Spesifikasi Teknikal LED Merah 3.45x3.45x2.20mm - Voltan Hadapan 2.0V - Kuasa 0.7W - Panjang Gelombang Dominan 620-630nm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-AL-C3535L2K1RE-03 adalah LED merah berkuasa tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan yang mencabar. Ia menggunakan teknologi pembungkusan substrat seramik termaju (Chip on Substrate) yang menyediakan pengurusan terma unggul dan kebolehpercayaan mekanikal. Dimensi bungkusan adalah 3.45mm × 3.45mm × 2.20mm, menjadikannya sesuai untuk modul pencahayaan padat. LED ini menawarkan fluks bercahaya tipikal 60-90 lm pada 350mA, dengan panjang gelombang dominan antara 620-630nm (merah gelap). Sudut pandangan lebar 120° memastikan pengedaran cahaya seragam. Produk ini mematuhi RoHS dan dinilai untuk tahap kelembapan sensitiviti 1 (MSL 1), membolehkan hayat lantai tanpa had sebelum pematerian.

2. Analisis Parameter Teknikal Terperinci

2.1 Ciri-ciri Elektrik & Optik (pada Ts=25°C, IF=350mA)

• Voltan Hadapan (VF):1.8V min, 2.0V typ, 2.4V max. Voltan hadapan rendah ini membolehkan pemacu yang cekap daripada bekalan kuasa voltan rendah. Pengelompokan ketat (langkah 0.2V) membolehkan kecerahan yang konsisten dalam tatasusunan LED berbilang.
• Fluks Bercahaya (Φv):60 lm min, 75 lm typ, 90 lm max. Kecekapan bercahaya tinggi (≈215 lm/W pada 350mA) dicapai melalui reka bentuk cip yang dioptimumkan dan pembungkusan seramik.
• Jumlah Fluks Sinaran (Φe):200 mW min, 350 mW typ, 500 mW max. Berguna untuk aplikasi yang memerlukan kuasa optik total seperti isyarat.
• Panjang Gelombang Dominan (λD):620 nm min, 625 nm typ, 630 nm max. Merah gelap ini sepadan dengan baik dengan LED putih fosfor untuk pencahayaan hortikultur atau dengan piawaian isyarat lalu lintas.
• Arus Songsang (IR):maksimum 10 µA pada VR=5V, memastikan kebocoran yang boleh diabaikan dalam pincang songsang.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120° typ, menyediakan rasuk lebar untuk aplikasi pencahayaan banjir.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

• Pelesapan Kuasa (PD):1920 mW.
• Arus Hadapan (IF):800 mA berterusan, 900 mA puncak (1/10 kitar tugas, denyut 0.1ms).
• Voltan Songsang (VR): 5V.
• Ketahanan ESD (HBM):>2000V (hasil tipikal >80%).
• Suhu Operasi:-40°C hingga +85°C.
• Suhu Simpangan (TJ):maksimum 125°C.

Pertimbangan Reka Bentuk Terma:Bungkusan seramik menyediakan kekonduksian terma yang sangat baik. Walau bagaimanapun, untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C, penyerap haba yang betul adalah penting apabila beroperasi berhampiran arus maksimum. Untuk operasi berterusan 350mA, kawasan pad tembaga sekurang-kurangnya 50mm² pada papan FR4 standard adalah disyorkan.

3. Penjelasan Sistem Pengelompokan

Untuk memudahkan pemadanan warna dan kecerahan yang konsisten, LED diisih ke dalam kelompok untuk voltan hadapan, fluks bercahaya, dan panjang gelombang. Kod kelompok dicetak pada label gulungan seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1-3 lembaran data.

Semasa memesan atau mereka bentuk, pastikan anda menyatakan kod kelompok yang dikehendaki atau terima kelompok campuran berdasarkan toleransi aplikasi.

4. Tafsiran Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-6)

Lengkung menunjukkan voltan hadapan tipikal kira-kira 2.0V pada 350mA, meningkat kepada kira-kira 2.4V pada 800mA. Cerun menunjukkan rintangan siri kira-kira 0.8Ω. Untuk aplikasi yang memerlukan arus tinggi, pampasan voltan dalam pemacu adalah perlu.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Rajah 1-7)

Keamatan relatif meningkat hampir secara linear dengan arus sehingga 700mA, kemudian mula tepu sedikit. Pada 350mA, keamatan relatif adalah 1.0 (rujukan). Pada 700mA, ia adalah kira-kira 1.9, bermakna penggandaan arus menghasilkan<2x output cahaya disebabkan kejatuhan kecekapan. Menjalankan melebihi 500mA adalah kurang cekap.

4.3 Suhu vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-8)

Pada Ts=25°C, keamatan relatif adalah 1.0. Apabila suhu meningkat kepada 85°C, keamatan menurun kepada kira-kira 0.85. Penurunan 15% ini adalah tipikal untuk LED merah AlInGaP. Pengurusan terma adalah kritikal untuk mengekalkan output dalam keadaan ambien tinggi.

4.4 Arus Hadapan Maksimum vs. Suhu Ts (Rajah 1-9)

Pada Ts=25°C, arus hadapan maksimum adalah 800mA. Pada Ts=75°C, ia menyusut kepada kira-kira 400mA. Lengkung memastikan suhu simpang kekal di bawah 125°C. Untuk operasi yang boleh dipercayai, kekal di bawah garis penyusutan.

4.5 Taburan Spektrum (Rajah 1-10)

Spektrum pelepasan berpusat pada 625nm dengan FWHM kira-kira 20nm. Tiada puncak sekunder hadir, memastikan warna merah tulen.

4.6 Corak Sinaran (Rajah 1-11)

Gambar rajah sinaran menunjukkan taburan hampir-Lambertian dengan sudut pandangan 120°. Keamatan relatif jatuh kepada 50% pada ±60° dari paksi. Corak lebar ini sesuai untuk pencahayaan basuh dan lampu bawah.

5. Dimensi Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Garis Besar Bungkusan

• Pandangan atas: 3.45mm × 3.45mm segi empat sama.
• Pandangan sisi: Tinggi 2.20mm, dengan tonjolan kanta 0.85mm (jumlah tinggi dari tapak).
• Pandangan bawah: Dua pad anod (besar) dan dua pad katod (kecil). Dimensi pad: 1.30mm × 0.65mm (anod), 1.30mm × 0.48mm (katod).
• Kekutuban: Sisi katod mempunyai tanda segi tiga atau sudut serong (seperti Rajah 1-4).

5.2 Corak Pad Pematerian Disyorkan

Pad tanah PCB yang disyorkan adalah lebih besar sedikit daripada pad komponen: 3.40mm × 1.30mm untuk anod, dengan jarak 0.50mm. Pastikan pad ditentukan topeng pateri yang betul untuk mengelakkan penyambungan.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil pematerian aliran semula bebas plumbum yang disyorkan adalah mengikut JESD22-B106. Parameter utama:

• Prapemanasan: 150°C – 200°C selama 60-120 saat.
• Suhu puncak: 260°C maks, masa melebihi 217°C: 60 saat maks.
• Kadar penyejukan: 6°C/s maksimum.
• Bilangan kitaran aliran semula: maksimum 2. Jika lebih daripada 24 jam antara kitaran, pembakaran diperlukan.

6.2 Pematerian Tangan

Jika pematerian manual perlu, gunakan seterika pematerian di bawah 300°C dan selesaikan dalam masa 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan.

6.3 Pembaikan

Elakkan pembaikan selepas pematerian. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan seterika pematerian dua kepala untuk memanaskan kedua-dua pad serentak dan keluarkan LED. Sahkan tiada kerosakan pada komponen bersebelahan.

6.4 Penyimpanan & Pembakaran

Sebelum membuka beg aluminium: simpan pada<30°C dan<75% RH sehingga 1 tahun. Selepas dibuka: gunakan dalam tempoh 168 jam pada<30°C,<60% RH. Jika masa melebihi, bakar pada 60°C,<5% RH selama 24 jam.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

• Kuantiti bungkusan standard:1000 keping setiap gulungan.
• Pita pembawa:Lebar 8mm, jarak 4mm, dengan lubang sproket 5.5mm. Saiz rongga 3.9×3.9mm.
• Dimensi gulungan:Diameter luar 178mm, lebar hab 14mm.
• Label:Termasuk No. Bahagian, No. Spesifikasi, No. Lot, Kod Kelompok (Φ, WD, VF), Kuantiti, dan Tarikh.
• Beg penghalang kelembapan:Mengandungi gulungan dan pengering, dengan label amaran ESD.
• Kotak kadbod:Karton penghantaran standard dengan label produk.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Lazim

• Lampu amaran, lampu bawah, lampu dinding basuh, lampu sorot.
• Isyarat lalu lintas dan lampu isyarat.
• Pencahayaan landskap, lampu fotografi pentas, peralatan estetika perubatan.
• Pencahayaan dalaman hotel, pasar, pejabat, rumah.
• Lampu warna artikel dan lampu jalur.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan terma:Gunakan penyerap haba yang mencukupi. Pad terma pada PCB dengan vias terma adalah disyorkan.
• Perlindungan ESD:Walaupun LED mempunyai ketahanan HBM >2000V, sentiasa gunakan pengendalian selamat ESD dan pertimbangkan diod Zener merentasi LED jika beroperasi dalam persekitaran ESD tinggi.
• Peraturan arus:Sentiasa memandu dengan sumber arus malar. Variasi voltan kecil menyebabkan perubahan arus besar (contohnya, peralihan 0.1V boleh mengubah arus sebanyak ~125mA disebabkan rintangan dinamik rendah).
• Anti-sulfur/klorin:Pastikan bahan sekeliling mempunyai kurang daripada 100ppm sulfur, dan bromin & klorin masing-masing<900ppm (jumlah<1500ppm) untuk mengelakkan kakisan sesentuh bersalut perak.
• Pembersihan kanta:Jika perlu, gunakan isopropil alkohol. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik.

9. Perbandingan Teknikal & Kelebihan

Berbanding dengan LED bungkusan PPA (poliftalamida) standard, bungkusan seramik menawarkan:

• Kekonduksian terma yang lebih baik:Substrat seramik mempunyai kekonduksian terma >10 W/mK berbanding<1 W/mK untuk plastik, mengurangkan rintangan terma sebanyak 30-50%.
• Kebolehpercayaan lebih tinggi pada suhu tinggi:Seramik menahan suhu simpang 125°C tanpa degradasi, manakala plastik mungkin berubah warna atau delaminasi.
• Penyerapan kelembapan lebih rendah:Penarafan MSL 1 (hayat lantai tanpa had) berbanding MSL 3 biasa untuk bungkusan plastik.
• Sudut pandangan lebih lebar:120° berbanding 110° biasa untuk LED plastik setanding.

Walau bagaimanapun, bungkusan seramik biasanya lebih mahal. Untuk aplikasi sensitif kos dengan kuasa rendah, alternatif plastik boleh dipertimbangkan.

10. Soalan Lazim

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 800mA secara berterusan?
J: Ya, tetapi hanya jika suhu simpang dikekalkan di bawah 125°C. Penyerap haba yang mencukupi adalah wajib. Pada 800mA, voltan hadapan adalah kira-kira 2.4V, kuasa ~1.92W. Penyerap haba dengan rintangan terma<30 K/W adalah disyorkan untuk ambien 85°C.

S: Mengapa julat kelompok fluks bercahaya agak luas (60-90lm)?
J: Pengeluaran standard menghasilkan taburan. Pengelompokan membolehkan pemilihan julat yang lebih ketat. Untuk aplikasi LED tunggal, mana-mana kelompok berfungsi. Untuk tatasusunan, gunakan kod kelompok yang sama untuk kecerahan seragam.

S: Apakah maksud kod kelompok "FB9"?
J: Ia menunjukkan fluks bercahaya antara 60 dan 65 lumen. Rujuk Jadual 1-3 untuk semua kod.

S: Adakah LED ini sesuai untuk kegunaan luar?
J: Ya, dengan pengkapsulan yang betul dalam luminair yang menyediakan perlindungan IP. LED itu sendiri tidak kalis air.

S: Bolehkah saya menggunakan voltan songsang dalam litar saya?
J: Voltan songsang maksimum mutlak ialah 5V. Jika terdapat kemungkinan pincang songsang (contohnya, semasa permulaan atau pemacu AC), tambah diod penyekat secara bersiri.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Kes: Modul Lampu Bawah Merah (10W setara, 5 LED)
Sasaran reka bentuk: 300 lumen output pada 350mA setiap LED. Lima LED secara bersiri: jumlah voltan hadapan ~10V (2.0V setiap satu). Pemacu: arus malar 350mA, pematuhan voltan 12V. Terma: 5 LED melesap total ~3.5W. Pasang pada PCB aluminium dengan penyerap haba 50mm×50mm. Sudut pandangan 120° membolehkan penggunaan peresap tanpa titik gelap. Menggunakan kelompok yang sama (contohnya, FBC untuk fluks, C0 untuk voltan) memastikan kecerahan seragam dan tiada titik panas. Hasil: pencahayaan aksen merah gelap dengan konsistensi warna yang sangat baik.

12. Prinsip Operasi

LED merah ini berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) yang ditanam pada substrat GaAs. Apabila dipincang ke hadapan, elektron dari lapisan jenis-n bergabung semula dengan lubang dalam lapisan jenis-p, memancarkan foton dengan tenaga sepadan dengan jurang jalur ~1.98 eV, menghasilkan cahaya merah 625nm. Substrat seramik menyediakan penebat elektrik dan laluan terma terus dari cip ke pad pateri. Kanta silikon membungkus cip dan membentuk output cahaya menjadi corak lambertian.

13. Trend Teknologi

Industri bergerak ke arah kecekapan yang lebih tinggi dan saiz bungkusan yang lebih kecil. Perkembangan masa depan untuk LED merah termasuk:

• Ketumpatan fluks lebih tinggi:Reka bentuk cip yang lebih baik (berbilang simpang, flip-chip) boleh menggandakan fluks setiap bungkusan.
• Kelompok panjang gelombang lebih sempit:Piawaian masa depan mungkin memerlukan toleransi ±2nm untuk paparan mewah.
• Integrasi dengan kawalan pintar:LED dengan sensor warna bersepadu untuk penentukuran sendiri.
• Pengurangan kos bungkusan seramik:Apabila pembuatan berskala, LED seramik menjadi kompetitif dengan plastik dalam julat kuasa sederhana.

Produk ini mewakili penyelesaian seimbang antara prestasi dan kebolehpercayaan untuk keperluan pencahayaan keadaan pepejal semasa.

14. Kebolehpercayaan & Jaminan Kualiti

Produk telah lulus ujian kebolehpercayaan berikut (saiz sampel 10pcs, 0 kegagalan dibenarkan):

• Pematerian aliran semula (260°C, 2x)
• Kejutan terma (-40°C hingga 100°C, 500 kitaran)
• Penyimpanan suhu tinggi (100°C, 1000j)
• Penyimpanan suhu rendah (-40°C, 1000j)
• Ujian hayat (TA=25°C, 350mA, 1000j)
• HHHT (60°C/90%RH, 350mA, 1000j)

Kriteria: Peralihan voltan hadapan <10%, penyelenggaraan fluks bercahaya >80%, tiada buka/pendek. Ini memastikan kebolehpercayaan produk dalam aplikasi lapangan.<%, luminous flux maintenance >80%, no open/short. This ensures product reliability in field applications.