Spesifikasi LED Kuning PLCC-2 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 2.0V - Kuasa 0.04W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Kuning permukaan-mount berkecerahan tinggi dalam pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran yang mencabar, menampilkan faktor bentuk padat yang sesuai untuk proses pemasangan automatik. Fokus aplikasi utamanya adalah pencahayaan dalaman automotif, termasuk kelompok instrumen, di mana output warna yang konsisten dan kestabilan jangka panjang adalah kritikal.

1.1 Ciri Teras dan Pasaran Sasaran

Ciri-ciri penentu LED ini memposisikannya untuk aplikasi industri dan pengguna tertentu. Jenis pakej memastikan keserasian dengan barisan pengeluaran SMT (Teknologi Permukaan Mount) standard. Warna kuning, ditakrifkan oleh panjang gelombang dominan, dicapai melalui bahan semikonduktor tertentu. Keamatan bercahaya tipikal 1120 millicandelas (mcd) pada arus pacuan standard 20mA memberikan kecerahan yang mencukupi untuk tujuan penunjuk dan lampu latar. Sudut pandangan luas 120 darjah memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai perspektif. Pematuhan dengan piawaian kelayakan automotif AEC-Q101 adalah pembeza utama, menunjukkan ujian ketat untuk kitaran suhu, ketahanan kelembapan, dan kestabilan operasi jangka panjang, menjadikannya sesuai untuk persekitaran keras di dalam kenderaan. Pematuhan kepada peraturan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH memastikan pematuhan alam sekitar untuk pasaran global.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik, optik, dan terma adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan operasi yang boleh dipercayai.

2.1 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Voltan ke hadapan (VF) mempunyai nilai tipikal 2.0V dengan maksimum 2.75V pada arus ujian standard 20mA. Parameter ini adalah penting untuk menentukan nilai perintang pembatas arus dalam litar bersiri. Arus ke hadapan mutlak maksimum ialah 50mA untuk operasi DC, dengan penarafan arus lonjakan 100mA untuk denyut yang sangat singkat (≤10μs). Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Keamatan bercahaya (IV) ditentukan dengan minimum 710 mcd, tipikal 1120 mcd, dan maksimum 1400 mcd pada 20mA, menunjukkan sebaran prestasi yang dijangkakan. Panjang gelombang dominan (λd) mentakrifkan warna kuning, julat dari 585nm hingga 594nm, berpusat sekitar 590nm tipikal.

2.2 Penarafan Terma dan Mutlak Maksimum

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat LED. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri ditentukan sebagai 160 K/W (sebenar) dan 125 K/W (elektrik), menunjukkan betapa berkesannya haba dikeluarkan dari die semikonduktor. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 125°C. Julat suhu operasi adalah dari -40°C hingga +110°C, sesuai untuk persekitaran bawah papan pemuka automotif. Peranti ini boleh menahan puncak suhu pateri reflow 260°C selama 30 saat, selari dengan profil pateri tanpa plumbum biasa. Ia juga mempunyai penarafan kepekaan ESD (Nyahcas Elektrostatik) 2kV (Model Badan Manusia), memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard semasa pemasangan.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Graf yang disediakan memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah keadaan yang berbeza, yang kritikal untuk reka bentuk yang teguh.

3.1 Kebergantungan Arus, Voltan, dan Suhu

Graf Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan menunjukkan hubungan IV eksponen tipikal diod. Lengkung Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menjadi sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan pemanasan. Graf Panjang Gelombang Dominan vs. Arus Ke Hadapan menunjukkan anjakan minima dengan arus, menunjukkan kestabilan warna yang baik. Graf Voltan Ke Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang mempunyai pekali negatif, bermaksud VF berkurangan apabila suhu meningkat, yang boleh digunakan untuk pengesanan suhu tidak langsung. Graf Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan penurunan yang dijangkakan dalam output cahaya apabila suhu meningkat, pertimbangan utama untuk reka bentuk terma. Graf Anjakan Panjang Gelombang Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bagaimana warna kuning mungkin sedikit berubah dengan suhu.

3.2 Penurunan Nilai dan Operasi Denyut

Lengkung Penurunan Nilai Arus Ke Hadapan adalah penting untuk menentukan arus operasi selamat maksimum pada suhu ambien atau pad pateri yang tinggi. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri (Ts) 110°C, arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan turun kepada 35mA. Carta Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan mentakrifkan arus puncak (IF) yang dibenarkan untuk lebar denyut (tp) dan kitar tugas (D) yang diberikan, berguna untuk aplikasi multipleks atau PWM (Modulasi Lebar Denyut) tanpa terlalu panas simpang.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi.

4.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dikategorikan ke dalam bin alfanumerik (cth., L1, L2, M1... sehingga GA). Setiap bin meliputi julat tertentu minimum dan maksimum keamatan bercahaya dalam millicandelas (mcd). Untuk nombor bahagian khusus ini, output tipikal 1120 mcd jatuh ke dalam bin \"AA\" (1120-1400 mcd). Pereka boleh menentukan kod bin untuk menjamin tahap kecerahan minimum untuk aplikasi mereka.

4.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan, yang mentakrifkan warna kuning yang tepat, juga dibin menggunakan kod berangka (cth., 9194, 9497). Bin \"9194\" meliputi julat dari 591nm hingga 594nm. Nilai tipikal 590nm untuk bahagian ini mencadangkan ia mungkin jatuh ke dalam bin \"8891\" (588-591nm) atau \"9194\". Menentukan bin panjang gelombang yang ketat memastikan keseragaman warna merentasi pelbagai LED dalam paparan atau tatasusunan pencahayaan.

5. Mekanikal, Pemasangan, dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Fizikal dan Polarity

Pakej PLCC-2 mempunyai tapak kaki standard. Lukisan mekanikal (diimplikasikan oleh rujukan bahagian) akan menunjukkan panjang, lebar, dan tinggi (biasanya sekitar 3.2mm x 2.8mm x 1.9mm), serta jarak lead. Pakej termasuk penunjuk polarity, biasanya takuk atau sudut serong, untuk mengenal pasti katod. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penyebaran haba yang betul semasa reflow.

5.2 Garis Panduan Pateri dan Pengendalian

Profil pateri reflow menentukan parameter kritikal: pra-panas, rendam, puncak reflow (260°C maks), dan kadar penyejukan untuk mencegah kejutan terma kepada komponen. Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan termasuk perlindungan ESD standard, mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan tidak melebihi penarafan mutlak maksimum. Keadaan penyimpanan yang betul (dalam julat suhu yang ditentukan -40°C hingga +110°C dan kelembapan rendah) adalah disyorkan untuk mengekalkan kebolehpaterian dan prestasi.

5.3 Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

LED dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gulungan yang serasi dengan mesin pick-and-place automatik. Bahagian maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gulungan, lebar pita, jarak poket, dan orientasi. Struktur nombor bahagian (cth., 67-21-UY0200H-AM) mengkodkan atribut utama seperti warna (Y untuk Kuning), pakej, dan kemungkinan bin prestasi. Maklumat pesanan menjelaskan cara menentukan kuantiti, jenis pembungkusan, dan sebarang keperluan pembin khas.

6. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Litar Aplikasi Tipikal

Dalam litar pacuan DC tipikal, perintang pembatas arus adalah wajib. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF. Untuk bekalan 5V dan mensasarkan IF=20mA dengan VF=2.0V, R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ohm. Penarafan kuasa perintang hendaklah sekurang-kurangnya PR = (Vsupply - VF) * IF = 0.06W; perintang 1/8W atau 1/4W adalah sesuai. Untuk aplikasi yang memerlukan kawalan kecerahan atau multipleks, PWM (Modulasi Lebar Denyut) adalah kaedah pilihan berbanding pendimaran arus analog, kerana ia mengekalkan konsistensi warna.

6.2 Pengurusan Terma dalam Reka Bentuk

Walaupun penggunaan kuasa rendah (~40mW pada 20mA), penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat, terutamanya dalam suhu ambien tinggi atau ruang tertutup. Laluan terma adalah dari simpang, melalui pakej, ke pad pateri, dan ke dalam papan litar bercetak (PCB). Menggunakan PCB dengan via terma di bawah pad terma LED yang disambungkan ke satah bumi meningkatkan penyebaran haba dengan ketara, menurunkan suhu simpang, dan membantu mengekalkan output bercahaya yang lebih tinggi.

6.3 Reka Bentuk untuk Kebolehpercayaan Automotif

Untuk kelompok automotif atau pencahayaan dalaman, pertimbangkan perkara berikut: Gunakan arus operasi yang diturunkan nilainya (cth., 15-18mA dan bukannya 20mA) untuk meningkatkan jangka hayat dan mengurangkan tekanan terma. Pastikan susun atur PCB meminimumkan induktansi dan kapasitansi parasit dalam talian pacuan. Laksanakan litar perlindungan terhadap limpahan beban dan transien elektrik automotif lain jika LED dipacu secara langsung oleh bas kuasa kenderaan. Sahkan bahawa kod bin yang dipilih untuk keamatan dan panjang gelombang memenuhi keperluan estetik dan fungsi produk akhir di bawah semua suhu operasi yang ditentukan.

7. Perbandingan Teknikal dan Trend

7.1 Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna cahaya ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam lapisan aktif. LED Kuning biasanya berdasarkan bahan seperti Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Pakej PLCC menggabungkan rongga reflektif dan kanta epoksi acuan yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.

7.2 Konteks Industri dan Evolusi

Pakej PLCC-2 mewakili faktor bentuk yang matang dan diterima pakai secara meluas dalam industri LED, menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz, kos, dan prestasi optik. Trend utama dalam teknologi LED yang berkaitan dengan komponen sedemikian termasuk peningkatan berterusan keberkesanan bercahaya (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), kestabilan warna yang dipertingkatkan merentasi suhu dan jangka hayat, dan pembangunan saiz pakej yang semakin kecil dengan kuasa optik yang dikekalkan atau diperbaiki. Dorongan untuk kebolehpercayaan yang lebih tinggi dan kelayakan kepada piawaian ketat seperti AEC-Q101 terus menjadi fokus utama, terutamanya untuk pasaran automotif dan industri.