460-475nm. Lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) adalah 24nm untuk Merah, 38nm untuk Hijau, dan 30nm untuk Biru, memberikan ketulenan warna yang tepu. Nilai keamatan bercahaya (IV) pada 20mA termasuk minimum, purata, dan maksimum: Merah min 1000mcd, purata 1500mcd, maks 2250mcd; Hijau min 2300mcd, purata 3500mcd, maks 5200mcd; Biru min 350mcd, purata 520mcd, maks 780mcd. Sudut pandangan (2θ1/2) adalah 70-80° untuk Merah, 60-70° untuk Hijau, dan 75-85° untuk Biru, memastikan liputan yang luas.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Pada Ts=25°C, kadar maksimum memastikan operasi selamat dalam keadaan ekstrem: Arus hadapan (IF) maks: Merah 25mA, Hijau 20mA, Biru 20mA; Arus hadapan puncak (IFP) 80mA untuk semua warna dengan kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Voltan songsang (VR) adalah 5V. Julat suhu operasi dari -30°C hingga +85°C, suhu penyimpanan dari -40°C hingga +100°C. Had pelesapan kuasa (PD): Merah 60mW, Hijau 68mW, Biru 68mW. Voltan tahan nyahcas elektrostatik (ESD) (HBM) 1000V. Berhati-hati untuk tidak melebihi kadar ini bagi mengelakkan kerosakan kekal.

2.3 Ciri Terma

Prestasi LED bergantung pada suhu. Voltan hadapan menurun dengan peningkatan suhu, manakala keamatan bercahaya menurun. Pada suhu ambien tinggi, pengurangan arus hadapan diperlukan untuk memastikan suhu simpang selamat. Profil suhu pematerian yang disyorkan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa tekanan terma. Untuk operasi jangka panjang, suhu permukaan LED harus dikekalkan di bawah 55°C dan suhu plumbum di bawah 75°C untuk mengekalkan kecerahan dan hayat yang optimum.

3. Sistem Pembahagian (Binning)

LED diisih ke dalam tong berdasarkan keamatan bercahaya (IV), voltan hadapan (VF), dan panjang gelombang dominan (Wd). Pembahagian memastikan konsistensi merentas kelompok untuk prestasi paparan seragam. Label mengandungi kod bin yang mengenal pasti gred keamatan, voltan, panjang gelombang, dan arus hadapan tertentu. Pelanggan boleh memilih tong yang sesuai berdasarkan keperluan aplikasi mereka. Data pembahagian terperinci disediakan pada label produk yang dilekatkan pada setiap gelendong.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan berbanding Arus Hadapan

Lengkung tipikal menunjukkan bahawa apabila voltan hadapan meningkat, arus hadapan meningkat secara eksponen. Pada 2.0V, arus Merah adalah ~10mA; pada 2.4V, ia mencapai 20mA. Hijau dan Biru mempunyai ambang voltan yang lebih tinggi. Lengkung ini membantu pereka bentuk menetapkan keadaan pemacu yang betul dan mengira pelesapan kuasa.

4.2 Arus Hadapan berbanding Keamatan Bercahaya Relatif

Keamatan relatif meningkat hampir secara linear dengan arus hadapan sehingga 30mA untuk Merah dan 20mA untuk Hijau/Biru. Beroperasi pada arus yang lebih rendah memanjangkan hayat dan mengurangkan haba, manakala arus yang lebih tinggi meningkatkan kecerahan tetapi mesti kekal dalam had maksimum mutlak.

4.3 Keamatan Bercahaya berbanding Suhu Ambien

Keamatan menurun apabila suhu meningkat: pada 85°C, keamatan relatif menurun kepada kira-kira 0.6 untuk Merah dan 0.5 untuk Hijau/Biru berbanding 25°C. Pengurusan terma adalah kritikal dalam tatasusunan berketumpatan tinggi.

4.4 Suhu Pateri berbanding Pengurangan Arus Hadapan

Di atas 25°C, arus hadapan yang dibenarkan mesti dikurangkan. Pada 85°C, Merah boleh bertolak ansur 18mA, Hijau/Biru 15mA. Pengurangan ini menghalang terlalu panas dan memastikan kebolehpercayaan.

4.5 Taburan Spektrum

Lengkung spektrum menunjukkan puncak pancaran sempit: Merah pada ~625nm, Hijau pada ~530nm, Biru pada ~465nm. Lebar jalur yang sempit menyumbang kepada ketulenan dan ketepuan warna yang tinggi, penting untuk paparan yang terang.

4.6 Sudut Radiasi

Corak kearah (X-X dan Y-Y) menunjukkan liputan sudut yang luas. Pada ±45°, keamatan relatif kekal di atas 70% untuk semua warna, memastikan taburan cahaya seragam merentas sudut pandangan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Bungkusan

LED berukuran 2.8mm (panjang) x 2.7mm (lebar) x 3.0mm (tinggi). Toleransi adalah ±0.1mm kecuali dinyatakan. Pandangan bawah menunjukkan enam pad: 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. Kekutuban ditandakan dengan jelas. Corak pematerian yang disyorkan sepadan dengan susun atur pad.

5.2 Pita Pembawa dan Gelendong

Komponen dibungkus dalam pita pembawa dengan dimensi: jarak 4mm, lebar 8mm, saiz rongga 3.0mm x 2.8mm x 1.1mm. Diameter luar gelendong 330.2mm, diameter hab 79.5mm, dengan toleransi tertentu. Setiap gelendong mengandungi 2000 keping.

5.3 Spesifikasi Label

Label pada setiap gelendong termasuk nombor bahagian, nombor lot, kod bin (IV, VF, Wd, IF), kuantiti, dan kod tarikh. Ini membolehkan kebolehkesanan dan memastikan pemilihan bin yang betul.

5.4 Pembungkusan Tahan Lembapan

Untuk melindungi daripada kelembapan, LED dimeteraikan dalam beg foil aluminium antistatik dan kalis lembapan bersama bahan pengering dan kad petunjuk kelembapan. Jika petunjuk menunjukkan kelembapan ≥30%, pembakaran diperlukan sebelum digunakan.

5.5 Kotak Kadbod

Gelendong dibungkus dalam kotak kadbod yang kukuh untuk pengangkutan. Dimensi kotak tidak dinyatakan tetapi direka untuk mengelakkan kerosakan.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Pematerian reflow yang disyorkan mengikut profil bebas plumbum standard: prapanaskan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat, kenaikan pada ≤4°C/s ke suhu puncak 250°C (maks), masa di atas 217°C (TL) tidak melebihi 60 saat, penyejukan pada ≤6°C/s. Hanya satu reflow dibenarkan. Gunakan pes pateri suhu sederhana. Jangan kenakan tekanan mekanikal semasa pemanasan. Selepas pematerian, biarkan produk sejuk ke suhu bilik sebelum dikendalikan.

6.2 Seterika Pematerian

Jika pematerian tangan perlu, pastikan suhu seterika di bawah 300°C dan masa sentuhan kurang daripada 3 saat. Hanya satu operasi pateri tangan dibenarkan.

6.3 Pembaikan

Pembaikan harus dielakkan selepas pematerian. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan seterika pematerian dua kepala dan sahkan terlebih dahulu bahawa ciri LED tidak akan rosak.

6.4 Pembersihan

Lebih suka menggunakan pes pateri bebas pembersihan; jika pembersihan diperlukan, gunakan isopropil alkohol (IPA). Jangan gunakan pembersihan ultrasonik. Uji pelarut alternatif terlebih dahulu untuk memastikan tiada kerosakan pada LED.

6.5 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

Bungkusan yang belum dibuka mempunyai jangka hayat satu tahun apabila disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Selepas dibuka, solder dalam masa 24 jam atau simpan pada ≤30°C dan ≤10% RH. Keadaan bakar: 65±5°C selama 24 jam (jika petunjuk kelembapan menunjukkan ≥30% atau tamat tempoh). Untuk penyimpanan lebih lama (2-6 bulan atau >6 bulan), bakar masing-masing selama 24 jam atau 48 jam. Sentiasa pakai gelang antistatik dan pastikan peralatan dibumikan. Elakkan sentuhan langsung dengan permukaan epoksi untuk mengelakkan kerosakan litar dalaman.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan standard: 2000 keping setiap gelendong. Dimensi pita pembawa dan gelendong mengikut spesifikasi EIA. Label mengandungi nombor bahagian, nombor lot, kuantiti, dan maklumat bin. Pesanan harus menyatakan kod bin yang diperlukan untuk keamatan, voltan, dan panjang gelombang jika perlu. Kuantiti pesanan minimum mungkin dikenakan.

8. Nota Aplikasi

LED ini sesuai untuk skrin video warna penuh luar yang memerlukan kecerahan dan kontras tinggi. Permukaan mat mengurangkan pantulan, meningkatkan kebolehbacaan di bawah cahaya matahari langsung. Untuk pencahayaan hiasan dalaman, sudut pandangan yang luas memastikan pencahayaan seragam. Dalam aplikasi hiburan, penarafan IPX6 membolehkan pendedahan kepada hujan dan percikan. Pereka bentuk harus memastikan penyerapan haba yang betul, terutamanya dalam tatasusunan padat, untuk mengekalkan suhu permukaan di bawah 55°C. Gunakan pemacu arus malar untuk mengekalkan kecerahan stabil. Perlindungan voltan songsang disyorkan: LED boleh menahan sehingga 5V songsang, tetapi pincang songsang yang berpanjangan boleh menyebabkan kerosakan. Untuk keselamatan, pastikan voltan songsang di bawah 10V dalam reka bentuk litar.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED warna penuh permukaan berkilat standard, versi permukaan mat ini menawarkan kontras yang lebih tinggi dan silau yang lebih rendah, menjadikannya unggul untuk dinding video mewah. Tong panjang gelombang yang sempit (cth., Merah 617-628nm) memberikan warna merah yang lebih tepu berbanding pesaing tong yang lebih lebar. Keamatan bercahaya yang tinggi (sehingga 5200mcd hijau) membolehkan penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan skrin yang sama. Penarafan IPX6 adalah kelebihan yang ketara untuk aplikasi luar, manakala kebanyakan produk setara hanya menawarkan IPX4 atau tiada rintangan air. MSL 5a membolehkan jangka hayat lantai yang lebih lama (24 jam) berbanding MSL 2a (72 jam) tetapi memerlukan kawalan kelembapan yang teliti; ini adalah pertukaran untuk kepekaan lembapan yang lebih tinggi.

10. Soalan Lazim

S: Bolehkah saya memacu LED pada 30mA secara berterusan?Tidak, arus hadapan maksimum mutlak adalah 25mA untuk Merah dan 20mA untuk Hijau/Biru. Operasi berterusan melebihi kadar ini akan merosakkan LED.

S: Berapakah hayat tipikal?Lembaran data tidak menyatakan hayat tepat, tetapi berdasarkan ujian kebolehpercayaan (1000 jam pada 85°C/85%RH, kejutan terma, dll.), LED direka untuk hayat panjang (>50,000 jam dalam keadaan yang disyorkan).

S: Adakah LED sesuai untuk video warna penuh pada kadar segar semula tinggi?1μs) menjadikannya sesuai untuk PWM dimming sehingga beberapa kHz.

Kod bin mengandungi empat parameter: IV (julat keamatan bercahaya), VF (julat voltan hadapan), Wd (julat panjang gelombang dominan), dan IF (arus ujian). Gunakan maklumat ini untuk memadankan LED bagi paparan seragam.S: Bolehkah saya pateri reflow dua kali?

Tidak, hanya satu pematerian reflow dibenarkan. Reflow berganda boleh menyebabkan kegagalan pelekapan die atau degradasi ikatan wayar.11. Kajian Kes: Skrin LED Luar Menggunakan Peranti Ini

Seorang pengeluar mereka bentuk skrin LED warna penuh luar P6 menggunakan modul matriks 8x8 LED ini. Permukaan mat mengurangkan pantulan cahaya matahari, mencapai kecerahan 5000 nit dengan kontras yang baik. Penarafan IPX6 membolehkan operasi dalam keadaan hujan tanpa salutan tambahan. Selepas 2000 jam ujian hayat dipercepatkan pada suhu ambien 55°C, degradasi keamatan purata kurang daripada 15%, mengesahkan kebolehpercayaan. Tong panjang gelombang yang sempit memastikan warna konsisten di seluruh skrin.

12. Prinsip Operasi

LED ini adalah peranti semikonduktor berdasarkan elektroluminesen simpang p-n. Setiap cip warna (Merah: AlInGaP atau GaAsP, Hijau/Biru: InGaN) memancarkan cahaya apabila dipincang hadapan. Panjang gelombang ditentukan oleh jurang jalur bahan semikonduktor. Merah menggunakan aloi jurang jalur langsung dengan tenaga yang lebih rendah, manakala Hijau dan Biru menggunakan indium gallium nitrida tenaga yang lebih tinggi. Permukaan mat dicapai melalui rawatan permukaan yang meresap cahaya, mengurangkan silau tanpa kehilangan kecekapan yang ketara. Reka bentuk bungkusan menggabungkan cawan pemantul dan kanta epoksi jernih (kemasan mat) yang juga memberikan perlindungan mekanikal dan rintangan lembapan.

13. Trend Pembangunan

Trend industri untuk LED warna penuh adalah ke arah bungkusan yang lebih kecil dengan ketumpatan piksel yang lebih tinggi (cth., 2.0x2.0mm untuk skrin 4K), kecerahan yang lebih tinggi setiap die (mencapai >10,000mcd untuk hijau), dan rintangan cuaca yang lebih baik (IPX8). Bungkusan 2.8x2.7x3.0mm ini mewakili saiz matang yang mengimbangi kemudahan pematerian dan prestasi optik. Perkembangan masa depan mungkin memberi tumpuan kepada tong panjang gelombang yang lebih sempit untuk liputan gamut warna yang lebih baik (cth., DCI-P3) dan pengurusan terma yang lebih baik untuk membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi tanpa penuaan pramatang. Penggunaan enkapsulasi silikon sebagai ganti epoksi juga semakin meningkat untuk kebolehpercayaan yang lebih tinggi dalam persekitaran ekstrem.

The industry trend for full-color LEDs is towards smaller packages with higher pixel density (e.g., 2.0x2.0mm for 4K screens), higher brightness per die (achieving >10,000mcd for green), and improved weather resistance (IPX8). This 2.8x2.7x3.0mm package represents a mature size that balances ease of soldering and optical performance. Future developments may focus on narrower wavelength bins for better color gamut coverage (e.g., DCI-P3) and better thermal management to allow higher drive currents without premature aging. The use of silicone encapsulation instead of epoxy is also increasing for higher reliability in extreme environments.