Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik
- 2.2 Had Maksimum Mutlak
- 2.3 Ciri-Ciri Terma
- 3. Analisis Keluk Prestasi
- 3.1 Keluk IV dan Kecekapan Bercahaya
- 3.2 Kebergantungan Suhu
- 3.3 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran
- 4. Penjelasan Sistem Pengelompokan
- 4.1 Pengelompokan Keamatan Bercahaya
- 4.2 Pengelompokan Panjang Gelombang Dominan
- 4.3 Pengelompokan Voltan Hadapan
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Mekanikal
- 5.2 Susun Atur Pad Pateri Disyorkan
- 5.3 Pengenalpastian Polarity
- 6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Reflow
- 6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan
- 6.3 Keadaan Penyimpanan
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
- 7.1 Spesifikasi Pembungkusan
- 7.2 Struktur Nombor Bahagian
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Senario Aplikasi Tipikal
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED permukaan-mount dalam pakej PLCC-2 dengan nombor bahagian 1608-UY0100M-AM. Fokus aplikasi utama adalah pencahayaan dalaman automotif, di mana kebolehpercayaan dan prestasi di bawah pelbagai keadaan persekitaran adalah sangat penting. Peranti ini memancarkan cahaya kuning dan dicirikan oleh saiz padat 1608 (1.6mm x 0.8mm). Kelebihan terasnya termasuk sudut pandangan luas 120 darjah untuk pencahayaan seragam, pematuhan kepada piawaian kelayakan automotif yang ketat seperti AEC-Q102, dan pematuhan kepada peraturan alam sekitar seperti RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen.
2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik
Parameter operasi utama ditakrifkan pada arus hadapan (IF) 10mA. Keamatan bercahaya tipikal ialah 330 mcd, dengan minimum 280 mcd dan maksimum 520 mcd, menunjukkan kemungkinan variasi pengelompokan. Voltan hadapan (VF) biasanya diukur pada 2.1V, dalam julat 1.5V hingga 2.75V. Panjang gelombang dominan (λd) berpusat pada 591nm (spektrum kuning), dengan toleransi ±1nm. Sudut pandangan ditetapkan sebagai 120 darjah.
2.2 Had Maksimum Mutlak
Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan maksimum mutlak ialah 20mA, dengan keupayaan arus lonjakan 50mA untuk denyutan ≤10μs. Penyerakan kuasa maksimum ialah 50mW. Peranti boleh beroperasi dan disimpan dalam julat suhu -40°C hingga +110°C, dengan suhu simpang maksimum 125°C. Ia tidak direka untuk operasi voltan songsang. Kepekaan ESD dinilai pada 2kV (Model Badan Manusia). Suhu pematerian maksimum semasa reflow ialah 260°C selama 30 saat.
2.3 Ciri-Ciri Terma
Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat dan kestabilan prestasi LED. Spesifikasi ini menyediakan dua nilai rintangan terma: rintangan terma sebenar (Rth JS real) dari simpang ke titik pateri ialah 150 K/W, manakala nilai yang diperoleh daripada kaedah elektrik (Rth JS el) ialah 120 K/W. Parameter ini adalah penting untuk mengira kenaikan suhu simpang di bawah keadaan operasi yang diberikan dan untuk reka bentuk penyejukan yang betul dalam aplikasi.
3. Analisis Keluk Prestasi
3.1 Keluk IV dan Kecekapan Bercahaya
Graf arus hadapan vs. voltan hadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Pada titik operasi tipikal 10mA, VFadalah kira-kira 2.1V. Keluk keamatan bercahaya relatif vs. arus hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menunjukkan tingkah laku tidak linear dan penurunan kecekapan pada arus yang lebih tinggi, menekankan kepentingan beroperasi dalam had yang disyorkan.
3.2 Kebergantungan Suhu
Beberapa graf menggambarkan variasi prestasi peranti dengan suhu simpang (Tj). Keamatan bercahaya relatif berkurangan apabila suhu meningkat, satu sifat biasa dalam LED. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu. Panjang gelombang dominan juga berubah dengan suhu, yang merupakan pertimbangan untuk aplikasi kritikal warna. Keluk penurunan arus hadapan memerlukan pengurangan arus maksimum yang dibenarkan apabila suhu pad pateri meningkat melebihi 25°C untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum.
3.3 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran
Plot taburan spektrum relatif mengesahkan pancaran dalam rantau panjang gelombang kuning, berpusat sekitar 591nm. Gambarajah corak sinaran mewakili secara visual sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya.
4. Penjelasan Sistem Pengelompokan
Parameter LED dikumpulkan ke dalam kelompok untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Tiga parameter utama dikelompokkan.
4.1 Pengelompokan Keamatan Bercahaya
Keamatan dikumpulkan dari 'Q' (71-82 mcd) hingga 'B' (1800-2800 mcd). Untuk nombor bahagian spesifik ini (1608-UY0100M-AM), kelompok output yang mungkin diserlahkan adalah dalam kumpulan 'T', khususnya T-X (280-330 mcd), T-Y (330-390 mcd), dan T-Z (390-450 mcd), selaras dengan nilai tipikal 330 mcd yang dinyatakan dalam jadual ciri.
4.2 Pengelompokan Panjang Gelombang Dominan
Panjang gelombang dikelompokkan dalam langkah 3nm, dikodkan dengan nombor empat digit (contohnya, 9194 untuk 591-594nm). Kelompok yang mungkin untuk LED kuning ini diserlahkan dalam julat dari 8891 (588-591nm) hingga 9700 (597-600nm), konsisten dengan 591nm tipikal dan julat 585-594nm yang dinyatakan sebelum ini.
4.3 Pengelompokan Voltan Hadapan
Voltan hadapan dikelompokkan dalam langkah kira-kira 0.25V, dikodkan dengan empat digit (contohnya, 1720 untuk 1.75-2.00V). VFtipikal 2.1V jatuh dalam kelompok 2022 (2.00-2.25V).
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Mekanikal
LED menggunakan pakej permukaan-mount PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) standard dengan saiz metrik 1608 (panjang 1.6mm x lebar 0.8mm). Lukisan dimensi tepat termasuk ketinggian badan, dimensi lead, dan toleransi, yang kritikal untuk reka bentuk tapak PCB dan ruang pemasangan.
5.2 Susun Atur Pad Pateri Disyorkan
Corak tanah (tapak) yang disyorkan untuk PCB disediakan. Ini termasuk dimensi pad, jarak, dan bentuk yang dioptimumkan untuk pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa pematerian reflow, memastikan lampiran mekanikal dan sambungan terma/elektrik yang betul.
5.3 Pengenalpastian Polarity
Pakej PLCC-2 mempunyai tanda atau ciri fizikal tertentu (seperti takuk atau sudut terpotong) untuk menunjukkan katod. Orientasi polarity yang betul semasa penempatan pada PCB adalah penting untuk peranti berfungsi.
6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Reflow
Profil reflow terperinci ditetapkan, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C untuk maksimum 30 saat. Profil ini termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman, reflow, dan penyejukan dengan kadar kenaikan dan masa di atas likuidus yang ditakrifkan. Mematuhi profil ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej atau die LED.
6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan
Nota pengendalian dan aplikasi umum disediakan. Ini termasuk amaran terhadap penggunaan voltan songsang, memastikan operasi dalam had maksimum mutlak, melaksanakan perlindungan ESD yang betul semasa pengendalian, dan mengikuti garis panduan penurunan arus berdasarkan suhu ambien.
6.3 Keadaan Penyimpanan
Peranti harus disimpan dalam persekitaran dalam julat suhu penyimpanan -40°C hingga +110°C, dengan kelembapan terkawal (seperti yang ditunjukkan oleh penarafan MSL-3) untuk mengelakkan penyerapan lembapan yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa reflow.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
7.1 Spesifikasi Pembungkusan
LED dibekalkan pada pita dan gegelung, format standard untuk mesin pemasangan pick-and-place automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita.
7.2 Struktur Nombor Bahagian
Nombor bahagian 1608-UY0100M-AM boleh ditafsirkan: "1608" menunjukkan saiz pakej, "UY" mungkin menunjukkan warna (Kuning), "0100" mungkin berkaitan dengan kod prestasi, dan "M-AM" boleh menentukan pengelompokan, pembungkusan, atau varian lain. Logik penafsiran tepat adalah khusus model.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Senario Aplikasi Tipikal
Aplikasi utama dan yang dinyatakan adalah pencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, pencahayaan ambien, dan lampu penunjuk. Kelayakan AEC-Q102 dan julat suhu operasi yang luas menjadikannya sesuai untuk persekitaran keras di dalam kenderaan.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
Apabila mereka bentuk dengan LED ini, jurutera mesti mempertimbangkan beberapa faktor: Had arus adalah wajib; perintang siri atau pemacu arus malar harus digunakan untuk menetapkan IFke tahap yang dikehendaki (contohnya, 10mA untuk kecerahan tipikal). Reka bentuk terma diperlukan jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau arus tinggi, menggunakan rintangan terma dan keluk penurunan. Untuk tatasusunan pencahayaan seragam, menentukan kod kelompok yang ketat untuk keamatan dan panjang gelombang mungkin diperlukan. Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk pencahayaan kawasan tetapi mungkin memerlukan penyebar atau pandu cahaya untuk corak sinaran tertentu.
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding dengan LED bukan automotif generik, pembeza utama peranti ini adalah kelayakan AEC-Q102 formalnya, yang melibatkan ujian ketat untuk kebolehpercayaan jangka panjang di bawah kejutan terma, kelembapan, dan tekanan lain. Penarafan kelas ketahanan kakisan B1 menunjukkan rintangan yang dipertingkatkan terhadap atmosfera yang mengandungi sulfur, yang berharga dalam persekitaran automotif. Pematuhannya kepada peraturan alam sekitar terkini (RoHS, REACH, Bebas Halogen) juga merupakan kelebihan penting untuk penerimaan pasaran global.
10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah arus operasi yang disyorkan?
J: Spesifikasi mentakrifkan ciri pada 10mA, yang merupakan titik operasi tipikal. Had maksimum mutlak ialah 20mA, tetapi operasi pada atau di bawah 10mA adalah standard untuk jangka hayat dan kecekapan.
S: Bagaimana saya mengawal kecerahan?
J: Kecerahan (keamatan bercahaya) dikawal terutamanya oleh arus hadapan (IF). Modulasi lebar denyut (PWM) juga boleh digunakan untuk pemudaran tanpa mengubah titik warna dengan ketara.
S: Mengapakah pengelompokan voltan hadapan penting?
J: Dalam aplikasi di mana berbilang LED disambung secara bersiri dan didorong oleh sumber voltan malar, variasi dalam VFboleh membawa kepada taburan arus dan kecerahan yang tidak sekata. Menggunakan LED dari kelompok VFyang sama memastikan keseragaman.
S: Bolehkah LED ini digunakan di luar?
J: Walaupun ia mempunyai julat suhu yang luas, spesifikasi menyatakan "Pencahayaan Dalaman Automotif." Untuk kegunaan luar, perlindungan tambahan terhadap sinaran UV, kemasukan lembapan, dan suhu melampau yang lebih luas perlu dinilai, dan produk gred luar mungkin lebih sesuai.
11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
Kes: Lampu Latar Butang Papan Pemuka
Dalam papan pemuka kereta, berbilang butang memerlukan lampu latar kuning yang lembut dan seragam. Pereka akan menggunakan beberapa LED 1608-UY0100M-AM. Mereka akan menyambungkannya secara bersiri (jika voltan pemacu membenarkan) atau secara selari dengan perintang individu untuk memastikan arus yang konsisten. Sudut pandangan 120° membantu menerangi butang secara sekata dari satu LED yang diletakkan di bawahnya. Pereka mesti mengira arus yang diperlukan (mungkin 5-10mA setiap LED) untuk mencapai kecerahan yang dikehendaki tanpa menyebabkan penyerapan kuasa atau haba yang berlebihan pada PCB fleksibel. Kelayakan AEC-Q102 memberikan keyakinan terhadap keupayaan komponen untuk menahan kitaran suhu dan getaran sepanjang hayat kenderaan.
12. Pengenalan Prinsip Operasi
Ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor (LED). Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau aktif cip semikonduktor (mungkin berdasarkan AlInGaP atau bahan serupa untuk cahaya kuning). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan dan pendopan tertentu menentukan panjang gelombang dominan cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini adalah dalam spektrum kuning (~591nm). Pakej PLCC-2 menempatkan die semikonduktor, menyediakan sambungan elektrik melalui dua lead, dan menggabungkan kanta plastik acuan yang membentuk sinaran output untuk mencapai sudut pandangan 120 darjah.
13. Trend Teknologi
Trend dalam LED pencahayaan dalaman automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), membolehkan paparan yang lebih terang dengan penggunaan kuasa yang lebih rendah dan penjanaan haba yang kurang. Terdapat juga pergerakan ke arah saiz pakej yang lebih kecil (seperti 1008 atau 0806) untuk membolehkan reka bentuk yang lebih padat dan anggun. Tambahan pula, integrasi berbilang LED warna (RGB) dalam satu pakej untuk pencahayaan ambien yang dinamik dan boleh disesuaikan menjadi semakin popular. Piawaian kebolehpercayaan yang dipertingkatkan dan pematuhan alam sekitar yang lebih luas kekal sebagai pemacu berterusan dalam sektor automotif.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |