Spesifikasi LED Putih PLCC-2 - 3.5x2.75x1.1mm - 3.12V - 0.238W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk satu siri diod pemancar cahaya (LED) putih dalam pakej permukaan PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). LED ini dihasilkan menggunakan cip LED biru yang digabungkan dengan salutan fosfor untuk menghasilkan cahaya putih. Ia direka untuk aplikasi pencahayaan dan penunjuk am yang memerlukan prestasi yang boleh dipercayai dan keserasian dengan proses pemasangan automatik piawai.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

Kelebihan utama siri LED ini berasal daripada reka bentuk pakej dan ciri prestasinya:

• Pakej:Pakej PLCC-2 piawai memastikan keserasian dengan pelbagai barisan pemasangan SMT dan proses pateri.
• Sudut Pandangan:Mempunyai sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120 darjah (tipikal), memberikan taburan cahaya yang seragam.
• Mesra Automasi:Dibekalkan dalam pita dan gegelung untuk pemasangan pick-and-place berkelajuan tinggi.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi RoHS, memenuhi piawaian alam sekitar antarabangsa.
• Pengendalian Kelembapan:Diklasifikasikan dengan Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) Tahap 3, memerlukan prosedur pengendalian khusus seperti yang dinyatakan dalam bahagian pembungkusan.

1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai tujuan pencahayaan dan penunjuk dalaman. Kawasan aplikasi utama termasuk:

• Penunjuk status optik pada peranti elektronik dan panel kawalan.
• Pencahayaan latar untuk paparan maklumat dalaman dan papan tanda.
• Pencahayaan am dalam aplikasi lampu tiub.
• Pencahayaan hiasan atau fungsi am di mana cahaya putih diperlukan.

Nota Penting:Datasheet ini menyatakan dengan jelas bahawa produk initidak sesuai untuk aplikasi jalur fleksibel. Pereka bentuk mesti mempertimbangkan kekakuan mekanikal pakej PLCC-2.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci mengenai parameter prestasi utama LED yang diukur pada keadaan ujian piawai Ts=25°C.

2.1 Ciri Elektro-Optik

Jadual di bawah merumuskan metrik prestasi kritikal untuk varian suhu warna berkorelasi (CCT) produk yang berbeza. Semua nilai diukur pada arus hadapan (IF) 60mA.

Jadual: Ciri Elektrik & Optik (Ts=25°C)

• Voltan Hadapan (VF):Julat dari 3.0V (Min) hingga 3.4V (Maks), dengan nilai tipikal 3.12V. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar pemacu bagi memastikan pengawalan arus yang betul.
• Fluks Bercahaya (Φ):Berbeza sedikit mengikut bin CCT. Untuk kebanyakan bin putih (E40, E50, A57, E65), fluks bercahaya ialah 26.5 lm (Tip) dengan julat 26-28 lm. Bin putih suam (E30) mempunyai output tipikal yang sedikit lebih rendah iaitu 25.5 lm (julat 24-28 lm).
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah (Tipikal). Ini mentakrifkan lebar sudut di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya.
• Indeks Penghasilan Warna (CRI):Minimum 80, dengan nilai tipikal 81.5. Ini menunjukkan kualiti penghasilan warna yang baik untuk pencahayaan am.
• Rintangan Terma (RθJ-S):55 °C/W (Tipikal). Ini adalah rintangan kepada aliran haba dari simpang semikonduktor ke titik pateri. Ia adalah parameter utama untuk reka bentuk pengurusan haba.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 µA pada voltan songsang (VR) 5V.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (PD):238 mW. Jumlah kuasa elektrik yang ditukar kepada haba dan cahaya tidak boleh melebihi nilai ini.
• Arus Hadapan (IF):70 mA (Berterusan).
• Arus Hadapan Puncak (IFP):140 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi ini boleh menyebabkan kerosakan.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):2000 V (Model Badan Manusia). Walaupun hasil adalah lebih 90% pada tahap ini, perlindungan ESD semasa pengendalian masih diperlukan.
• Julat Suhu:
  • Operasi (TOPR): -40°C hingga +85°C.
  • Penyimpanan (TSTG): -40°C hingga +100°C.
  • Simpang (TJ): 110°C (Maksimum). Suhu simpang sebenar semasa operasi mesti dikira dan dikekalkan di bawah had ini.

3. Penjelasan Sistem Binning

LED disusun (dibin) berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Binning Voltan Hadapan dan Fluks Bercahaya

Pada IF=60mA, LED dikategorikan kepada bin untuk voltan hadapan (VF) dan fluks bercahaya (Φ).

• Bin Voltan Hadapan (H1, H2, I1, I2):Ini mewakili julat voltan: masing-masing 3.0-3.1V, 3.1-3.2V, 3.2-3.3V, dan 3.3-3.4V.
• Bin Fluks Bercahaya (QIA):Bin ini sepadan dengan julat fluks bercahaya 26-28 lumen.

3.2 Binning Suhu Warna Berkorelasi (CCT)

Cahaya putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisinya pada rajah CIE 1931. Datasheet menyediakan bin khusus dengan sempadan koordinat masing-masing (x1,y1 hingga x4,y4) yang membentuk segi empat pada rajah.

• E30:Putih Suam (2780-3110K)
• E40:Putih Neutral (3770-4330K)
• E50:Putih Sejuk (4660-5360K)
• A57:Putih Sejuk ANSI (5350-6050K)
• E65:Putih Siang Hari (6050-6950K)

Toleransi pengukuran tipikal untuk koordinat warna ialah ±0.005.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku peranti di bawah keadaan yang berbeza.

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung yang disediakan menunjukkan hubungan antara voltan hadapan (VF) dan arus hadapan (IF). Ia adalah lengkung tak linear tipikal untuk diod. Voltan meningkat dengan arus, dan cerun mewakili rintangan dinamik LED. Pereka bentuk menggunakan lengkung ini untuk memilih voltan/arus pemacu yang sesuai untuk mencapai kecerahan yang dikehendaki sambil kekal dalam had kuasa.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menggambarkan bagaimana output cahaya (keamatan relatif) berubah dengan arus hadapan yang dikenakan. Biasanya, output meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu atau menjadi kurang cekap pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan haba dan droop. Graf ini adalah penting untuk menentukan arus operasi optimum untuk kecekapan dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi dan Lukisan Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej PLCC-2. Dimensi utama (semua dalam milimeter, toleransi ±0.05mm melainkan dinyatakan) termasuk:

• Panjang Keseluruhan: 3.50 mm
• Lebar Keseluruhan: 2.75 mm
• Ketinggian Keseluruhan: 1.10 mm
• Dimensi Lead: Lebar pad dan jarak tertentu diterangkan secara terperinci dalam rajah corak pateri (Rajah 1-5).

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Corak Pateri

Tanda polarity yang jelas adalah kritikal untuk pemasangan yang betul. Katod (C, negatif) dikenal pasti pada pakej. Datasheet termasuk corak land pad pateri yang disyorkan (Rajah 1-5) untuk reka bentuk PCB bagi memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa reflow.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Arahan Pateri Reflow SMT

LED ini sesuai untuk semua proses pemasangan SMT piawai. Walau bagaimanapun, disebabkan penarafan MSL Tahap 3, langkah berjaga-jaga khusus diperlukan:

• Kepekaan Kelembapan:Selepas beg penghalang kelembapan tertutup dibuka, komponen mesti dipasang dalam masa 168 jam (7 hari) apabila disimpan pada keadaan ≤30°C/60% RH.
• Pembakaran:Jika masa pendedahan terlampaui, komponen mesti dibakar sebelum digunakan untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan keretakan "popcorn" semasa reflow. Profil pembakaran piawai digunakan (contohnya, 125°C untuk masa tertentu).
• Profil Reflow:Profil reflow bebas plumbum (atau berplumbum) piawai dengan suhu puncak tidak melebihi penarafan maksimum untuk peranti (rujuk had suhu pakej dan simpang) harus digunakan. Jisim terma PCB dan komponen mesti dipertimbangkan.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian Am

• Elakkan tekanan mekanikal pada kanta dan lead LED.
• Gunakan amalan selamat ESD semasa pengendalian dan pemasangan.
• Jangan sentuh kanta dengan tangan kosong untuk mengelakkan pencemaran.
• Simpan dalam pembungkusan tahan kelembapan asal sehingga sedia untuk digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri untuk pemasangan automatik.

• Pita Pembawa:Dimensi untuk pita pembawa timbul yang memegang LED individu dinyatakan, termasuk saiz poket, pic dan lebar pita.
• Dimensi Gegelung:Spesifikasi untuk gegelung di mana pita pembawa dililit, termasuk diameter gegelung dan saiz hab.
• Spesifikasi Label:Format untuk label gegelung, yang biasanya termasuk nombor bahagian, kuantiti, kod lot dan kod tarikh.

7.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan dan Kotak

Gegelung dibungkus dalam beg penghalang kelembapan tertutup dengan desiccant dan kad penunjuk kelembapan untuk mengekalkan penarafan MSL. Beg ini kemudiannya dibungkus dalam kotak kadbod untuk penghantaran.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Memandangkan ciri voltan hadapan (VF tip. 3.12V, maks 3.4V pada 60mA), pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar. Ini memastikan output cahaya yang stabil dan melindungi LED daripada lari haba. Pemacu harus direka untuk menghadkan arus maksimum kepada 70mA berterusan.

8.2 Pengurusan Haba

Dengan rintangan haba 55 °C/W, penyingkiran haba yang berkesan adalah penting, terutamanya apabila beroperasi pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi. Susun atur PCB harus menyediakan kawasan kuprum yang mencukupi (pad haba) yang disambungkan ke titik pateri LED untuk menyingkirkan haba. Suhu simpang maksimum (110°C) tidak boleh dilampaui. Suhu simpang sebenar boleh dianggarkan menggunakan formula: Tj = Ts + (RθJ-S * PD), di mana Ts ialah suhu titik pateri dan PD ialah pelesapan kuasa (VF * IF).

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan meresap berbanding pancaran fokus. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya lebih berarah, optik sekunder (kanta) akan diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun banyak LED putih PLCC-2 wujud di pasaran, siri ini membezakannya melalui gabungan parameter:

• Prestasi Seimbang:Ia menawarkan keseimbangan yang baik antara fluks bercahaya (26-28 lm), CRI (>80), dan sudut pandangan luas pada arus pemacu piawai 60mA.
• Binning Komprehensif:Binning voltan, fluks dan pelbagai CCT yang terperinci memberikan pereka bentuk fleksibiliti untuk memilih bahagian untuk aplikasi kritikal warna dan kecerahan.
• Panduan Aplikasi yang Jelas:Amaran eksplisit terhadap penggunaan dalam jalur fleksibel adalah pembeza kritikal yang menghalang kegagalan di lapangan disebabkan tekanan mekanikal.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Datasheet mencirikan LED pada IF=60mA, dan ini adalah titik operasi tipikal. Arus berterusan maksimum mutlak ialah 70mA. Untuk jangka hayat dan kecekapan optimum, adalah dinasihatkan untuk beroperasi pada atau di bawah 60mA. Lengkung prestasi vs. arus harus dirujuk untuk keperluan kecerahan khusus.

10.2 Bagaimana saya memilih bin CCT yang betul?

Pilih bin CCT (E30, E40, E50, A57, E65) berdasarkan "warna" cahaya putih yang dikehendaki untuk aplikasi anda—dari lebih suam (kekuningan) hingga lebih sejuk (kebiruan). Bin koordinat kromatis memastikan konsistensi warna dalam kumpulan yang dipilih.

10.3 Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan kuasa 3.3V?

Menyambung terus ke sumber 3.3V adalah berisiko. Voltan hadapan tipikal ialah 3.12V, tetapi ia boleh setinggi 3.4V. Sumber 3.3V mungkin tidak boleh menghidupkan semua unit dengan pasti, terutamanya yang berada dalam bin VF yang lebih tinggi, membawa kepada kecerahan yang tidak konsisten. Litar pemacu arus malar adalah penyelesaian yang betul.

10.4 Apakah akibat melebihi masa pendedahan kelembapan?

Jika had pendedahan MSL Tahap 3 (168 jam) dilampaui tanpa pembakaran yang betul, kelembapan yang diserap boleh mengewap dengan cepat semasa proses pateri reflow suhu tinggi. Ini boleh menyebabkan delaminasi dalaman atau keretakan "popcorn" pada pakej plastik, membawa kepada kegagalan serta-merta atau laten.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status

Seorang jurutera mereka bentuk panel kawalan yang memerlukan pelbagai penunjuk status putih yang terang dan seragam. Panel beroperasi dalam persekitaran dalaman pada suhu bilik.

• Pemilihan Komponen:LED PLCC-2 ini dipilih untuk sudut pandangannya yang luas (memastikan keterlihatan dari pelbagai sudut), keserasian SMT (memudahkan pemasangan), dan kecerahan yang baik.
• Reka Bentuk Litar:Litar arus malar ringkas direka menggunakan perintang had arus bersiri dengan pengatur voltan. Nilai perintang dikira berdasarkan voltan bekalan (contohnya, 5V), arus sasaran (60mA), dan VF maksimum yang dijangkakan (3.4V): R = (Vsupply - VF_max) / IF = (5 - 3.4) / 0.06 ≈ 26.7Ω. Perintang 27Ω dipilih.
• Pengurusan Haba:Memandangkan panel beroperasi pada kitar tugas rendah dan suhu ambien, dan kuasa per LED adalah rendah (~0.2W), tuangan kuprum PCB piawai adalah mencukupi untuk penyingkiran haba. Suhu simpang disahkan berada dalam had.
• Keputusan:Produk akhir mempunyai penunjuk yang boleh dipercayai, konsisten terang dan mudah untuk dikilangkan secara pukal.

12. Prinsip Operasi

LED putih ini beroperasi berdasarkan prinsip penukaran fosfor. Komponen teras ialah cip semikonduktor yang memancarkan cahaya biru apabila arus elektrik melaluinya (elektroluminesens). Cahaya biru ini kemudiannya diarahkan ke lapisan bahan fosfor yang didepositkan di dalam pakej. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (kuning, merah). Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Campuran fosfor tertentu menentukan suhu warna berkorelasi (CCT) dan indeks penghasilan warna (CRI) cahaya putih yang dipancarkan.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam teknologi LED SMD, termasuk peranti seperti jenis PLCC-2 ini, terus memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam reka bentuk cip, kecekapan fosfor dan seni bina pakej bertujuan untuk memberikan lebih banyak output cahaya (lumen) untuk kuasa input elektrik (watt) yang sama.
• Peningkatan Kualiti dan Konsistensi Warna:Kemajuan dalam teknologi fosfor dan proses binning yang lebih ketat membawa kepada nilai CRI yang lebih tinggi dan kawalan titik warna yang lebih tepat, memenuhi permintaan aplikasi pencahayaan berkualiti tinggi.
• Peningkatan Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat:Penyelidikan ke dalam bahan pembungkusan yang lebih baik, kaedah lekatan die dan pengurusan haba melanjutkan jangka hayat operasi dan mengekalkan output cahaya dari masa ke masa (penyelenggaraan lumen).
• Pengecilan dan Integrasi:Walaupun PLCC-2 kekal sebagai piawai, terdapat trend ke arah tapak kaki pakej yang lebih kecil dan pakej skala cip (CSP) untuk aplikasi terhad ruang, serta modul bersepadu yang menggabungkan pelbagai LED dan pemacu.