Lembaran Data LED SMD Oren LTSA-G6SVUAETU - Gred Automotif - 140mA - 3.2V Tipikal - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LED permukaan-pasang berkecemerlangan tinggi yang direka untuk proses pemasangan automatik dan aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Pasaran sasaran utama komponen ini adalah industri automotif, khususnya untuk aplikasi aksesori di mana kebolehpercayaan dan prestasi di bawah pelbagai keadaan persekitaran adalah paling penting.

Peranti ini dibina menggunakan teknologi InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan sumber cahaya kuning, yang kemudiannya ditapis melalui kanta oren untuk mencapai warna output akhir. Gabungan ini membolehkan penjanaan cahaya yang cekap dan kawalan warna yang tepat. Pakej ini direka untuk serasi dengan proses pateri reflow inframerah piawai, menjadikannya sesuai untuk pembuatan volum tinggi di atas papan litar bercetak (PCB).

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Kelayakan Automotif:Peranti ini layak dengan merujuk kepada piawaian AEC-Q101D, yang mentakrifkan kelayakan ujian tekanan untuk semikonduktor diskret dalam aplikasi automotif. Ini memastikan kebolehpercayaan di bawah keadaan keras yang tipikal dalam kenderaan.
• Pematuhan RoHS:Bahan dan proses pembuatan mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya, menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.
• Kesiapan Pembuatan:Komponen ini dibekalkan dalam format pakej EIA piawai pada pita 12mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci. Pembungkusan ini serasi dengan peralatan pick-and-place automatik, yang memudahkan aliran pemasangan.
• Pengurusan Terma:Bingkai plumbum katod direka untuk juga berfungsi sebagai penyerap haba, membantu dalam penyebaran tenaga terma dari simpang semikonduktor, yang kritikal untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.
• Keserasian IC:Ciri-ciri elektrik direka untuk serasi dengan voltan dan arus pemacu litar bersepadu piawai.

2. Parameter dan Ciri Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):900 mW
• Arus Depan DC (IF):250 mA
• Arus Depan Puncak:500 mA (di bawah keadaan berdenyut: 1/10 kitaran tugas, 0.1ms lebar denyut)
• Voltan Songsang (VR):Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang. Menggunakan bias songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +110°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +110°C

2.2 Ciri Terma

Rintangan terma ialah parameter utama yang menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari simpang semikonduktor ke persekitaran. Nilai yang lebih rendah adalah lebih baik untuk pengurusan terma.

• Rintangan Terma Simpang-ke-Ambien (RθJA):45 °C/W (tipikal). Diukur pada substrat FR4 (tebal 1.6mm) dengan pad kuprum 16mm².
• Rintangan Terma Simpang-ke-Titik Pateri (RθJS):25 °C/W (tipikal). Nilai yang lebih rendah ini menunjukkan laluan terma yang lebih langsung dari cip ke PCB melalui plumbum.
• Suhu Simpang Maksimum (Tj):150 °C. Suhu dalaman semikonduktor tidak boleh melebihi had ini.

2.3 Ciri Elektro-Optik pada 25°C

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=140mA) dan mentakrifkan prestasi teras LED.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari 4.5 cd (minimum) hingga 11.2 cd (maksimum), dengan nilai tipikal dalam julat ini. Keamatan diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ½):120 darjah (tipikal). Sudut pandangan yang luas ini menunjukkan corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas berbanding pancaran fokus.
• Koordinat Kromatisiti (Cx, Cy):Nilai tipikal ialah x=0.56, y=0.42. Koordinat ini pada rajah kromatisiti CIE 1931 mentakrifkan titik warna oren.
• Voltan Depan (VF):Julat dari 2.8V hingga 3.6V pada 140mA, dengan nilai tipikal kira-kira 3.2V. Toleransi ialah ±0.1V dalam bin spesifiknya.
• Arus Songsang (IR):10 µA (maksimum) apabila voltan songsang 5V digunakan. Ujian ini adalah untuk pencirian sahaja, kerana peranti ini tidak bertujuan untuk operasi bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Format kod batch ialah Vf/Iv/Hue (cth., 24/EA/A20).

3.1 Binning Voltan Depan (Vf)

LED dikumpulkan berdasarkan kejatuhan voltan depan pada arus ujian 140mA.

• Bin 24:2.8V ≤ Vf< 3.0V
• Bin 64:3.0V ≤ Vf< 3.2V
• Bin A4:3.2V ≤ Vf< 3.4V
• Bin E4:3.4V ≤ Vf ≤ 3.6V

Toleransi dalam setiap bin ialah ±0.1V.

3.2 Binning Keamatan Bercahaya (Iv)

LED disusun berdasarkan output cahaya yang diukur.

• Bin DA:4.5 cd ≤ Iv<5.6 cd (13.1 lm hingga 16.0 lm)
• Bin DB:5.6 cd ≤ Iv<7.1 cd (16.0 lm hingga 20.6 lm)
• Bin EA:7.1 cd ≤ Iv<9.0 cd (20.6 lm hingga 26.1 lm)
• Bin EB:9.0 cd ≤ Iv ≤ 11.2 cd (26.1 lm hingga 32.5 lm)

Toleransi pada setiap bin keamatan ialah ±11%.

3.3 Binning Warna (Hue)

LED diklasifikasikan ke dalam segi empat tepat tertentu pada rajah kromatisiti CIE untuk menjamin konsistensi warna yang tepat. Bin (A10, A20, B10, B20) mentakrifkan kawasan kecil yang bersebelahan di sekitar titik warna oren sasaran (tipikal x=0.56, y=0.42). Toleransi untuk koordinat (x, y) dalam setiap bin hue ialah ±0.01, memastikan padanan warna yang sangat ketat untuk aplikasi di mana penampilan seragam adalah kritikal.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej dan Polarity

Peranti menggunakan pakej permukaan-pasang piawai. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota reka bentuk utama ialah bingkai plumbum katod disambungkan secara dalaman kepada penyerap haba utama die LED. Oleh itu, pengenalpastian katod yang betul (biasanya ditanda pada pakej atau ditunjukkan dalam tapak kaki) adalah penting bukan sahaja untuk sambungan elektrik yang betul tetapi juga untuk pengurusan terma yang optimum. Adalah disyorkan untuk memasang peranti dengan pad terma yang mencukupi yang disambungkan ke katod untuk memaksimumkan penyebaran haba.

4.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak tanah (tapak kaki) yang dicadangkan untuk pateri reflow inframerah disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai, penjajaran sendiri yang betul semasa reflow, dan pemindahan haba yang berkesan dari pad terma katod ke kuprum PCB.

5. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

5.1 Proses Pateri: Profil Reflow IR

Komponen ini layak untuk proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil reflow yang disyorkan mematuhi piawaian J-STD-020. Parameter utama biasanya termasuk:

• Pemanasan Awal/Peningkatan:Peningkatan terkawal untuk mengaktifkan fluks dan mengurangkan kejutan terma.
• Zon Rendam:Tempoh pada suhu tinggi untuk memastikan pemanasan seragam komponen dan papan.
• Zon Reflow:Suhu puncak mestilah cukup tinggi untuk membentuk sendi pateri yang boleh dipercayai tetapi tidak boleh melebihi toleransi suhu maksimum pakej LED (seperti yang ditakrifkan dalam penarafan maksimum mutlak dan tahap kepekaan kelembapan).
• Kadar Penyejukan:Penyejukan terkawal untuk memejalkan sendi pateri dan mengurangkan tekanan.

Mematuhi profil ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan daripada tekanan terma atau suhu yang berlebihan.

5.2 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pemasangan diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan atau agresif boleh merosakkan kanta epoksi atau bahan pakej, menyebabkan pengurangan output cahaya atau kegagalan pramatang.

5.3 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Produk ini dikelaskan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 2 mengikut piawaian JEDEC J-STD-020.

• Pakej Tertutup:Apabila disimpan dalam beg kalis lembapan asal dengan penyerap lembapan, jangka hayat simpanan adalah satu tahun pada ≤30°C dan ≤70% RH.
• Selepas Dibuka:Setelah beg perlindungan dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah disyorkan untuk menyelesaikan proses reflow IR dalam tempoh satu tahun selepas dibuka.
• Penyimpanan Lanjutan/Pembakaran:Untuk komponen yang disimpan di luar pembungkusan asal selama lebih setahun, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam disyorkan sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" (retakan pakej) semasa reflow.

6. Pembungkusan dan Pemesanan

Konfigurasi pembungkusan piawai ialah 1000 keping setiap gegelung 7 inci. Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 12mm yang dimeterai dengan pita penutup. Dimensi pita dan gegelung mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pembungkusan minimum 500 keping digunakan untuk stok baki. Pembungkusan ini memastikan keserasian dengan feeder peralatan pemasangan automatik.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Aplikasi Sasaran

LED ini ditentukan untuk aplikasi aksesori automotif. Ini boleh termasuk pencahayaan ambien dalaman, lampu penunjuk papan pemuka, lampu latar suis, atau pencahayaan aksen luar di mana kelayakan teguh (AEC-Q101) adalah keperluan. Ia tidak bertujuan untuk aplikasi kritikal keselamatan seperti lampu hadapan, lampu brek, atau isyarat pusingan tanpa perundingan terlebih dahulu dan kelayakan tambahan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

• Pemacu Arus:LED ialah peranti yang didorong arus. Sumber arus malar atau perintang pembatas arus secara bersiri dengan sumber voltan mesti digunakan untuk menetapkan arus depan (IF). Keadaan operasi tipikal ialah 140mA, tetapi ia boleh didorong sehingga penarafan DC maksimum 250mA dengan reka bentuk terma yang sesuai.
• Reka Bentuk Terma:Kuasa yang dilesapkan dalam LED (Pd ≈ VF * IF) menghasilkan haba. Menggunakan nilai rintangan terma (RθJA, RθJS), pereka boleh mengira kenaikan suhu simpang yang dijangkakan melebihi ambien (ΔTj = Pd * Rθ). Suhu simpang (Tj = Ta + ΔTj) mesti dikekalkan di bawah 150°C. Memaksimumkan kawasan kuprum yang disambungkan ke pad katod pada PCB adalah cara paling berkesan untuk mengurangkan RθJS dan mengurus suhu.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit dalam petikan lembaran data yang diberikan, LED InGaN boleh sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai harus dipatuhi semasa pemasangan.

7.3 Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat

Kelayakan kepada AEC-Q101D melibatkan satu siri ujian tekanan dipercepatkan yang mensimulasikan kitaran hayat automotif, termasuk hayat operasi suhu tinggi (HTOL), kitaran suhu, dan rintangan kelembapan. Ini memberikan keyakinan dalam kebolehpercayaan peranti untuk digunakan dalam persekitaran automotif yang mencabar, di mana suhu melampau, getaran, dan kelembapan adalah biasa. Keamatan bercahaya dan ciri voltan depan akan beransur-ansur berubah selama puluhan ribu jam operasi; kadar perubahan ini sangat bergantung pada mengekalkan suhu simpang serendah mungkin semasa operasi.