Spesifikasi LED Putih 2.7x2.0x0.6mm 3.4V 714mW RF-A3E27-W60E-B1

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-A3E27-W60E-B1 ialah diod pemancar cahaya (LED) putih berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif. Ia menggunakan cip biru yang digabungkan dengan lapisan penukar fosfor untuk menghasilkan cahaya putih. Komponen ini ditempatkan dalam pakej EMC (Epoxy Molding Compound) padat berukuran 2.7mm x 2.0mm x 0.6mm, yang menawarkan pengurusan terma dan kebolehpercayaan yang cemerlang. Dengan arus hadapan tipikal 150mA dan pelesapan kuasa maksimum 714mW, LED ini menghasilkan fluks bercahaya antara 55.3 hingga 83.7 lumen. Ia diluluskan mengikut piawaian ujian tekanan AEC-Q102 untuk semikonduktor diskret gred automotif, memastikan ketahanan untuk persekitaran yang mencabar.

2. Perincian Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik (Ts=25°C)

• Voltan Hadapan (VF):2.8V – 3.4V (biasa 3.1V) pada IF=150mA.
• Arus Songsang (IR):≤10 µA pada VR=5V.
• Fluks Bercahaya (Φ):55.3 lm – 83.7 lm pada IF=150mA.
• Sudut Pandangan (2θ½):120° (biasa).
• Rintangan Terma (RTHJ-S nyata):21°C/W biasa, 32°C/W maks; (RTHJ-S el): 13°C/W biasa, 20°C/W maks.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

• Pelesapan Kuasa (PD):714 mW
• Arus Hadapan (IF):210 mA (berterusan)
• Arus Hadapan Puncak (IFP):300 mA (kitar tugas 1/10, lebar nadi 10ms)
• Voltan Songsang (VR):5 V
• ESD (HBM):8000 V (hasil 90%)
• Suhu Operasi (TOPR):-40°C hingga +125°C
• Suhu Simpanan (TSTG):-40°C hingga +125°C
• Suhu Simpang (TJ):150°C maks

Pada 25°C, ujian mod nadi, kecekapan penukaran fotoelektrik ηe = 39%. Toleransi pengukuran voltan hadapan ±0.1V, toleransi koordinat warna ±0.005, dan toleransi fluks bercahaya ±10%.

3. Sistem Pengelasan

LED dikategorikan mengikut tabung voltan hadapan dan fluks bercahaya pada IF=150mA.

3.1 Tabung Voltan Hadapan

• G0: 2.8 – 3.0V
• H0: 3.0 – 3.2V
• I0: 3.2 – 3.4V

3.2 Tabung Fluks Bercahaya

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm

Tabung kromatik (VM1 hingga VM7) ditakrifkan mengikut rajah CIE 1931, dengan koordinat diberikan dalam lembaran data. Tabung ini memastikan ketekalan warna untuk piawaian pencahayaan automotif (cth., ECE).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung optik dan elektrik biasa mendedahkan tingkah laku LED dalam pelbagai keadaan:

• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-7):Voltan hadapan meningkat dengan arus, daripada ~2.8V pada 30mA kepada ~3.4V pada 210mA. Hubungan ini adalah tipikal untuk LED berasaskan InGaN.
• Arus Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif (Rajah 1-8):Fluks bercahaya meningkat hampir secara linear dengan arus sehingga 210mA, dengan sedikit ketepuan pada arus yang lebih tinggi.
• Suhu Simpang vs. Fluks Bercahaya Relatif (Rajah 1-9):Apabila suhu simpang meningkat daripada -40°C kepada 140°C, fluks bercahaya relatif menurun kira-kira 20%, menekankan kepentingan pengurusan terma.
• Suhu Pematerian vs. Arus Hadapan (Rajah 1-10):Arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan dengan peningkatan suhu pematerian untuk mengelakkan terlalu panas.
• Peralihan Voltan vs. Suhu Simpang (Rajah 1-11):Voltan hadapan menurun dengan suhu pada kadar kira-kira -2 hingga -4 mV/°C.
• Rajah Sinaran (Rajah 1-12):LED mempamerkan corak pancaran Lambertian lebar dengan sudut separuh keamatan ±60°, sesuai untuk pencahayaan seragam.
• Peralihan Koordinat Kromatik vs. Suhu dan Arus (Rajah 1-13, 1-14):Peralihan warna adalah minimum, dalam ±0.02 unit CIE sepanjang julat operasi.
• Taburan Spektrum (Rajah 1-15):Spektrum pancaran memuncak sekitar 450nm (biru) dengan jalur penukaran fosfor lebar meliputi 500-700nm, tipikal untuk LED putih yang ditukar fosfor.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Pakej LED berukuran 2.70mm (panjang) × 2.00mm (lebar) × 0.60mm (tinggi) dengan toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pandangan bawah menunjukkan pad terma 1.20mm × 1.30mm dan tanda anod/katod. Dimensi corak pematerian yang disyorkan disediakan untuk memastikan pelesapan haba dan sambungan elektrik yang betul.

5.2 Kekutuban

Katod ditunjukkan oleh takuk kecil pada pakej. Kekutuban yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil aliran semula yang disyorkan adalah berdasarkan piawaian JEDEC:

• Kadar pemanasan purata: ≤3°C/s
• Prapemanasan: 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat
• Masa di atas 217°C: 60s maks
• Suhu puncak: 260°C selama 10s maks
• Kadar penyejukan: ≤6°C/s

Pematerian aliran semula tidak boleh melebihi dua kitaran. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, LED mungkin menyerap kelembapan dan rosak.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

• Jangan gunakan tekanan mekanikal semasa pemanasan atau penyejukan.
• Elakkan melenturkan PCB selepas pematerian.
• Gunakan besi pematerian dua kepala untuk sebarang pembaikan yang diperlukan.
• Muncung pick-and-place hendaklah hanya menggunakan tekanan minimum pada permukaan silikon.

6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Tahap kepekaan kelembapan adalah Tahap 2 (MSL 2). Keadaan penyimpanan:

• Sebelum dibuka: ≤30°C, ≤75% RH, dalam tempoh 1 tahun dari tarikh pembuatan.
• Selepas dibuka: ≤30°C, ≤60% RH, disyorkan penggunaan dalam tempoh 24 jam. Jika melebihi, bakar pada 60±5°C selama >24 jam.
• Jika beg penghalang kelembapan rosak, maklumkan kepada jualan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita dan gelendong (lebar pita pembawa 8mm, diameter gelendong 180mm) dengan 4,000 keping setiap gelendong. Dimensi pita pembawa ialah: A0=2.10±0.1mm, B0=3.05±0.1mm, K0=0.75±0.1mm. Setiap gelendong dimeteraikan dalam beg penghalang kelembapan dengan label yang mengandungi nombor bahagian, nombor lot, kod tabung untuk fluks (Φ), kromatik (XY), voltan hadapan (VF), panjang gelombang (WLD), kuantiti, dan tarikh.

8. Cadangan Aplikasi

RF-A3E27-W60E-B1 direka khusus untuk pencahayaan automotif, sama ada dalaman (cth., lampu kubah, lampu peta) dan luaran (cth., penanda sisi, isyarat belok). Sudut pandangan lebar (120°) dan kebolehpercayaan tinggi di bawah suhu ekstrem menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang keras. Kelulusan AEC-Q102 memastikan pematuhan dengan keperluan industri automotif. Untuk prestasi optimum, pereka hendaklah:

• Menyediakan pelesapan haba yang mencukupi menggunakan pad terma terdedah; rintangan terma perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk sistem untuk memastikan suhu simpang di bawah 150°C.
• Sertakan perintang pengehad arus untuk mengelakkan arus lebih.
• Elakkan menggunakan bahan yang mengandungi sulfur, bromin, atau klorin melebihi had yang ditetapkan (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, jumlah Br+Cl<1500ppm) untuk mengelakkan degradasi LED.
• Gunakan agen pembersih seperti isopropil alkohol jika terdapat sisa; pembersihan ultrasonik tidak disyorkan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED kuasa sederhana standard, pakej EMC menawarkan kekuatan mekanikal dan prestasi terma yang lebih baik. Kelayakan AEC-Q102 membezakan produk ini daripada LED gred komersial, menjadikannya sesuai untuk aplikasi kritikal keselamatan. Pengelasan ketat warna dan fluks memastikan keseragaman dalam tatasusunan berbilang LED.

10. Soalan Lazim

S: Apakah suhu simpang maksimum?
J: Suhu simpang maksimum mutlak ialah 150°C. Untuk kebolehpercayaan jangka panjang, disyorkan untuk mengekalkan TJ di bawah 125°C.

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 300mA secara berterusan?
J: Tidak, 300mA adalah arus hadapan puncak yang dibenarkan hanya dengan kitar tugas 1/10 dan lebar nadi 10ms. Arus berterusan tidak boleh melebihi 210mA.

S: Bagaimana saya harus mengendalikan kepekaan ESD?
J: Walaupun 90% unit lulus 8kV HBM, langkah berjaga-jaga ESD yang betul (stesen kerja dibumikan, gelang tangan antistatik) perlu diambil semasa pengendalian.

S: Apakah jangka hayat yang dijangkakan?
J: Berdasarkan ujian AEC-Q102, LED direka untuk hayat operasi yang panjang di bawah tahap tekanan automotif. Jangka hayat sebenar bergantung pada keadaan pemanduan dan pengurusan terma.

11. Kajian Kes Aplikasi

Dalam modul pencahayaan ambien dalaman automotif biasa, enam LED RF-A3E27-W60E-B1 diletakkan dalam tatasusunan linear dengan jarak 10mm. Menggunakan pemacu arus malar yang ditetapkan kepada 150mA, modul mencapai pencahayaan seragam 500 lux pada jarak 30cm. Simulasi terma menunjukkan suhu simpang 85°C dengan PCB aluminium yang direka dengan betul (pad terma dipateri). Sistem ini lulus ujian kejutan terma dan getaran mengikut piawaian automotif.

12. Prinsip Kerja

LED putih beroperasi dengan menggabungkan cip InGaN biru dengan fosfor kuning (YAG:Ce atau seumpamanya). Sebahagian cahaya biru diserap oleh fosfor dan dipancarkan semula sebagai cahaya kuning; baki cahaya biru bercampur dengan kuning untuk menghasilkan cahaya putih. Suhu warna dan indeks rendering warna ditentukan oleh komposisi dan ketebalan fosfor.

13. Trend Pembangunan

Pencahayaan automotif bergerak ke arah penggunaan LED sepenuhnya disebabkan oleh kecekapan tenaga, fleksibiliti reka bentuk, dan jangka hayat yang panjang. Trend termasuk keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (melebihi 150 lm/W), pakej yang diperkecilkan (seperti 2.7x2.0mm), dan piawaian kebolehpercayaan yang dipertingkatkan (AEC-Q102). Pembangunan masa depan mungkin termasuk LED putih tanpa fosfor menggunakan pancaran langsung pelbagai panjang gelombang, tetapi buat masa ini, LED yang ditukar fosfor mendominasi pasaran.