Spesifikasi LED PLCC-2 67-11-IB0100L-AM - Biru Ais - Sudut Pandangan 120° - 3.1V - 10mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Biru Ais berkecemerlangan tinggi dalam pakej permukaan-mount PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran yang mencabar, menampilkan sudut pandangan luas 120 darjah dan layak mengikut piawaian ketat AEC-Q101 untuk komponen automotif. Tujuan reka bentuk utamanya adalah untuk menyediakan pencahayaan yang konsisten dan terang untuk aplikasi dalaman automotif sambil memastikan jangka hayat dan kestabilan di bawah pelbagai keadaan elektrik dan terma.

1.1 Kelebihan Teras

• Kecekapan Kecerahan Tinggi:Memberikan keamatan bercahaya tipikal 300 milikandela (mcd) pada arus hadapan piawai 10mA, memastikan output yang terang dan kelihatan.
• Pencahayaan Sudut Luas:Sudut pandangan 120° menyediakan taburan cahaya yang luas dan sekata, sesuai untuk panel lampu latar dan penunjuk.
• Kebolehpercayaan Gred Automotif:Kelayakan AEC-Q101 mengesahkan kesesuaiannya untuk keadaan persekitaran yang keras dalam elektronik automotif, termasuk perubahan suhu yang meluas dan getaran.
• Perlindungan ESD Teguh:Tahan terhadap Nyahcas Elektrostatik (ESD) sehingga 8kV (Model Badan Manusia), meningkatkan ketahanan pengendalian dan pemasangan.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi peraturan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH, menyokong piawaian alam sejagat.

1.2 Pasaran Sasaran & Aplikasi

LED ini khusus disasarkan untuk pasaran elektronik automotif. Kawasan aplikasi utamanya termasuk:

• Pencahayaan Dalaman Automotif:Pencahayaan untuk ruang kaki, pemegang pintu, pemegang cawan, dan pencahayaan ambien kabin umum.
• Lampu Latar Suis:Menyediakan keterlihatan yang jelas untuk butang dan kawalan pada papan pemuka, konsol tengah, dan stereng.
• Penunjuk Kelompok Instrumen:Digunakan untuk lampu amaran, penunjuk status, dan lampu latar tolok dalam panel instrumen pemandu.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik & Elektrik

Parameter operasi menentukan prestasi LED di bawah keadaan ujian piawai (Ts=25°C).

• Arus Hadapan (I_F):Arus operasi yang disyorkan ialah 10mA, dengan penarafan mutlak maksimum 20mA. Arus minimum 2mA diperlukan untuk operasi.
• Keamatan Bercahaya (I_V):Pada 10mA, keamatan biasanya mencapai 355 mcd, dengan jaminan minimum 140 mcd dan maksimum 560 mcd untuk bin piawai. Toleransi pengukuran ialah ±8%.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 3.1V pada 10mA, julat dari minimum 2.75V hingga maksimum 3.75V. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, menurun apabila suhu simpang meningkat.
• Sudut Pandangan (φ):Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai puncaknya. LED ini menawarkan sudut pandangan luas 120° ± 5°.
• Koordinat Kromatisiti (CIE x, y):Titik warna tipikal ialah (0.18, 0.23), menentukan warna Biru Aisnya. Toleransi untuk koordinat ini ialah ±0.005.

2.2 Ciri Terma

Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat dan kestabilan prestasi LED.

• Rintangan Terma (R_{th JS}):Rintangan terma simpang-ke-titik pateri ditentukan dengan dua nilai: 130 K/W (sebenar, diukur) dan 100 K/W (elektrik, dikira). Parameter ini menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari cip LED ke PCB.
• Suhu Simpang (T_J):Suhu simpang maksimum yang dibenarkan ialah 125°C. Melebihi had ini boleh menyebabkan degradasi kekal.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Peranti ini dinilai untuk operasi berterusan dari -40°C hingga +110°C, menjadikannya sesuai untuk aplikasi automotif global.

2.3 Penarafan Mutlak Maksimum

Ini adalah had tekanan yang tidak boleh dilebihi di bawah sebarang keadaan untuk mengelakkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (P_d):75 mW maksimum.
• Arus Surge (I_FM):Boleh menahan denyutan 300mA untuk tempoh ≤ 10μs dengan kitar tugas rendah (D=0.005).
• Voltan Songsang (V_R):LED ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Menggunakan voltan songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Suhu Pateri:Boleh menahan pateri refluks dengan suhu puncak 260°C sehingga 30 saat, serasi dengan proses pateri tanpa plumbum piawai.

3. Analisis Lengkung Prestasi

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

Graf menunjukkan hubungan tidak linear. Voltan hadapan meningkat dengan arus tetapi mempamerkan pekali suhu negatif. Pereka bentuk mesti mengambil kira ini apabila mereka bentuk litar had arus, kerana V_Fakan menurun apabila LED menjadi panas semasa operasi.

3.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Output cahaya adalah hampir linear dengan arus dalam julat rendah tetapi mungkin menunjukkan tanda-tanda penurunan kecekapan (keberkesanan berkurangan) pada arus yang menghampiri penarafan maksimum (20mA). Beroperasi pada atau di bawah 10mA tipikal adalah disyorkan untuk kecekapan dan jangka hayat optimum.

3.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang

Keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Graf menunjukkan output boleh jatuh kepada sekitar 40% daripada nilai suhu bilik apabila T_Jmenghampiri 140°C. Ini menekankan kepentingan reka bentuk PCB terma yang berkesan (menggunakan via terma, kawasan kuprum yang mencukupi) untuk mengekalkan kecerahan.

3.4 Anjakan Kromatisiti

Kedua-dua arus hadapan dan suhu simpang mempengaruhi koordinat warna LED. Graf untuk ΔCIE-x dan ΔCIE-y menunjukkan anjakan kecil. Walaupun anjakan berada dalam julat kecil, ia harus dipertimbangkan untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna yang ketat merentasi keadaan operasi yang berbeza atau dalam tatasusunan pelbagai LED.

3.5 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Graf penting ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (T_S). Apabila T_Smeningkat, I_Fmaksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C. Sebagai contoh, pada T_S110°C, I_Fmaksimum ialah 20mA. Lengkung ini adalah penting untuk menentukan keadaan operasi selamat dalam aplikasi akhir.

3.6 Keupayaan Pemprosesan Denyut yang Dibenarkan

Graf menunjukkan hubungan antara lebar denyut (t_p), kitar tugas (D), dan arus denyut puncak yang dibenarkan (I_FA). Untuk denyutan yang sangat pendek (cth., 10μs) pada kitar tugas rendah (0.005), LED boleh mengendalikan arus sehingga 300mA. Ini berguna untuk mereka bentuk fungsi isyarat strobo atau berdenyut.

3.7 Taburan Spektrum

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan panjang gelombang puncak ciri LED Biru Ais. Puncak dominan yang sempit memastikan ketulenan warna. Ketiadaan puncak sekunder yang ketara di kawasan merah atau hijau mengesahkan output warna yang dimaksudkan.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

4.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikelaskan kepada banyak bin (L1 hingga GA) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 10mA. Setiap bin meliputi julat tertentu pada skala logaritma (cth., T1: 280-355 mcd, T2: 355-450 mcd). Spesifikasi ini menyerlahkan "bin output yang mungkin" untuk varian produk khusus ini. Pereka bentuk mesti menentukan bin yang diperlukan apabila membuat pesanan untuk menjamin keseragaman kecerahan dalam pemasangan menggunakan pelbagai LED.

4.2 Pembin Warna

Struktur bin warna Biru Ais piawai ditakrifkan dalam rajah kromatisiti CIE 1931. Jadual yang disediakan menyenaraikan kod bin khusus (cth., CM0, CL3) dengan sempadan koordinat CIE x dan y yang sepadan. Ini membolehkan pemilihan LED dengan titik warna yang hampir sama, yang sangat kritikal untuk aplikasi seperti lampu latar di mana ketidakpadanan warna antara LED bersebelahan tidak boleh diterima secara visual.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Mekanikal

Pakej PLCC-2 adalah reka bentuk permukaan-mount piawai. Lukisan dimensi (dirujuk dalam PDF) menyediakan ukuran kritikal termasuk panjang badan, lebar, ketinggian, jarak lead, dan kedudukan pad. Pematuhan kepada dimensi ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan pemasangan pick-and-place automatik.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak tanah PCB (pad pateri) yang dicadangkan disediakan. Corak ini dioptimumkan untuk pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa pateri refluks, memastikan lampiran mekanikal dan konduksi terma yang betul ke PCB. Mengikuti cadangan ini membantu mengelakkan tombstoning atau sambungan pateri yang lemah.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Pakej PLCC-2 biasanya mempunyai takuk terbentuk atau katod bertanda pada satu sudut badan peranti. Orientasi polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan PCB untuk memastikan LED berfungsi. Menggunakan voltan songsang adalah dilarang.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Komponen ini serasi dengan proses pateri refluks tanpa plumbum piawai (SnAgCu). Profil termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman terma, refluks, dan penyejukan, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 30 saat. Masa di atas 217°C (suhu likuidus) harus dikawal untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul tanpa merosakkan pakej LED.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

• Langkah Berjaga-jaga ESD:Walaupun dinilai untuk 8kV HBM, prosedur pengendalian ESD piawai (menggunakan gelang pergelangan tangan dibumikan, stesen kerja, dan bekas konduktif) harus diikuti semasa pemasangan.
• Had Arus:Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar atau perintang had arus bersiri dengan sumber voltan. Sambungan terus ke sumber voltan melebihi V_Fakan menyebabkan arus berlebihan dan kegagalan.
• Pengurusan Terma:Laksanakan reka bentuk PCB terma yang betul. Gunakan lengkung penurunan untuk menentukan arus operasi selamat untuk suhu ambien maksimum yang dijangkakan dan prestasi terma PCB.
• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, gunakan pelarut serasi yang tidak akan merosakkan kanta plastik atau epoksi.
• Keadaan Penyimpanan:Simpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam julat suhu yang ditentukan -40°C hingga +110°C.

7. Maklumat Pembungkusan & Pemesanan

7.1 Maklumat Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung, yang merupakan pembungkusan piawai untuk peralatan pemasangan permukaan-mount automatik. Spesifikasi gegelung (lebar pita, jarak poket, diameter gegelung) disediakan untuk memastikan keserasian dengan feeder barisan pemasangan.

7.2 Nombor Bahagian & Maklumat Pemesanan

Nombor bahagian asas ialah67-11-IB0100L-AM. Nombor ini mengekod atribut utama:

• 67-11:Kemungkinan menunjukkan jenis pakej (PLCC-2) dan/atau siri.
• IB:Menandakan warna Biru Ais.
• 0100L:Mungkin berkaitan dengan bin kecerahan atau kod produk.
• AM:Mungkin menunjukkan gred automotif atau semakan khusus.

Apabila membuat pesanan, kod bin khusus untuk keamatan bercahaya dan warna harus ditentukan untuk mendapatkan ciri prestasi yang diingini.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Untuk operasi stabil, pemacu arus malar lebih disukai daripada sumber voltan terhad perintang mudah, terutamanya dalam persekitaran automotif di mana voltan bekalan (cth., bateri 12V) boleh berbeza dengan ketara. Pemacu harus direka untuk menyediakan arus yang diingini (cth., 10mA) merentasi julat voltan input dan suhu yang dijangkakan.

8.2 Reka Bentuk Terma pada PCB

Untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat:

• Gunakan PCB dengan ketebalan kuprum yang mencukupi.
• Gabungkan pad pelepasan terma yang disambungkan ke satah kuprum yang lebih besar atau satah tanah dalaman melalui pelbagai via terma.
• Ikuti lengkung penurunan. Jika suhu PCB pada titik pateri dijangka mencapai 80°C, arus berterusan maksimum mesti dikurangkan sewajarnya dari maksimum mutlak 20mA.

8.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan 120° sesuai untuk pencahayaan kawasan luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya lebih fokus, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) mungkin diperlukan. Koordinat warna Biru Ais harus dipertimbangkan apabila mereka bentuk pandu cahaya atau penyebar untuk mencapai kesan warna akhir yang diingini.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-2 generik, peranti ini menawarkan kelebihan tersendiri untuk penggunaan automotif:

• Kebolehpercayaan:Kelayakan AEC-Q101 melibatkan ujian tekanan yang ketat (penyimpanan suhu tinggi, kitaran suhu, kelembapan, dll.) tidak diperlukan untuk bahagian gred komersial.
• Julat Suhu Diperluas:Beroperasi sehingga +110°C ambien melebihi had +85°C tipikal LED komersial, yang diperlukan untuk lokasi berhampiran sumber haba dalam kenderaan.
• Pembin Terkawal:Pembin keamatan dan warna terperinci memastikan konsistensi, yang kurang ketat atau tidak wujud dalam alternatif kos rendah.
• Keteguhan ESD:Penarafan ESD HBM 8kV memberikan margin keselamatan yang lebih tinggi terhadap kerosakan elektrostatik semasa pembuatan dan pengendalian.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Arus operasi tipikal ialah 10mA. Ia boleh beroperasi dari minimum 2mA hingga maksimum mutlak 20mA, tetapi operasi pada 10mA memberikan keseimbangan terbaik kecerahan, kecekapan, dan kebolehpercayaan jangka panjang.

10.2 Bagaimana saya memilih perintang had arus yang betul?

Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari spesifikasi (3.75V) untuk reka bentuk kes terburuk untuk memastikan arus tidak pernah melebihi nilai yang diingini. Untuk bekalan 12V dan sasaran 10mA: R = (12V - 3.75V) / 0.01A = 825Ω. Gunakan nilai piawai seterusnya yang lebih tinggi (cth., 820Ω atau 1kΩ) dan kira pelesapan kuasa yang terhasil dalam perintang (P = I²R).

10.3 Mengapa pengurusan terma sangat penting?

Suhu simpang tinggi secara langsung menyebabkan tiga isu: 1)Penurunan Output Bercahaya:Output cahaya berkurangan. 2)Anjakan Warna:Warna yang dipancarkan boleh berubah. 3)Degradasi Dipercepatkan:Jangka hayat LED dikurangkan secara eksponen. Penyingkiran haba yang betul melalui PCB adalah tidak boleh dirunding untuk mengekalkan prestasi yang ditentukan.

10.4 Bolehkah pelbagai LED disambung secara bersiri atau selari?

Sambungan bersiriumumnya lebih disukai kerana semua LED membawa arus yang sama, memastikan kecerahan seragam. Voltan bekalan mesti lebih tinggi daripada jumlah semua V_F values. Sambungan selaritidak disyorkan tanpa perintang had arus individu untuk setiap LED, kerana variasi kecil dalam V_Fboleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan satu LED.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

11.1 Lampu Latar Suis Papan Pemuka Automotif

Senario:Mereka bentuk lampu latar untuk satu baris 5 suis tekan butang yang sama pada papan pemuka.

• Matlamat Reka Bentuk:Pencahayaan biru sejuk yang seragam merentasi semua butang.
• Pelaksanaan:
  1. Pemilihan LED:Tentukan nombor bahagian 67-11-IB0100L-AM dengan bin warna ketat (cth., CM2) dan bin keamatan bercahaya khusus (cth., T1: 280-355 mcd) untuk memastikan konsistensi.
  2. Litar:Sambungkan semua 5 LED secara bersiri dengan satu pemacu arus malar ditetapkan kepada 10mA. Dengan andaian V_Ftipikal 3.1V, pemacu memerlukan voltan pematuhan output > 15.5V (5 * 3.1V). Bekalan automotif 12V tidak mencukupi, jadi penukar boost atau pemacu yang beroperasi dari voltan lebih tinggi terkawal (cth., 18V) diperlukan.
  3. Susun Atur PCB:Letakkan setiap LED terus di belakang penyebar suis masing-masing. Reka bentuk tapak kaki PCB tepat mengikut susun atur pad yang disyorkan. Sambungkan pad terma setiap LED ke tuangan kuprum khusus pada papan dengan pelbagai via terma ke satah tanah dalaman untuk penyebaran haba.
  4. Pengesahan:Selepas pemasangan, ukur suhu pad pateri berhampiran satu LED semasa operasi dalam kebuk suhu ambien tinggi (cth., +85°C). Gunakan lengkung penurunan untuk mengesahkan arus 10mA masih selamat pada T_S.

yang diukur. Pendekatan ini menjamin pencahayaan yang boleh dipercayai, seragam, dan tahan lama.

12. Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya (LED) semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalurnya digunakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip semikonduktor (biasanya berdasarkan bahan InGaN untuk warna biru/putih/biru ais). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan semikonduktor menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej PLCC plastik melindungi cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan menggabungkan kanta terbentuk yang membentuk output cahaya untuk mencapai sudut pandangan 120°.

13. Trend Teknologi

Evolusi LED seperti ini didorong oleh beberapa trend utama dalam industri automotif dan pencahayaan umum:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak output cahaya (lumen) per unit kuasa input elektrik (watt), mengurangkan penggunaan tenaga dan beban terma.
• Kebolehpercayaan & Jangka Hayat Lebih Tinggi:Kemajuan dalam bahan pembungkusan, teknik lampiran die, dan teknologi fosfor (untuk LED putih) terus meningkatkan angka min masa antara kegagalan (MTBF), melebihi 50,000 jam.
• Pengecilan:Dorongan untuk pemasangan elektronik yang lebih kecil dan padat membawa kepada pembangunan LED dalam format pakej yang lebih kecil (cth., pakej skala cip) sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya.
• Pencahayaan Pintar & Adaptif:Integrasi dengan sistem kawalan untuk kesan pencahayaan dinamik, pendim, dan pelarasan suhu warna menjadi lebih lazim, walaupun ini sering melibatkan IC pemacu LED yang lebih kompleks dan bukannya elemen LED itu sendiri.
• Piawaian Kualiti Ketat:Penggunaan piawaian seperti AEC-Q102 (piawaian yang lebih khusus untuk semikonduktor optoelektronik diskret dalam aplikasi automotif) mewakili trend ke arah komponen yang lebih khusus dan diuji dengan ketat untuk penggunaan automotif.