LED RGB SMD 1.6x1.7x1.6mm - Voltan R:1.7-2.4V G:2.5-3.3V B:2.5-3.3V - Kuasa 48-49.5mW - Lembaran Data Teknikal Warna Penuh

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Peranti LED warna penuh ini ialah LED RGB SMD (Surface Mount Device) anod biasa yang direka untuk aplikasi kontras tinggi dengan permukaan hitam sepenuhnya. Produk ini berukuran 1.6mm x 1.7mm x 1.6mm, menjadikannya sesuai untuk padatan piksel padat dalam skrin video warna penuh luar dan dalam. Sudut pandangannya yang sangat luas iaitu 110° memastikan taburan cahaya seragam pada paparan besar. LED ini mempunyai keamatan cahaya tinggi, pelesapan kuasa rendah, kebolehpercayaan yang baik, dan jangka hayat operasi yang panjang. Ia dinilai kalis air IPX6 dan memenuhi Tahap Kepeasaan Kelembapan 5a (MSL5a), memerlukan pengendalian yang teliti sebelum pematerian. Komponen ini mematuhi RoHS dan serasi dengan proses pematerian aliran semula tanpa plumbum. Permukaan mat mengurangkan silau dan meningkatkan kontras visual dalam cahaya matahari langsung.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Pada suhu ujian 25°C (Ts=25°C), parameter elektrik dan optik ditentukan untuk setiap cip warna (R, G, B). Arus songsang (IR) pada VR=5V dihadkan kepada maksimum 6 μA untuk semua saluran, memastikan kebocoran rendah. Julat voltan hadapan (VF) adalah: Merah: minimum 1.7V hingga maksimum 2.4V; Hijau: minimum 2.5V hingga maksimum 3.3V; Biru: minimum 2.5V hingga maksimum 3.3V. Bin panjang gelombang dominan (λD) adalah: Merah 617–628 nm (5 nm setiap bin), Hijau 520–545 nm (3 nm setiap bin), Biru 460–475 nm (3 nm setiap bin). Lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) untuk Merah ialah 24 nm, Hijau 38 nm, Biru 30 nm. Keamatan cahaya (IV) pada arus ujian (Merah 10mA, Hijau 10mA, Biru 5mA) menunjukkan nilai minimum, purata dan maksimum: Merah: min 120 mcd, purata 195 mcd, maks 310 mcd; Hijau: min 290 mcd, purata 470 mcd, maks 750 mcd; Biru: min 20 mcd, purata 35 mcd, maks 55 mcd. Nisbah bin untuk setiap warna ialah 1:1.3. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 110° simetri.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak pada Ts=25°C menentukan had operasi selamat. Arus hadapan (IF) maksimum: Merah 20 mA, Hijau 15 mA, Biru 15 mA. Voltan songsang (VR) maksimum: 5 V setiap saluran. Julat suhu operasi: -30°C hingga +85°C. Julat suhu penyimpanan: -40°C hingga +100°C. Pelesapan kuasa (PD) maksimum: Merah 48 mW, Hijau 49.5 mW, Biru 49.5 mW. Jumlah suhu simpang (TJ) maksimum: 100°C untuk semua cip. Perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) (HBM) dinilai pada 1000V, memerlukan langkah anti-statik standard semasa pengendalian.

2.3 Penjelasan Sistem Bin

LED ini diisih mengikut panjang gelombang dominan dan keamatan cahaya ke dalam bin. Bin panjang gelombang untuk Merah ialah 5 nm setiap bin, untuk Hijau dan Biru 3 nm setiap bin. Bin keamatan mengikuti nisbah 1:1.3, bermakna setiap pangkat keamatan meliputi julat di mana had atas adalah 1.3 kali ganda had bawah. Sistem bin ini memastikan keseragaman warna dan kecerahan yang konsisten merentasi berbilang LED dalam paparan. Kod bin khusus dicetak pada label produk. Pelanggan mesti memilih bin yang sesuai untuk aplikasi mereka bagi mencapai prestasi visual yang seragam.

3. Analisis Lengkung Prestasi

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

Lengkung I-V biasa menunjukkan hubungan tak linear yang tipikal bagi LED. Pada voltan hadapan rendah, arus adalah minimum; di atas voltan ambang (kira-kira 1.8V untuk Merah, 2.6V untuk Hijau/Biru), arus meningkat dengan cepat. Lengkung disediakan untuk cip Merah, Hijau, dan Biru, menunjukkan bahawa voltan hadapan berbeza mengikut warna. Pereka bentuk harus mengambil kira perbezaan ini apabila memandu LED dalam konfigurasi siri atau selari.

3.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif

Keamatan relatif meningkat dengan arus hadapan tetapi menunjukkan ketepuan pada arus yang lebih tinggi. Untuk cip Merah, keamatan relatif pada 60 mA adalah kira-kira 500% berbanding 10 mA. Hijau dan Biru menunjukkan trend yang sama tetapi dengan kecerunan berbeza. Ketaklinieran ini mesti dipertimbangkan semasa mereka bentuk skim pemalapan PWM atau pemacu arus malar.

3.3 Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien

Apabila suhu ambien meningkat, keamatan cahaya menurun. Pada 85°C, keamatan relatif menurun kepada kira-kira 60–70% daripada nilai 25°C, bergantung kepada warna. Merah menunjukkan degradasi paling sedikit, manakala Hijau dan Biru lebih merosot. Pengurusan terma adalah penting untuk mengekalkan kestabilan kecerahan merentasi julat suhu.

3.4 Taburan Spektrum

Lengkung taburan spektrum menunjukkan keamatan pelepasan relatif berbanding panjang gelombang. Merah mempunyai puncak sekitar 620–625 nm, Hijau sekitar 530 nm, Biru sekitar 465 nm. Lebar spektrum (lebar kuasa separuh) adalah konsisten dengan nilai Δλ yang dinyatakan. Ketulenan spektrum ini memastikan gamut warna yang baik untuk aplikasi paparan.

3.5 Sudut Sinaran

Lengkung directivity (paksi X-X dan Y-Y) menunjukkan keamatan relatif sebagai fungsi sudut. Sudut pandangan 110° (sudut separuh) sepadan dengan sudut di mana keamatan turun kepada 50% daripada nilai paksi. Corak sinaran hampir Lambertian, memberikan taburan cahaya yang luas dan seragam sesuai untuk skrin luar.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej dan Kekutuban

Dimensi pakej: pandangan atas menunjukkan badan 1.6 mm x 1.7 mm dengan ketinggian 1.15 mm. Pandangan sisi menunjukkan jumlah ketinggian 1.6 mm. Pandangan bawah termasuk empat pad yang dilabelkan 1+ (anod biasa), 2R- (katod Merah), 3G- (katod Hijau), 4B- (katod Biru). Tanda kekutuban (PIN-MARK) ditunjukkan dengan jelas. Corak pematerian (tapak PCB yang disyorkan) disediakan dengan dimensi: pad 0.7 mm x 0.5 mm dengan jarak tertentu. Cadangan pengisian gam: ketinggian pengisian mestilah ≥ 0.65 mm. Semua toleransi adalah ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

4.2 Dimensi Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibungkus dalam pita pembawa yang serasi dengan peralatan pick-and-place standard. Dimensi gelendong: A=400±2 mm, B=100.0±0.4 mm, C=14.3±0.3 mm, D=2.6±0.2 mm, E=12.4±0.3 mm, F=8.6+0.2/-0.3 mm, T=1.9±0.2 mm. Setiap gelendong mengandungi 15,500 keping. Reka bentuk poket pita memastikan orientasi dan perlindungan yang betul semasa pengangkutan.

4.3 Label dan Beg Penghalang Kelembapan

Setiap gelendong dilabel dengan nombor bahagian, nombor lot, bin keamatan cahaya, bin voltan hadapan, bin panjang gelombang, arus hadapan, kuantiti, dan tarikh. Pembungkusan termasuk bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan (HIC) di dalam beg foil aluminium kalis lembapan antistatik. Beg divakum untuk mengekalkan kelembapan rendah (<10% RH) semasa penyimpanan. Keadaan penyimpanan: suhu ≤30°C, kelembapan ≤60% RH sebelum dibuka; selepas dibuka, gunakan dalam tempoh 12 jam dan simpan pada ≤30°C / ≤10% RH dengan pembakaran diperlukan sebelum penggunaan seterusnya.

5. Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil aliran semula yang disyorkan adalah berdasarkan pematerian tanpa plumbum dengan suhu puncak (TP) 245°C (maksimum 10 saat). Prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat. Kadar kenaikan ≤4°C/s ke TP, dan kadar penyejukan ≤6°C/s. Masa di atas 217°C (TL) tidak boleh melebihi 60 saat. Jumlah masa dari 25°C ke puncak ≤8 minit. Hanya satu kitaran aliran semula dibenarkan. Penggunaan atmosfera nitrogen disyorkan untuk mengelakkan pengoksidaan dan degradasi optik.

5.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pematerian pada<300°C kurang daripada 3 saat, dan lakukan hanya sekali. Untuk pembaikan, gunakan besi pematerian dua kepala, dan kesan pada ciri LED mesti disahkan terlebih dahulu. Pembaikan selepas aliran semula tidak digalakkan.

5.3 Pembersihan

Jangan gunakan air, benzena, atau pengencer. Pelarut pembersihan yang disyorkan ialah isopropil alkohol (IPA). Elakkan pelarut yang mengandungi unsur klorin (Cl) atau sulfur (S). Pastikan pembersihan tidak merosakkan permukaan atau pakej LED.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan standard: 15,500 keping setiap gelendong. Setiap gelendong diletakkan di dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering dan HIC. Beg ditutup dan kemudian dibungkus ke dalam kotak kadbod (dimensi yang dinyatakan boleh didapati dalam lembaran data). Format label merangkumi semua kod penjejakan yang diperlukan. Untuk pesanan, nombor bahagian penuh termasuk kod bin. Pelanggan hendaklah menentukan bin panjang gelombang dan keamatan yang diperlukan untuk aplikasi mereka. Produk ini diklasifikasikan sebagai MSL5a, oleh itu kawalan kelembapan yang ketat adalah wajib.

7. Panduan Aplikasi

7.1 Aplikasi Biasa

Skrin video warna penuh luar (padatan halus), lampu hiasan dalam dan luar, peralatan hiburan, dan papan tanda umum. Permukaan hitam kontras tinggi meningkatkan kontras yang dilihat di persekitaran luar. Rintangan air IPX6 membolehkan penggunaan di lokasi terdedah dengan hujan atau pancutan air.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Setiap cip LED mesti dipacu oleh sumber arus malar, dan arus hadapan tidak boleh melebihi penarafan maksimum mutlak. Dalam pemacu matriks, pastikan voltan songsang tidak melebihi 5V. Pengurusan terma: pastikan suhu permukaan LED di bawah 55°C dan suhu sambungan pateri di bawah 75°C untuk kebolehpercayaan jangka panjang. Gunakan sink haba yang betul dan susun atur PCB dengan keluasan tembaga yang mencukupi. Elakkan sambungan siri LED warna berbeza kerana voltan hadapan yang berbeza; gunakan pemacu arus malar bebas bagi setiap warna. Untuk paparan besar, pertimbangkan bin dan penuaan untuk memastikan keseragaman. Dalam persekitaran lembap atau menghakis (pesisir pantai, mata air panas), salutan konkrit tambahan mungkin diperlukan.

8. Perbandingan Teknikal dengan Penyelesaian Saingan

Berbanding dengan LED RGB SMD standard tanpa permukaan hitam, produk ini menawarkan nisbah kontras yang lebih tinggi dalam cahaya matahari kerana pakej hitam sepenuhnya. Penarafan IPX6 adalah lebih baik daripada IPX4 biasa atau LED tidak kalis air. Sudut pandangan luas (110°) memenuhi piawaian industri untuk paparan luar. Walau bagaimanapun, kepekaan MSL5a adalah lebih menuntut daripada MSL3 biasa, memerlukan kawalan kelembapan yang ketat. Kehalusan bin (5nm untuk Merah, 3nm untuk Hijau/Biru, nisbah keamatan 1:1.3) adalah setanding dengan LED paparan berkualiti tinggi.

9. Soalan Lazim

S: Apakah jangka hayat penyimpanan yang disyorkan sebelum dibuka?
J: Sehingga 6 bulan pada ≤30°C dan ≤60% RH.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini dalam skim pemacu matriks dengan pemultipleksan?
J: Ya, tetapi pastikan voltan songsang tidak melebihi 5V, dan gunakan pengehad arus yang sesuai.

S: Apakah penyelenggaraan lumen sepanjang jangka hayat?
J: Jangka hayat L70 biasa bergantung pada arus pemacu dan keadaan terma; rujuk data kebolehpercayaan (1000 jam pada 85°C/85%RH menunjukkan tiada kegagalan).

S: Adakah produk ini sesuai untuk kegunaan luar?
J: Ya, dengan penarafan IPX6 dan julat suhu yang luas, ia direka untuk skrin luar.

S: Bolehkah saya memateri aliran semula LED ini dua kali?
J: Tidak, hanya satu kitaran aliran semula dibenarkan.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Kes 1: Paparan LED luar padatan halus (P4-P8)
Seorang pengeluar mereka bentuk modul 320x160mm menggunakan piksel 64x32 (RGB setiap piksel). Menggunakan LED ini, mereka mencapai kecerahan 5000 nit pada kitaran tugas 20%. Permukaan hitam memberikan kontras tinggi walaupun dalam cahaya matahari langsung. Bin yang betul memastikan keseragaman warna merentasi keseluruhan skrin.

Kes 2: Pencahayaan linear hiasan untuk fasad bangunan
Sebuah syarikat pencahayaan seni bina menggunakan LED pada PCB fleksibel untuk mencipta jalur RGB. Dengan perlindungan IPX6, jalur dipasang di bahagian luar bangunan tanpa pengisian tambahan. Sudut pandangan luas (110°) memastikan pencahayaan seragam di sepanjang fasad.

11. Penjelasan Prinsip Operasi

LED ini mengandungi tiga dadu semikonduktor bebas (Merah, Hijau, Biru) di dalam satu pakej dengan anod biasa. Setiap dadu adalah simpang p-n yang memancarkan cahaya apabila dipincang hadapan. Panjang gelombang yang dipancarkan ditentukan oleh bahan semikonduktor: Merah menggunakan AlInGaP, Hijau dan Biru menggunakan InGaN. Enkapsulasi epoksi hitam menyerap cahaya ambien untuk meningkatkan kontras hidup/mati. Plumbum disalut perak untuk kebolehpaterian dan pakej direka untuk pemasangan permukaan. Konfigurasi anod biasa memudahkan litar pemacu dengan menggunakan satu bekalan positif dan tiga saluran negatif untuk kawalan RGB.

12. Trend Teknologi dan Tinjauan Masa Depan

LED SMD warna penuh terus mengecil dalam saiz sambil meningkatkan kecerahan dan kontras. Pakej 1.6x1.7mm ini mewakili produk generasi semasa biasa untuk paparan luar padatan halus. Trend masa depan termasuk pengecilan selanjutnya (contohnya, 1.0x1.0mm), keberkesanan yang lebih tinggi, dan pengurusan terma yang lebih baik. Penggunaan seni bina katod biasa (untuk mengurangkan voltan hadapan) semakin muncul. Walau bagaimanapun, anod biasa kekal popular untuk paparan multipleks. Penarafan kalis air IPX6 dan lebih tinggi (IPX8) menjadi standard untuk aplikasi luar. Pembangunan teknologi mikroLED mungkin akhirnya mencabar LED SMD untuk padatan ultra halus, tetapi SMD kekal dominan bagi kebanyakan paparan format sederhana hingga besar kerana kos dan kebolehpercayaan.