Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Ciri Optik & Elektrik
- 2.1 Voltan Hadapan (VF)
- 2.2 Panjang Gelombang Dominan (λD)
- 2.3 Keamatan Bercahaya (IV)
- 2.4 Parameter Optik Lain
- 3. Kadar Maksimum Mutlak
- 4. Sistem Pengelompokan
- 4.1 Pengelompokan Panjang Gelombang
- 4.2 Bekas Keamatan Bercahaya
- 4.3 Bekas Voltan Hadapan
- 5. Lengkung Prestasi Biasa
- 5.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan
- 5.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif
- 5.3 Kesan Suhu
- 5.4 Panjang Gelombang vs. Arus Hadapan
- 5.5 Spektrum dan Corak Sinaran
- 6. Butiran Pakej Mekanikal dan Dimensi
- 7. Panduan Pematerian dan Pengendalian
- 7.1 Profil Pematerian Aliran Semula
- 7.2 Pematerian Tangan dan Kerja Semula
- 7.3 Langkah Berjaga-jaga
- 8. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan
- 9. Data Ujian Kebolehpercayaan
- 10. Nota Aplikasi
- 10.1 Aplikasi Biasa
- 10.2 Reka Bentuk Terma
- 10.3 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
- 11. Perbandingan dengan LED Hijau Alternatif
- 12. Soalan Lazim
- 13. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
- 14. Prinsip Kerja
- 15. Trend Teknologi
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Spesifikasi ini menerangkan LED SMD hijau model RF-GNB170TS-CF, yang difabrikasi menggunakan cip hijau dengan dimensi pakej padat 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm. Ia direka untuk petunjuk optik umum, lampu latar suis dan simbol, serta aplikasi paparan biasa yang lain. LED ini menawarkan sudut pandangan yang sangat luas (140° tipikal) dan sesuai untuk semua proses pemasangan dan pematerian SMT. Ia memenuhi tahap kepekaan lembapan 3 dan mematuhi RoHS.
2. Ciri Optik & Elektrik
2.1 Voltan Hadapan (VF)
Pada arus ujian 20mA, voltan hadapan dikelompokkan kepada beberapa kumpulan: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V), J1 (3.4-3.5V). Voltan hadapan tipikal tidak dinyatakan tetapi berada dalam julat ini. Toleransi pengukuran ±0.1V.
2.2 Panjang Gelombang Dominan (λD)
Panjang gelombang dominan pada 20mA berkisar dari 515.0nm hingga 530nm, diisih ke dalam bekas: D10 (515.0-517.5nm), D20 (517.5-520.0nm), E10 (520.0-522.5nm), E20 (522.5-525.0nm), F10 (525.0-527.5nm), F20 (527.5-530nm). Ini sepadan dengan warna pancaran hijau. Toleransi pengukuran ±2nm.
2.3 Keamatan Bercahaya (IV)
Keamatan bercahaya pada 20mA dikelompokkan seperti berikut: 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd), 1CM (700-900 mcd). Sudut separuh kuasa tipikal ialah 140°. Toleransi pengukuran ±10%.
2.4 Parameter Optik Lain
Lebar jalur separuh spektrum (Δλ) biasanya 15nm. Arus songsang (IR) pada VR=5V kurang daripada 10μA. Rintangan haba dari persimpangan ke titik pateri (RthJ-S) pada 20mA ialah 450°C/W.
3. Kadar Maksimum Mutlak
Pelesapan kuasa maksimum ialah 105mW, arus hadapan 30mA (DC), arus hadapan puncak 60mA (1/10 kitar, nadi 0.1ms). Ketahanan nyahcas elektrostatik (HBM) ialah 1000V. Julat suhu operasi -40°C hingga +85°C, suhu simpanan -40°C hingga +85°C, suhu persimpangan maksimum 95°C. Penjagaan mesti diambil supaya pelesapan kuasa tidak melebihi kadar maksimum mutlak.
4. Sistem Pengelompokan
4.1 Pengelompokan Panjang Gelombang
Enam bekas panjang gelombang dominan tersedia dari 515nm hingga 530nm (D10, D20, E10, E20, F10, F20). Setiap bekas meliputi julat 2.5nm, membolehkan pemilihan warna hijau tertentu.
4.2 Bekas Keamatan Bercahaya
Lima bekas keamatan merangkumi dari 260 mcd hingga 900 mcd (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM). Bekas yang lebih tinggi menunjukkan bahagian yang lebih cerah.
4.3 Bekas Voltan Hadapan
Tujuh bekas voltan meliputi 2.8V hingga 3.5V (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1). Ini membolehkan pemadanan LED dalam litar siri/selari untuk kecerahan seragam.
5. Lengkung Prestasi Biasa
5.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan
Lengkung menunjukkan voltan hadapan meningkat dari kira-kira 2.5V pada 5mA hingga melebihi 3.0V pada 30mA, biasa untuk LED hijau InGaN.
5.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif
Keamatan relatif meningkat hampir secara linear dengan arus hadapan sehingga 30mA, dengan sedikit tepu pada arus yang lebih tinggi.
5.3 Kesan Suhu
Keamatan relatif menurun apabila suhu ambien meningkat; pada 100°C ia turun kepada kira-kira 70% daripada nilai pada 25°C. Arus hadapan maksimum yang dibenarkan juga menurun dengan peningkatan suhu pin, dari 30mA pada 25°C hingga hampir sifar pada 120°C.
5.4 Panjang Gelombang vs. Arus Hadapan
Panjang gelombang dominan beralih sedikit (dari ~521nm pada 10mA hingga ~527nm pada 30mA) disebabkan oleh kesan pengisian jalur. Peralihan biru dengan peningkatan arus ini adalah biasa untuk LED InGaN.
5.5 Spektrum dan Corak Sinaran
Taburan spektrum mempunyai puncak sekitar 520-530nm dengan lebar jalur separuh ~15nm. Gambar rajah sinaran menunjukkan sudut pandangan yang luas 140°, dengan keamatan relatif menurun kepada 50% pada ±70°.
6. Butiran Pakej Mekanikal dan Dimensi
Pakej berukuran 2.00mm × 1.25mm × 0.70mm (toleransi ±0.2mm). Pandangan atas menunjukkan bentuk segi empat tepat dengan sudut serong (R0.20). Pandangan bawah menunjukkan polariti (pad 1 adalah katod, pad 2 adalah anod). Corak pematerian mengesyorkan pad 3.2mm × 1.2mm dengan jarak 0.8mm. Dimensi corak pematerian yang disyorkan disediakan dalam lembaran data.
7. Panduan Pematerian dan Pengendalian
7.1 Profil Pematerian Aliran Semula
Lengkung aliran semula yang disyorkan: prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat; kadar kenaikan ≤3°C/s; masa melebihi 217°C (TL) 60-120 saat; suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat; kadar penyejukan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak ≤8 minit. Maksimum dua kitaran aliran semula. Jangan kenakan tekanan mekanikal semasa pemanasan.
7.2 Pematerian Tangan dan Kerja Semula
Suhu besi pematerian tangan hendaklah di bawah 300°C selama kurang daripada 3 saat, hanya sekali. Jika kerja semula diperlukan, gunakan besi pematerian kepala dua. Elakkan penyejukan pantas selepas pematerian.
7.3 Langkah Berjaga-jaga
Jangan pasang LED pada bahagian PCB yang melengkung. Jangan kenakan daya mekanikal atau getaran semasa penyejukan. Elakkan mendedahkan LED kepada sebatian yang mengandungi sulfur (had<100ppm untuk sulfur). Kandungan bromin dan klorin dalam bahan luaran mestilah masing-masing<900ppm, jumlah<1500ppm. Pelekat yang mengeluarkan gas harus dielakkan. Pengendalian ESD yang betul diperlukan.
8. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan
Kuantiti pembungkusan: 4000pcs setiap reel. Dimensi pita pembawa: lebar 8mm, pic 4mm, dengan pita penutup. Diameter reel 178mm ±1mm, hab 60mm ±0.1mm. Beg penghalang lembapan dengan pengering digunakan untuk komponen Tahap 3 yang sensitif kepada lembapan. Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bekas untuk fluks, kromatik, voltan hadapan, panjang gelombang, kuantiti, dan tarikh.
9. Data Ujian Kebolehpercayaan
Ujian kebolehpercayaan mematuhi piawaian JEDEC: aliran semula (260°C, 10s, 2 kali) – 22pcs; kitaran suhu (-40°C hingga 100°C, kediaman 30min, 100 kitaran) – 22pcs; kejutan terma (-40°C hingga 100°C, kediaman 15min, 300 kitaran) – 22pcs; simpanan suhu tinggi (100°C, 1000j) – 22pcs; simpanan suhu rendah (-40°C, 1000j) – 22pcs; ujian hayat (Ta=25°C, IF=20mA, 1000j) – 22pcs. Kriteria penerimaan: voltan hadapan tidak boleh melebihi 1.1×USL, arus songsang tidak melebihi 2×USL, fluks bercahaya tidak jatuh di bawah 0.7×LSL.
10. Nota Aplikasi
10.1 Aplikasi Biasa
Sesuai untuk petunjuk optik, lampu latar suis dan simbol, pencahayaan umum dalam elektronik pengguna, perkakas, dan pencahayaan dalaman automotif.
10.2 Reka Bentuk Terma
Pelesapan haba adalah penting untuk mengelakkan suhu persimpangan melebihi 95°C. Kawasan tembaga PCB yang mencukupi dan vias terma disyorkan. Rintangan haba 450°C/W menunjukkan pakej kecil; pengurusan terma yang baik adalah penting untuk operasi arus tinggi.
10.3 Pertimbangan Reka Bentuk Litar
Setiap LED mesti mempunyai perintang pengehad arus. Perlindungan voltan songsang diperlukan (contohnya diod selari) untuk mengelakkan kerosakan akibat pincang songsang. Variasi voltan hadapan antara bekas harus dipertimbangkan semasa mereka bentuk rentetan siri.
11. Perbandingan dengan LED Hijau Alternatif
Pakej 2.0x1.25mm ini menawarkan jejak padat dengan sudut pandangan lebar 140°, yang lebih luas daripada banyak alternatif standard 0603 (1.6x0.8mm) atau 0805 (2.0x1.25mm) yang biasanya memberikan sudut pandangan 120°. Liputan panjang gelombang (515-530nm) merangkumi kedua-dua kawasan hijau tulen dan hijau-kuning, sesuai untuk dipadankan dengan keperluan warna tertentu. Julat keamatan sehingga 900mcd memberikan kecerahan yang mencukupi untuk aplikasi penunjuk. Walau bagaimanapun, rintangan haba agak tinggi berbanding dengan LED pakej yang lebih besar; pengurusan terma yang teliti diperlukan.
12. Soalan Lazim
S: Bolehkah LED ini dipacu pada 30mA secara berterusan?
J: Ya, tetapi hanya jika suhu persimpangan kekal di bawah 95°C. Penyejukan yang mencukupi diperlukan. Pada suhu ambien yang tinggi, pengurangan kadar diperlukan.
S: Apakah jangka hayat simpanan sebelum membuka beg tertutup?
J: Sehingga 1 tahun dalam beg asli pada 30°C/75%RH. Selepas dibuka, ia mesti digunakan dalam masa 168 jam pada 30°C/60%RH, jika tidak, pembakaran diperlukan (60°C selama 24j).
S: Apakah maksud "Lebar Jalur Separuh Spektrum" 15nm?
J: Ia menunjukkan lebar penuh pada separuh maksimum spektrum pancaran. Jalur yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih tulen; 15nm adalah biasa untuk LED hijau InGaN.
S: Bolehkah LED digunakan dalam aplikasi luar?
J: Julat suhu operasi -40°C hingga +85°C sesuai untuk banyak kegunaan luar, tetapi pendedahan langsung kepada kelembapan tinggi (>75%RH) tanpa salutan konformal boleh menjejaskan kebolehpercayaan. Pencemaran sulfur dan halogen mesti dielakkan.
13. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
Dalam panel kawalan rumah pintar, berbilang LED hijau digunakan untuk menunjukkan status peranti. Menggunakan bekas F10 (525-527.5nm, 560-700mcd) menyediakan lampu latar hijau seragam. Perintang siri 150Ω untuk bekalan 5V mengehadkan arus kepada 20mA. Sudut pandangan lebar 140° memastikan kebolehbacaan dari pelbagai sudut. Pakej padat 2.0x1.25mm membolehkan penempatan padat pada PCB kecil. Kepekaan lembapan Tahap 3 LED memerlukan pembakaran jika pemasangan panel tidak selesai dalam 168 jam selepas membuka beg penghalang lembapan.
14. Prinsip Kerja
LED SMD ini berdasarkan cip hijau InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila dipincang ke hadapan, elektron dan lubang bergabung semula dalam lapisan aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan panjang gelombang hijau (515-530nm). Cip ini dibalut dalam kanta silikon atau epoksi lutsinar, direka untuk mengekstrak cahaya dengan cekap dan memberikan sudut pancaran yang luas. Pakej menggunakan reka bentuk SMT pandangan sisi standard dengan dua pad pateri untuk sambungan elektrik.
15. Trend Teknologi
LED hijau berasaskan InGaN telah melihat peningkatan berterusan dalam keberkesanan. Trend terkini termasuk keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (>200 lm/W untuk bahagian premium), lebar jalur spektrum yang lebih sempit untuk ketulenan warna yang lebih baik, dan pakej yang lebih kecil untuk pengecilan. Produk ini mewakili teknologi matang yang sesuai untuk pengeluaran besar-besaran yang sensitif kos. Perkembangan masa depan mungkin termasuk pengurusan terma yang lebih baik dalam jejak yang sama dan ketahanan ESD yang dipertingkatkan.
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. |