Dokumen Teknikal Lampu LED 313-2UYD/S530-A3 - Kuning Cemerlang - 20mA - 2.0V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal untuk lampu LED Kuning Cemerlang berkeamatan tinggi. Peranti ini direka menggunakan teknologi cip AlGaInP, disalut dalam resin kuning yang menyebarkan cahaya, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan yang lebih baik dan prestasi yang boleh dipercayai. Siri ini menawarkan pilihan pelbagai sudut pandangan dan boleh didapati dalam pembungkusan pita dan gegelung untuk proses pemasangan automatik.

Produk ini direka untuk menjadi kukuh dan boleh dipercayai, mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, EU REACH, dan keperluan Bebas Halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Matlamat reka bentuk utamanya adalah untuk memberikan tahap kecerahan yang lebih tinggi untuk pelbagai aplikasi elektronik pengguna dan industri.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan di bawah keadaan Ta=25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA. Penarafan ini terpakai di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi had ini boleh merosakkan simpang LED.
• Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej.
• Suhu Operasi (Topr):-40 hingga +85 °C. Julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40 hingga +100 °C. Julat suhu selamat untuk menyimpan peranti apabila tidak beroperasi.
• Suhu Paterian (Tsol):260 °C selama 5 saat. Toleransi suhu dan masa maksimum untuk proses paterian.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, yang merupakan titik operasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Nilai tipikal ialah 200 mcd, dengan minimum 100 mcd. Parameter ini menunjukkan kecerahan yang dirasakan bagi output cahaya kuning. Ketidakpastian pengukuran ialah ±10%.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Nilai tipikal ialah 50 darjah. Ini mentakrifkan penyebaran sudut di mana keamatan bercahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Nilai tipikal ialah 591 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Nilai tipikal ialah 589 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia, mewakili warna LED. Ketidakpastian pengukuran ialah ±1.0 nm.
• Lebar Jalur Sinaran Spektrum (Δλ):Nilai tipikal ialah 15 nm. Ini menunjukkan lebar spektrum cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (VF):Nilai tipikal ialah 2.0 V, julat dari minimum 1.7 V hingga maksimum 2.4 V pada 20 mA. Ketidakpastian pengukuran ialah ±0.1 V.
• Arus Songsang (IR):Nilai maksimum ialah 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5 V digunakan.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Produk ini menggunakan sistem pengelasan untuk mengkategorikan peranti berdasarkan parameter optik dan elektrik utama, memastikan konsistensi dalam reka bentuk aplikasi. Label pada pembungkusan menunjukkan kategori ini.

• CAT (Kategori Keamatan Bercahaya):Kod ini mengkategorikan LED berdasarkan output keamatan bercahaya yang diukur.
• HUE (Kategori Panjang Gelombang Dominan):Kod ini mengkategorikan LED berdasarkan panjang gelombang dominannya, yang berkaitan dengan nuansa kuning yang tepat.
• REF (Kategori Voltan Hadapan):Kod ini mengkategorikan LED berdasarkan susutan voltan hadapan pada arus ujian.

Pengelasan ini membolehkan pereka memilih LED dengan ciri-ciri yang dikawal ketat untuk aplikasi di mana keseragaman warna atau kecerahan adalah kritikal.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data ini merangkumi beberapa lengkung ciri yang menggambarkan kelakuan peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang

Lengkung ini menunjukkan taburan kuasa spektrum cahaya yang dipancarkan, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 591 nm dengan lebar jalur tipikal 15 nm, mengesahkan warna Kuning Cemerlang.

4.2 Corak Arah

Plot ini menggambarkan taburan ruang cahaya, sepadan dengan sudut pandangan tipikal 50 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan berkurangan dari paksi pusat.

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

Graf ini menggambarkan hubungan eksponen antara voltan hadapan dan arus. VF tipikal 2.0V pada 20mA adalah titik utama pada lengkung ini. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.

4.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus hadapan. Ia secara amnya linear dalam julat operasi tetapi akan mencapai tepu pada arus yang lebih tinggi. Beroperasi pada 20mA yang disyorkan memastikan kecekapan dan jangka hayat yang optimum.

4.5 Keamatan Relatif vs. Suhu Ambien

Lengkung ini menunjukkan pekali suhu negatif bagi output bercahaya. Apabila suhu ambien (Ta) meningkat, output cahaya relatif berkurangan. Ini adalah penting untuk pengurusan haba dalam aplikasi.

4.6 Arus Hadapan vs. Suhu Ambien

Graf ini mungkin menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan suhu di bawah keadaan voltan atau kuasa malar, memaklumkan amalan penurunan penarafan (de-rating).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Lukisan Dimensi Pakej

Lembaran data menyediakan lukisan mekanikal terperinci bagi pakej LED. Dimensi utama termasuk saiz badan keseluruhan, jarak kaki, dan bentuk kanta epoksi. Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm).

Nota Kritikal:

• Ketinggian flens mestilah kurang daripada 1.5mm (0.059\").
• Melainkan dinyatakan sebaliknya, toleransi umum untuk dimensi ialah ±0.25mm.

5.2 Pengenalpastian Kutub

Kaki katod (negatif) biasanya dikenal pasti dalam lukisan dimensi, selalunya oleh titik rata pada kanta, takuk pada pakej, atau kaki yang lebih pendek. Kutub yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan PCB.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan kebolehpercayaan dan prestasi peranti.

6.1 Pembentukan Kaki

• Bentuk kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi.
• Lakukan pembentukan kakisebelum soldering.
• Elakkan tekanan pada pakej LED semasa pembentukan untuk mengelakkan kerosakan dalaman atau patah.
• Potong rangka kaki pada suhu bilik.
• Pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan kaki LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Penyimpanan

• Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif (RH) selepas penerimaan. Jangka hayat simpanan di bawah keadaan ini ialah 3 bulan.
• Untuk penyimpanan melebihi 3 bulan, gunakan bekas tertutup dengan atmosfera nitrogen dan bahan pengering sehingga satu tahun.
• Elakkan perubahan suhu yang cepat dalam kelembapan tinggi untuk mengelakkan kondensasi.

6.3 Proses Paterian

Peraturan Am:Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.

Paterian Tangan:

• Suhu hujung besi: Maks 300°C (untuk besi maks 30W).
• Masa paterian per kaki: Maks 3 saat.

Paterian Gelombang (DIP):

• Suhu pemanasan awal: Maks 100°C (untuk maks 60 saat).
• Suhu & masa mandian paterian: Maks 260°C selama 5 saat.

Nota Paterian Kritikal:

• Elakkan tekanan pada kaki pada suhu tinggi.
• Jangan pateri (celup atau tangan) lebih daripada sekali.
• Lindungi mentol epoksi dari kejutan/getaran sehingga LED menyejuk ke suhu bilik.
• Elakkan penyejukan cepat dari suhu puncak.
• Gunakan suhu serendah mungkin yang mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai.
• Ikuti profil paterian gelombang yang disyorkan.

6.4 Pembersihan

• Jika perlu, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil pada suhu bilik selama ≤1 minit.
• Keringkan pada suhu bilik sebelum digunakan.
• Elakkan pembersihan ultrasonik. Jika benar-benar diperlukan, pra-kelayakkan proses untuk memastikan tiada kerosakan berlaku.

7. Pengurusan Haba

Pelesapan haba yang berkesan adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED.

• Pertimbangkan pengurusan haba pada peringkat reka bentuk aplikasi awal.
• Turunkan penarafan arus operasi dengan sewajarnya berdasarkan suhu ambien aplikasi, merujuk kepada lengkung penurunan penarafan (yang tersirat dalam graf prestasi).
• Kawal suhu di sekeliling LED dalam aplikasi akhir. Suhu simpang yang berlebihan mengurangkan output cahaya dan boleh mempercepatkan degradasi.

8. Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

Produk LED ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD) dan voltan lonjakan, yang boleh merosakkan die semikonduktor dan menjejaskan kebolehpercayaan.

• Sentiasa kendalikan peranti dalam persekitaran yang dilindungi ESD (menggunakan tali pergelangan tangan berasaskan bumi, tikar konduktif, dll.).
• Gunakan pembungkusan dan bekas yang selamat ESD semasa pengangkutan dan penyimpanan.

9. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

9.1 Spesifikasi Pembungkusan

Peranti ini dibungkus untuk memastikan perlindungan daripada kelembapan dan nyahcas elektrostatik.

• Pembungkusan Primer:Beg anti-elektrostatik.
• Pembungkusan Sekunder:Karton dalaman.
• Pembungkusan Tertier:Karton luar.

Kuantiti Pembungkusan:

1. Minimum 200 hingga 500 keping per beg anti-statik.
2. 6 beg dibungkus ke dalam 1 karton dalaman.
3. 10 karton dalaman dibungkus ke dalam 1 karton luar.

9.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan mengandungi kod berikut untuk kebolehjejakan dan spesifikasi:

• CPN:Nombor Pengeluaran Pelanggan.
• P/N:Nombor Pengeluaran (nombor bahagian pengeluar).
• QTY:Kuantiti Pembungkusan.
• CAT:Kategori Keamatan Bercahaya (Pengelasan).
• HUE:Kategori Panjang Gelombang Dominan (Pengelasan).
• REF:Kategori Voltan Hadapan (Pengelasan).
• No LOT:Nombor Lot Pembuatan untuk kebolehjejakan.

10. Cadangan Aplikasi

10.1 Senario Aplikasi Tipikal

Seperti yang ditunjukkan dalam lembaran data, LED ini sesuai untuk lampu latar dan penunjuk status dalam pelbagai peranti elektronik, termasuk:

• Televisyen (TV)
• Monitor Komputer
• Telefon
• Peranti dan Peralatan Komputer Am

Kecerahan tinggi dan warna kuning yang boleh dipercayai menjadikannya sesuai untuk penunjuk kuasa, lampu amaran, dan lampu latar hiasan di mana keterlihatan yang jelas diperlukan.

10.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang berdasarkan voltan bekalan (Vs), voltan hadapan tipikal (Vf ≈ 2.0V), dan arus operasi yang dikehendaki (cth., 20mA): R = (Vs - Vf) / I_F.
• Susun Atur PCB:Pastikan kawasan kuprum atau laluan haba yang mencukupi di sekitar pad LED untuk membantu pelesapan haba, terutamanya jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 50 darjah memberikan corak pancaran yang luas. Pertimbangkan keperluan kanta atau penyebar jika corak pancaran tertentu diperlukan.
• Perlindungan ESD:Dalam aplikasi yang terdedah kepada kejadian ESD, pertimbangkan untuk menambah diod penindasan voltan sementara (TVS) atau litar perlindungan lain pada talian LED.

11. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan produk lain tidak disediakan dalam lembaran data tunggal ini, ciri pembezaan utama LED ini boleh disimpulkan:

• Teknologi Bahan:Penggunaan bahan semikonduktor AlGaInP adalah tipikal untuk LED kuning dan ambar berkecekapan tinggi, menawarkan kecerahan yang baik.
• Pematuhan:Pematuhan serentak dengan piawaian RoHS, REACH, dan Bebas Halogen adalah kelebihan penting untuk produk yang mensasarkan pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.
• Pembungkusan:Ketersediaan pada pita dan gegelung memudahkan pemasangan automatik pick-and-place berkelajuan tinggi, mengurangkan kos pembuatan untuk pengeluaran volum tinggi.
• Pengelasan (Binning):Sistem pengelasan yang eksplisit (CAT, HUE, REF) membolehkan padanan warna dan kecerahan yang lebih ketat dalam aplikasi yang menggunakan pelbagai LED, faktor kritikal dalam lampu latar paparan.

12. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

12.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Ciri-ciri elektro-optik ditentukan pada IF=20mA, yang merupakan keadaan ujian piawai dan titik operasi tipikal yang disyorkan untuk mencapai kecerahan dan jangka hayat yang ditentukan.

12.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 25mA secara berterusan?

Walaupun 25mA adalah Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus berterusan, ia tidak disyorkan untuk operasi normal. Beroperasi pada penarafan maksimum mengurangkan margin keselamatan, meningkatkan suhu simpang, dan mungkin memendekkan jangka hayat. Reka bentuk untuk 20mA atau lebih rendah untuk kebolehpercayaan optimum.

12.3 Bagaimana saya mentafsir nilai keamatan bercahaya?

Keamatan bercahaya tipikal ialah 200 millicandelas (mcd) pada 20mA. Ini adalah ukuran kecerahan yang dirasakan dalam arah pancaran puncak. Nilai minimum yang dijamin ialah 100 mcd. Nilai sebenar untuk unit tertentu akan berada dalam julat pengelasan yang ditunjukkan oleh kod "CAT".

12.4 Apakah maksud sudut pandangan?

Sudut pandangan 50 darjah (lebar penuh pada separuh maksimum) bermaksud keamatan cahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya dalam kon 50 darjah yang berpusat pada paksi LED. Cahaya boleh dilihat di luar sudut ini tetapi pada keamatan yang lebih rendah.

12.5 Adakah penyejuk haba diperlukan?

Untuk operasi pada 20mA dalam suhu ambien sederhana, penyejuk haba khusus biasanya tidak diperlukan untuk satu LED. Walau bagaimanapun, pengurusan haba yang betul pada PCB (pad kuprum yang mencukupi) adalah perlu. Jika berbilang LED dikelompokkan, atau jika suhu ambien tinggi (>~60°C), analisis haba dan kemungkinan penggunaan penyejuk haba adalah disyorkan.

13. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

Senario: Penunjuk Status pada Penghala Rangkaian

Seorang pereka memerlukan LED kuning yang terang dan boleh dipercayai untuk menunjukkan "Sambungan Internet Aktif" pada penghala pengguna. LED akan dikendalikan terus dari pin GPIO mikropengawal 3.3V.

1. Pemilihan Komponen:LED ini dipilih untuk kecerahan tingginya (200 mcd tipikal), yang memastikan keterlihatan dalam bilik yang terang, dan pematuhannya dengan piawaian alam sekitar yang diperlukan untuk elektronik pengguna.
2. Reka Bentuk Litar:Perintang pembatas arus dikira. Menggunakan V_bekalan= 3.3V, V_f= 2.0V, dan I_f= 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Nilai piawai terdekat (68 Ohm) dipilih, menghasilkan arus yang sedikit lebih rendah (~19mA), yang boleh diterima.
3. Susun Atur PCB:LED diletakkan pada panel hadapan. Tapak kaki PCB sepadan dengan dimensi pakej. Tuangan kuprum kecil disambungkan ke pad katod dan anod untuk membantu pelesapan haba.
4. Pemasangan:LED dibekalkan pada pita dan gegelung, serasi dengan barisan pemasangan automatik pengeluar. Profil paterian reflow diselaraskan untuk memenuhi spesifikasi puncak 260°C selama 5 saat.
5. Keputusan:Produk akhir mempunyai lampu penunjuk kuning yang jelas dan seragam yang menunjukkan status rangkaian dengan boleh dipercayai, memenuhi semua keperluan kecerahan dan peraturan.

14. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan teknologi semikonduktor Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Dalam kes ini, komposisi ditala untuk menghasilkan foton dalam kawasan kuning spektrum (~589-591 nm). Resin penyebar kuning yang menyelubungi berfungsi untuk melindungi die semikonduktor, membentuk pancaran output cahaya (menyumbang kepada sudut pandangan 50 darjah), dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari cip.

15. Trend Pembangunan Teknologi

Bidang teknologi LED terus berkembang. Walaupun lembaran data ini mewakili produk yang matang, trend umum yang mempengaruhi komponen sedemikian termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penambahbaikan bahan dan struktur yang berterusan bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak lumen per watt (keberkesanan lebih tinggi), mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya yang sama.
• Konsistensi Warna yang Lebih Baik:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan proses pengelasan membawa kepada taburan panjang gelombang dan keamatan yang lebih ketat, membolehkan keseragaman warna yang lebih baik dalam tatasusunan.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Dipertingkatkan:Penyelidikan memberi tumpuan kepada bahan dan pembungkusan yang menguruskan haba dengan lebih baik dan menahan tekanan alam sekitar, membawa kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang di bawah keadaan yang sukar.
• Pengecilan Saiz:Dorongan untuk peranti elektronik yang lebih kecil mendorong LED dalam tapak kaki pakej yang semakin kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.
• Integrasi Pintar:Trend yang lebih luas melibatkan pengintegrasian litar kawalan, sensor, atau keupayaan komunikasi secara langsung dengan pakej LED, bergerak ke arah penyelesaian pencahayaan "pintar".