Dokumen Teknikal LED ELCH07-5070J6J7294310-N8 - Pakej 7.0x7.0x?mm - Voltan Hadapan 2.95-4.35V - Fluks Bercahaya 240lm - Putih 6000K

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELCH07-5070J6J7294310-N8 ialah komponen LED putih berkuasa tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output bercahaya tinggi dan kebolehpercayaan. Ia tergolong dalam siri CHIN dan dicirikan oleh pakej permukaan-mount yang padat. Peranti ini ditetapkan untuk pengeluaran besar-besaran, menunjukkan kematangan dan kestabilannya untuk pembuatan volum.

Teknologi teras adalah berdasarkan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride), yang direka untuk memancarkan cahaya putih. LED ini tidak direka untuk operasi bias songsang, satu pertimbangan kritikal untuk pereka litar.

2. Sorotan Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci tentang parameter teknikal utama yang dinyatakan dalam datasheet.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian berterusan pada atau berhampiran had ini sangat tidak digalakkan.

• Arus Hadapan DC (I_F): 350 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang boleh ditangani oleh LED.
• Arus Denyut Puncak (I_Denyut): 1500 mA. Arus tinggi ini dibenarkan hanya di bawah keadaan denyut tertentu: lebar denyut maksimum 400ms dan kitar tugas maksimum 10% (contohnya, 400ms ON, 3600ms OFF). Mod ini adalah tipikal untuk aplikasi kilat kamera.
• Rintangan ESD (V_B): 8000 V (Model Badan Manusia). Penarafan tinggi ini menunjukkan perlindungan nyahcas elektrostatik yang teguh, yang penting untuk pengendalian semasa pemasangan dan dalam aplikasi akhir.
• Suhu Simpang (T_J): 125 °C. Suhu maksimum yang dibenarkan bagi simpang semikonduktor itu sendiri.
• Rintangan Terma (R_θ): 10 °C/W (simpang ke lead). Parameter ini penting untuk reka bentuk pengurusan haba. Ia menunjukkan bahawa bagi setiap watt kuasa yang diserakkan, suhu simpang akan meningkat 10°C melebihi suhu lead (pad pematerian). Penyejuk haba yang berkesan diperlukan untuk mengekalkan T_Jdalam had.
• Suhu Operasi & Penyimpanan: -40°C hingga +85°C / -40°C hingga +110°C, masing-masing.
• Penyerakan Kuasa (Mod Denyut): 6 W. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh ditangani oleh pakej dalam operasi denyut, berkaitan dengan penarafan arus denyut puncak.
• Suhu Pematerian: 260°C maksimum, dengan had 2 kitaran reflow.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): 125 darjah (±5°). Sudut pandangan lebar ini adalah ciri corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini diuji di bawah keadaan piawai (T_{pad pematerian}= 25°C, denyut 50ms) dan mewakili prestasi tipikal.

• Fluks Bercahaya (Φ_v): 200-300 lm, dengan nilai tipikal 240 lm pada I_F= 1000mA. Toleransi pengukuran ±10% terpakai. Output tinggi ini menjadikannya sesuai untuk tugas pencahayaan.
• Voltan Hadapan (V_F): 2.95V hingga 4.35V pada I_F= 1000mA, dengan toleransi pengukuran ±0.1V. Julat yang luas memerlukan reka bentuk pemacu yang teliti dan diuruskan melalui binning.
• Suhu Warna Terkait (CCT): 5000K hingga 7000K. Nilai tipikal ialah 6000K, meletakkannya dalam julat "putih sejuk".
• Kecekapan Optik: 65 lm/W pada 1000mA. Ini adalah angka merit utama untuk kecekapan tenaga.

2.3 Kebolehpercayaan dan Pengendalian

• Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL): Kelas 1. Ini adalah tahap paling teguh, bermakna peranti mempunyai jangka hayat lantai tanpa had pada ≤30°C/85% RH dan tidak memerlukan pembakaran sebelum pematerian reflow di bawah keadaan piawai.
• Ujian Kebolehpercayaan: Semua spesifikasi dijamin oleh ujian kebolehpercayaan 1000 jam, dengan kriteria bahawa degradasi fluks bercahaya adalah kurang daripada 30%.
• Nota Keadaan Ujian: Semua data kebolehpercayaan dan korelasi diuji di bawah "pengurusan haba unggul" menggunakan Papan Litar Bercetak Teras Logam (MCPCB) 1.0 x 1.0 cm². Prestasi dunia sebenar mungkin berbeza jika pengurusan haba kurang berkesan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter utama. Nombor bahagian ELCH07-5070J6J7294310-N8 mengekodkan beberapa bin ini.

3.1 Binning Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin kepada lima kod (2932, 3235, 3538, 3841, 4143). Kod menunjukkan voltan min dan maks dalam persepuluh volt. Contohnya, bin "2932" meliputi V_Fdari 2.95V hingga 3.25V. "2932" dalam nombor bahagian menunjukkan LED khusus ini tergolong dalam bin voltan ini.

3.2 Binning Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibin kepada dua kod utama pada 1000mA: J6 (200-250 lm) dan J7 (250-300 lm). "J6" dalam nombor bahagian menentukan bin fluks bercahaya.

3.3 Binning Warna (Putih)

Titik warna putih ditakrifkan pada rajah kromatisiti CIE 1931 dan dikaitkan dengan julat Suhu Warna (CCT). Dua bin utama ditakrifkan:

• Bin 5057: Julat CCT 5000K hingga 5700K. Ditakrifkan oleh segi empat pada carta CIE.
• Bin 5770: Julat CCT 5700K hingga 7000K. Ditakrifkan oleh segi empat yang berbeza.

"72943" dalam nombor bahagian mungkin sepadan dengan koordinat warna khusus dalam salah satu bin ini. Elaun pengukuran untuk koordinat warna ialah ±0.01.

4. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet menyediakan beberapa graf yang menggambarkan trend prestasi. Memahami ini adalah kunci untuk pengoptimuman reka bentuk.

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Keluk V_F-I_F)

Keluk menunjukkan hubungan bukan linear. V_Fmeningkat dengan I_F, bermula sekitar 2.4V pada arus yang sangat rendah dan mencapai kira-kira 4.0V pada 1500mA. Keluk ini penting untuk memilih pemacu arus malar yang sesuai dan mengira penyerakan kuasa (P_d= V_F* I_F).

4.2 Fluks Bercahaya vs. Arus Hadapan

Fluks bercahaya relatif meningkat secara sub-linear dengan arus. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan (lm/W) biasanya menurun pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh peningkatan haba dan kesan "droop" dalam semikonduktor. Keluk menunjukkan output relatif, dengan 1000mA sebagai titik rujukan (1.0 pada paksi-Y).

4.3 Suhu Warna Terkait (CCT) vs. Arus Hadapan

CCT menunjukkan sedikit variasi dengan arus pemacu, meningkat dari sekitar 5600K pada arus rendah kepada kira-kira 6000K pada 1000mA. Peralihan ini penting untuk aplikasi di mana warna yang konsisten adalah kritikal.

4.4 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Ini boleh dikatakan graf paling kritikal untuk operasi yang boleh dipercayai. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pad pematerian (T_{pad pematerian}). Keluk adalah berdasarkan mengekalkan suhu simpang (T_J) pada atau di bawah maksimum 125°C. Contohnya:

• Pada T_{pad pematerian}= 25°C, arus maksimum ialah ~600mA.
• Pada T_{pad pematerian}= 75°C, arus maksimum turun kepada ~300mA.
• Pada T_{pad pematerian}= 100°C, arus maksimum hampir 0mA.

Graf ini mewajibkan reka bentuk terma yang berkesan. Keadaan ujian 1000mA adalah penarafan denyut atau jangka pendek, bukan titik operasi berterusan tanpa penyejukan yang luar biasa.

4.5 Taburan Spektrum Relatif & Corak Sinaran

Graf spektrum menunjukkan puncak pancaran lebar dalam kawasan biru (sekitar 450nm) dari cip InGaN, digabungkan dengan pancaran fosfor kuning yang lebih luas, menghasilkan cahaya putih. Graf corak sinaran mengesahkan taburan Lambertian (hukum kosinus), dengan corak keamatan yang sama pada paksi X dan Y, menyediakan sudut pandangan lebar dan seragam 125 darjah.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED berada dalam pakej permukaan-mount dengan tapak kira-kira 7.0mm x 7.0mm (seperti yang ditunjukkan oleh "5070" dalam nombor bahagian, kemungkinan 5.0mm x 7.0mm atau 7.0mm x 7.0mm). Lukisan dimensi tepat menunjukkan ciri utama termasuk pad pematerian, bentuk kanta, dan penunjuk polarity. Toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej termasuk kanta bersepadu yang membentuk sudut pandangan 125 darjah.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej termasuk tanda atau ciri fizikal (seperti sudut serong) untuk mengenal pasti anod dan katod. Polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan daripada sambungan songsang.

6. Panduan Pematerian & Pemasangan

• Pematerian Reflow: Suhu pematerian maksimum ialah 260°C. Komponen boleh menahan maksimum 2 kitaran reflow. Profil reflow bebas plumbum piawai (IPC/JEDEC J-STD-020) boleh digunakan.
• Pengurusan Haba: Ini adalah kebimbangan utama. Rintangan terma rendah (10°C/W) hanya berkesan jika pad pematerian disambungkan ke pad terma yang cukup besar pada PCB, yang seterusnya mesti disambungkan ke penyejuk haba. Penggunaan MCPCB atau substrat logam bertebat (IMS) sangat disyorkan untuk sebarang aplikasi yang mengendalikan LED berhampiran penarafan maksimumnya.
• Langkah Berjaga-jaga ESD: Walaupun dinilai untuk 8kV HBM, prosedur pengendalian ESD piawai (stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan) masih harus diikuti.
• Penyimpanan: Sebagai peranti MSL Tahap 1, tiada penyimpanan kering khas diperlukan di bawah keadaan kilang biasa.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pembungkusan tahan kelembapan pada pita pembawa timbul. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pita pembawa mempunyai dimensi untuk memastikan pegangan yang selamat dan orientasi (polarity) yang betul semasa pemasangan pick-and-place automatik. Dimensi gegelung disediakan untuk integrasi ke dalam peralatan pemasangan automatik.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk beberapa medan utama:

• P/N: Nombor bahagian penuh (contohnya, ELCH07-5070J6J7294310-N8).
• NO LOT: Kod kebolehkesanan untuk kumpulan pembuatan.
• QTY: Kuantiti dalam pakej.
• CAT (Bin Fluks Bercahaya): contohnya, J6.
• HUE (Bin Warna): contohnya, 72943.
• REF (Bin Voltan Hadapan): contohnya, 2932.
• MSL-X: Tahap Kepekaan Kelembapan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Datasheet menyenaraikan beberapa aplikasi, yang boleh diutamakan berdasarkan ciri-ciri LED:

1. Kilat Kamera Telefon Mudah Alih / Lampu Strob: Arus denyut puncak tinggi (1500mA) dan fluks bercahaya tinggi menjadikan ini aplikasi utama. Denyut kuasa tinggi yang singkat adalah sesuai untuk menerangi pemandangan untuk fotografi.
2. Lampu Suluh untuk DV / Pencahayaan Mudah Alih: Output berterusan tinggi (apabila penyejuk haba yang betul digunakan) sesuai untuk lampu video tangan atau lampu suluh.
3. Pencahayaan Khusus Dalam/Luar: Termasuk lampu penanda orientasi (tanda keluar, lampu tangga), pencahayaan hiasan, dan pencahayaan dalaman/luaran automotif. Sudut pandangan lebar adalah bermanfaat untuk pencahayaan kawasan.
4. Pencahayaan Belakang TFT: Untuk paparan yang lebih besar memerlukan kecerahan tinggi, walaupun optik sekunder diperlukan untuk mengarahkan cahaya.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemilihan Pemacu: Pemacu arus malar adalah wajib. Pemacu mesti mampu membekalkan sehingga arus yang diperlukan (mempertimbangkan penurunan) dan menahan V_Fmaksimum bin yang dipilih. Untuk aplikasi kilat, pemacu yang mampu menyampaikan denyut arus tinggi diperlukan.
• Reka Bentuk Terma: Ini tidak boleh terlalu ditekankan. Kira penyerakan kuasa yang dijangkakan (V_F* I_F). Gunakan rintangan terma (R_θ) dan keluk penurunan untuk menentukan penyejuk haba yang diperlukan untuk mengekalkan suhu pad pematerian cukup rendah untuk membenarkan arus pemacu yang dikehendaki. Analisis Elemen Terhingga (FEA) simulasi terma disyorkan untuk reka bentuk kritikal.
• Reka Bentuk Optik: Corak Lambertian menyediakan liputan yang luas. Untuk pancaran fokus (contohnya, lampu suluh), pemantul sekunder atau kanta pengkolimasi akan diperlukan.
• Konsistensi Binning: Untuk aplikasi di mana berbilang LED digunakan bersama (contohnya, dalam tatasusunan untuk lampu video), tentukan bin yang ketat untuk voltan hadapan, fluks, dan terutamanya warna untuk memastikan penampilan seragam dan perkongsian arus yang seimbang.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan pesaing langsung tidak ada dalam datasheet, ciri pembezaan utama LED ini boleh disimpulkan:

• Keupayaan Arus Denyut Tinggi: Penarafan denyut 1500mA adalah ciri utama yang disesuaikan untuk aplikasi kilat kamera, yang tidak ditekankan oleh banyak LED berkuasa tinggi serba guna.
• Perlindungan ESD Teguh: 8kV HBM adalah tahap perlindungan yang tinggi, meningkatkan kebolehpercayaan dalam pengendalian pengguna akhir dan pemasangan.
• MSL Tahap 1: Memudahkan pengurusan inventori dan proses pemasangan berbanding LED dengan penarafan MSL yang lebih tinggi (3, 2a, dll.) yang memerlukan pembungkusan kering dan pembakaran.
• Data Kebolehpercayaan Eksplisit: Sebutan ujian 1000 jam dengan
• Binning Komprehensif: Struktur binning terperinci untuk voltan, fluks, dan warna membolehkan pereka memilih gred prestasi tepat yang diperlukan untuk aplikasi mereka, membolehkan kualiti dan konsistensi yang lebih tinggi dalam produk akhir.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 1000mA secara berterusan?

Jawapan: Tidak tanpa pengurusan haba yang luar biasa. Penarafan 1000mA diberikan di bawah keadaan ujian tertentu (denyut 50ms, T_{pad pematerian}=25°C). Keluk penurunan menunjukkan bahawa untuk operasi berterusan (DC), arus maksimum jauh lebih rendah—sekitar 600mA pada suhu pad pematerian 25°C, dan lebih rendah pada suhu yang lebih tinggi. Operasi berterusan pada 1000mA hampir pasti akan melebihi suhu simpang maksimum, membawa kepada degradasi pantas dan kegagalan.

10.2 Apakah perbezaan antara bin fluks J6 dan J7?

Jawapan: Bin J6 meliputi fluks bercahaya dari 200 hingga 250 lumen pada 1000mA, manakala bin J7 meliputi 250 hingga 300 lumen. "J6" dalam nombor bahagian menentukan fluks minimum yang dijamin untuk peranti khusus ini berada dalam julat yang lebih rendah. Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan maksimum, menentukan bin J7 adalah perlu.

10.3 Bagaimana saya mentafsir kod bin voltan "2932"?

Jawapan: Kod "2932" bermaksud voltan hadapan LED dalam bin ini jatuh antara 2.95 volt ("29" mewakili 2.9, dengan digit terakhir menentukan perseratus) dan 3.25 volt ("32"). Ini membolehkan pereka meramalkan penggunaan kuasa dan ruang kepala voltan pemacu yang diperlukan dengan lebih tepat.

10.4 Adakah penyejuk haba benar-benar diperlukan?

Jawapan: Ya, untuk sebarang operasi melebihi arus yang sangat rendah. Rintangan terma 10°C/W bermakna walaupun pada 350mA sederhana dan V_F3.5V (menyerakkan kira-kira 1.23W), suhu simpang akan menjadi 12.3°C melebihi suhu pad pematerian. Tanpa penyejuk haba, suhu pad pematerian akan cepat meningkat ke arah suhu ambien ditambah delta ini, mendorong suhu simpang ke arah hadnya. Reka bentuk terma yang betul tidak boleh dirunding untuk prestasi dan jangka hayat.

11. Kajian Kes Reka Bentuk

Senario: Mereka bentuk modul kilat kamera telefon pintar.

1. Keperluan: Memerlukan kilat yang sangat terang, jangka masa pendek. Andaikan lebar denyut 300ms, dengan kitar tugas<10%.
2. Pemilihan LED: LED ini sesuai kerana penarafan denyut puncak 1500mA dan output bercahaya tinggi.
3. Keadaan Pemacu: Memutuskan untuk mengendalikannya pada 1200mA semasa denyut. Semak keluk V_F-I_F: V_F~ 4.1V. Kuasa denyut = 4.92W.
4. Semakan Terma: Denyut adalah pendek (300ms), jadi kuasa purata adalah rendah disebabkan kitar tugas rendah. Kebimbangan terma utama adalah haba terkumpul semasa letusan foto. Saiz kecil telefon menghadkan penyejukan haba. Reka bentuk mesti memastikan suhu pad pematerian tidak melebihi, contohnya, 80°C semasa sesi foto, merujuk kepada keluk penurunan.
5. Pemacu: Pilih IC pemacu LED kilat yang padat, serasi bateri Li-ion yang boleh menyampaikan denyut 1200mA dan mempunyai pemasa keselamatan.
6. Optik: Gunakan penyebar atau pemantul mudah untuk menyebarkan cahaya dan mengelakkan titik panas dalam foto.
7. Binning: Tentukan bin warna yang ketat (contohnya, 5770) dan bin voltan tunggal (contohnya, 3538) untuk memastikan warna kilat dan prestasi pemacu yang konsisten merentasi semua telefon yang dikeluarkan.

12. Pengenalan Prinsip Teknikal

LED ini menghasilkan cahaya putih menggunakan kaedah biasa dan cekap:Cahaya Putih Ditukar Fosfor.

1. Cip semikonduktor yang diperbuat daripada InGaN memancarkan cahaya biru berenergi tinggi apabila arus elektrik melaluinya (elektroluminesens).
2. Cahaya biru ini sebahagiannya diserap oleh lapisan bahan fosfor kuning (atau kuning dan merah) yang didepositkan terus pada atau berhampiran cip.
3. Fosfor memancarkan semula tenaga yang diserap sebagai cahaya kuning (dan merah) berenergi rendah melalui proses yang dipanggil fotoluminesens.
4. Cahaya biru yang tidak diserap bercampur dengan cahaya kuning/merah yang dipancarkan, dan mata manusia melihat campuran ini sebagai cahaya putih. Perkadaran tepat menentukan Suhu Warna Terkait (CCT)—lebih banyak biru menghasilkan "putih sejuk" (CCT lebih tinggi, seperti 6000K), manakala lebih banyak kuning/merah menghasilkan "putih suam" (CCT lebih rendah).

Sudut pandangan lebar dicapai dengan membungkus cip dan fosfor dalam kanta silikon berbentuk kubah, yang juga memberikan perlindungan alam sekitar.

13. Trend & Konteks Industri

Datasheet ini mencerminkan beberapa trend berterusan dalam industri LED berkuasa tinggi:

• Peningkatan Integrasi untuk Aplikasi Khusus: Daripada menjadi komponen generik, LED ini jelas dioptimumkan untuk kilat kamera dan pencahayaan mudah alih, dengan spesifikasi seperti arus denyut tinggi mengutamakan penarafan pemacu berterusan yang melampau. Ini menunjukkan pergerakan ke arah pengoptimuman khusus aplikasi.
• Penekanan pada Kebolehpercayaan dan Kuantifikasi: Kemasukan kriteria ujian kebolehpercayaan eksplisit (1000jam,
• Binning Lanjutan untuk Kualiti: Binning berbilang parameter (fluks, voltan, warna) membolehkan kualiti dan konsistensi yang lebih tinggi dalam produk akhir. Ini adalah penting untuk aplikasi seperti pencahayaan belakang paparan atau pencahayaan seni bina di mana keseragaman warna kelihatan dan penting.
• Kekukuhan untuk Pemasangan Automatik: Ciri seperti MSL Tahap 1, pembungkusan pita-dan-gegelung, dan penandaan polarity yang jelas direka untuk keserasian dengan talian pemasangan Teknologi Permukaan-Mount (SMT) berkelajuan tinggi, mengurangkan kos pembuatan dan kadar kecacatan.
• Pengurusan Haba sebagai Kekangan Reka Bentuk Tertib Pertama: Kepentingan data terma (R_θ, keluk penurunan) menekankan bahawa prestasi LED berkuasa tinggi moden pada asasnya dihadkan oleh penyerakan haba, bukan hanya sifat elektrik atau optik. Reka bentuk yang berjaya menganggap LED dan penyejuk habanya sebagai sistem bersepadu tunggal.