Spesifikasi LED Kuning PLCC-4 - Pakej 3.5x2.8x1.9mm - Voltan Hadapan 2.2V - Keamatan Bercahaya 2300mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Kuning pemasangan permukaan berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-4 (Pembawa Cip Berpimpinan Plastik). Peranti ini direka terutamanya untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar, sama ada dalaman atau luaran. Kelebihan terasnya termasuk keamatan bercahaya tipikal yang tinggi iaitu 2300 millicandelas (mcd) pada arus pacu piawai 50mA, sudut pandangan luas 120 darjah untuk penyebaran cahaya yang cemerlang, dan pembinaan teguh yang memenuhi piawaian kebolehpercayaan gred automotif.

LED ini layak mengikut piawaian AEC-Q102, memastikan kesesuaiannya untuk keadaan persekitaran yang keras yang tipikal dalam elektronik automotif. Ia juga menunjukkan ketahanan sulfur (Kelas A1), menjadikannya tahan terhadap kakisan dalam atmosfera yang mengandungi sebatian sulfur. Produk ini mematuhi peraturan alam sekitar utama, termasuk RoHS, EU REACH, dan dihasilkan sebagai bebas halogen.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Optoelektronik

Metrik prestasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai arus hadapan (I_F) 50mA. Keamatan bercahaya tipikal (I_V) ialah 2300 mcd, dengan minimum yang ditetapkan 1800 mcd dan maksimum 4500 mcd. Panjang gelombang dominan (λ_d) berpusat pada 591 nm (kuning), dengan julat dari 585 nm hingga 594 nm, menentukan titik warnanya yang tepat. Voltan hadapan (V_F) biasanya turun 2.20V merentasi peranti pada 50mA, dengan had antara 2.00V dan 2.75V. Sudut pandangan luas (φ) 120 darjah (toleransi ±5°) ialah parameter kritikal untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas berbanding pancaran fokus.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 70 mA. Peranti boleh mengendalikan arus lonjakan (I_FM) 100 mA untuk denyutan ≤10 μs pada kitar tugas yang sangat rendah (D=0.005). Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 192.5 mW. Suhu simpang (T_J) tidak boleh melebihi 125°C. Julat suhu operasi (T_opr) adalah dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan ketahanan suhu gred automotifnya. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang.

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Spesifikasi ini menentukan dua nilai rintangan terma dari simpang ke titik pateri: rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) 70 K/W (tipikal) dan rintangan terma elektrik (R_{th JS el}) 50 K/W (tipikal). Nilai elektrik yang lebih rendah diperoleh daripada pekali suhu voltan hadapan dan digunakan untuk anggaran suhu simpang in-situ. Reka bentuk terma PCB yang betul adalah perlu untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, terutamanya pada arus pacu yang lebih tinggi atau suhu ambien yang tinggi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi kriteria minimum tertentu untuk aplikasi mereka.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya minimum mereka pada arus tipikal. Sebagai contoh, bin 'BA' menjamin keamatan minimum 1800 mcd, 'BB' menjamin 2240 mcd, dan 'CA' menjamin 2800 mcd. Nilai fluks bercahaya yang sepadan (dalam lumen) disediakan untuk rujukan.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Konsistensi warna dikawal melalui bin panjang gelombang. Bin '8588' merangkumi LED dengan panjang gelombang dominan antara 585 nm dan 588 nm, '8891' merangkumi 588-591 nm, dan '9194' merangkumi 591-594 nm. Ini memastikan output warna kuning yang dikawal ketat merentasi lot pengeluaran.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin untuk membantu dalam reka bentuk litar, terutamanya untuk pengiraan perintang pembatas arus dan reka bentuk bekalan kuasa. Bin termasuk '1720' (1.75-2.00V), '2022' (2.00-2.25V), '2225' (2.25-2.50V), dan '2527' (2.50-2.75V).

4. Analisis Lengkung Prestasi

Graf yang disediakan menawarkan pandangan mendalam tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Lengkung IV dan Keamatan Relatif

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Graf Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus, menekankan kepentingan pacuan arus yang stabil untuk kecerahan yang konsisten.

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali suhu negatif; output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Graf Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Simpang menunjukkan perubahan warna (biasanya ke arah panjang gelombang yang lebih panjang) dengan peningkatan suhu. Graf Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali negatif, yang merupakan prinsip yang digunakan untuk kaedah elektrik pengukuran suhu simpang.

4.3 Taburan Spektrum dan Penurunan Kadar

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan output kuning monokromatik, memuncak sekitar 591 nm dengan pancaran minimum dalam jalur lain. Lengkung Penurunan Kadar Arus Hadapan adalah kritikal untuk reka bentuk: ia menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (T_S). Sebagai contoh, pada T_S110°C, I_Fberterusan maksimum ialah 57 mA. Graf Keupayaan Pemprosesan Denyutan yang Dibenarkan menentukan hubungan antara lebar denyutan, kitar tugas, dan arus denyutan puncak yang dibenarkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Mekanikal

LED ini dibungkus dalam pakej pemasangan permukaan PLCC-4 piawai. Dimensi pakej tipikal adalah lebih kurang 3.5mm panjang, 2.8mm lebar, dan 1.9mm tinggi (termasuk kubah). Spesifikasi ini termasuk lukisan dimensi terperinci yang menentukan semua panjang, lebar, dan toleransi kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak tanah disediakan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan prestasi terma yang optimum. Ini termasuk saiz, bentuk, dan jarak pad kuprum pada PCB untuk empat pendawaian dan pad terma pusat (jika terpakai dalam varian pakej ini). Mengikuti cadangan ini adalah penting untuk kestabilan mekanikal dan pemindahan haba yang berkesan dari simpang LED ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Pakej PLCC-4 mempunyai orientasi tertentu. Gambar rajah spesifikasi menunjukkan pin katod dan anod. Biasanya, pakej mempunyai sudut serong atau tanda (seperti titik) di bahagian atas untuk menandakan pin 1 (selalunya katod). Orientasi yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk peranti berfungsi.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Profil suhu pateri refluks terperinci ditentukan untuk mengelakkan kerosakan terma. Profil ini menentukan peringkat pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan. Parameter utama ialah suhu puncak, yang tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 260°C harus dihadkan kepada maksimum 30 saat. Profil ini serasi dengan pes pateri bebas plumbum (SAC) piawai.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian umum termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta epoksi, melindungi peranti daripada nyahcas elektrostatik (kepekaan ESD ialah 2kV HBM), dan memastikan keadaan operasi (arus, voltan, suhu) sentiasa kekal dalam penarafan maksimum mutlak. Peranti tidak boleh dikenakan voltan songsang.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Julat suhu penyimpanan yang disyorkan (T_stg) adalah dari -40°C hingga +110°C. Komponen harus disimpan dalam persekitaran kering, anti-statik dalam beg penghalang kelembapan asal mereka, terutamanya kerana mereka mempunyai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 2. Ini memerlukan beg dibuka dan bahagian digunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg, atau mereka mesti dibakar sebelum refluks untuk mengelakkan 'popcorning' semasa pateri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan pick-and-place automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Data ini diperlukan untuk mengkonfigurasi peralatan pemasangan.

7.2 Penyahkodan Nombor Bahagian

Nombor bahagian67-41-UY0501H-AMmengikut struktur tertentu:

• 67-41: Nama keluarga produk.
• UY: Kod warna untuk Kuning.
• 050: Arus ujian tipikal dalam mA (50mA).
• 1: Jenis bingkai pendawaian (1=Emas).
• H: Tahap kecerahan (H=Tinggi).
• AM: Menetapkan aplikasi Automotif.

Konvensyen penamaan ini membolehkan pengenalpastian tepat atribut utama peranti.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama adalah dalam pencahayaan automotif:

• Pencahayaan Luaran: Lampu siang hari (DRL), lampu penanda sisi, lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL), dan pencahayaan dalaman bagasi/kawasan muatan.
• Pencahayaan Dalaman: Lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, pencahayaan ruang kaki, lampu panel pintu, dan lampu baca.

Kecerahan tinggi dan sudut pandangan luasnya menjadikannya sesuai untuk kedua-dua pencahayaan berfungsi dan pencahayaan aksen estetik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Apabila mereka bentuk dengan LED ini:

• Pacu Arus: Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan sumber voltan. Jangan sambungkan terus ke sumber voltan.
• Pengurusan Terma:
Reka PCB dengan luas kuprum yang mencukupi (pelepasan terma) disambungkan ke pad/pin terma LED untuk menyerakkan haba. Gunakan lengkung penurunan kadar untuk menentukan arus operasi selamat pada suhu ambien yang dijangkakan.
• Optik: Sudut pandangan 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pandu cahaya) jika pancaran yang lebih fokus diperlukan.
• Perlindungan ESD: Laksanakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian dan pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-4 gred komersial piawai, pembeza utama peranti ini ialah kelayakan automotifnya. Pensijilan AEC-Q102 melibatkan ujian ketat untuk hayat operasi suhu tinggi (HTOL), kitaran suhu, ketahanan kelembapan, dan tekanan lain, memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran kenderaan. Ketahanan sulfur yang ditentukan (Kelas A1) adalah satu lagi kelebihan kritikal untuk penggunaan automotif, di mana pendedahan kepada gas mengandungi sulfur dari tayar, bahan api, atau atmosfera industri boleh mengakis komponen berasaskan perak dalam LED piawai. Julat suhu operasi yang diperluas (-40°C hingga +110°C) juga melebihi julat perindustrian tipikal.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara keamatan bercahaya (mcd) dan fluks bercahaya (lm)?

J: Keamatan bercahaya mengukur kecerahan sumber cahaya seperti yang dilihat oleh mata manusia dalam arah tertentu (candela). Fluks bercahaya mengukur jumlah cahaya nampak yang dipancarkan oleh sumber dalam semua arah (lumen). Spesifikasi LED ini menyediakan keamatan (mcd) sebagai metrik utama, dengan fluks (lm) diberikan sebagai rujukan untuk bahagian yang dibin, kerana pakej PLCC sering dicirikan oleh keamatan.

S: Mengapa pemacu arus malar disyorkan berbanding voltan malar?

J: Voltan hadapan LED mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Sumber voltan malar dengan hanya perintang bersiri boleh membawa kepada variasi besar dalam arus, menyebabkan kecerahan tidak konsisten dan tekanan berlebihan yang berpotensi. Sumber arus malar mengekalkan arus yang stabil, memastikan output cahaya yang konsisten dan melindungi LED.

S: Bagaimana saya menganggarkan suhu simpang dalam aplikasi saya?

J> Rintangan terma elektrik (R_{th JS el}= 50 K/W) boleh digunakan. Ukur voltan hadapan pada arus deria rendah pada suhu bilik (penentukuran). Kemudian, semasa operasi pada arus pacu, alihkan seketika ke arus deria rendah dan ukur voltan hadapan sekali lagi. Perubahan voltan, menggunakan pekali dari graf, membolehkan pengiraan kenaikan suhu simpang: ΔT_J= ΔV_F/ k, di mana k ialah pekali suhu V_F.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Kes: Mereka Bentuk Lampu Poket Pintu Automotif

Seorang pereka memerlukan lampu padat dan boleh dipercayai untuk menerangi poket pintu kereta. Lampu mesti cukup terang untuk berguna, mempunyai pancaran luas untuk meliputi kawasan poket, dan bertahan dalam suhu melampau dan getaran di dalam pintu kereta.

Penyelesaian: LED Kuning PLCC-4 ini dipilih. Sudut pandangan 120 darjahnya memberikan liputan cemerlang poket tanpa memerlukan penyebar tambahan. Keamatan tipikal 2300 mcd adalah mencukupi untuk lampu kawasan setempat. Peranti ini dipacu pada 30mA (di bawah 50mA tipikal) menggunakan litar perintang pembatas arus mudah yang dikuasakan dari sistem 12V kenderaan, memastikan jangka hayat panjang dan mengurangkan beban terma. Kelayakan AEC-Q102 dan ketahanan sulfur menjamin ia akan bertahan dalam persekitaran. Pakej PLCC-4 dipateri terus ke PCB fleksibel kecil yang muat ke dalam pemasangan panel pintu.

12. Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip semikonduktor (biasanya berdasarkan bahan seperti AlInGaP untuk cahaya kuning). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus cahaya kuning (sekitar 591 nm) ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembinaan cip. Kanta epoksi yang mengelilingi cip berfungsi untuk melindunginya, membentuk pancaran output cahaya (mencapai sudut 120 darjah), dan meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya.

13. Trend Teknologi

Dalam sektor LED automotif, trend utama termasuk:

• Kecekapan Meningkat: Pembangunan berterusan teknologi cip dan pakej bertujuan untuk memberikan keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), mengurangkan penggunaan kuasa dan beban terma.
• Pengecilan: Pakej terus mengecil sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya, membolehkan reka bentuk pencahayaan yang lebih padat dan bergaya.
• Pembungkusan Lanjutan: Penggunaan bahan dengan kekonduksian terma yang lebih tinggi dan struktur optik yang diperbaiki untuk mengurus haba dan cahaya dengan lebih berkesan.
• Integrasi Pintar: Pertumbuhan LED dengan pemacu bersepadu (LED berpacuan IC) atau antara muka kawalan mudah untuk aplikasi pencahayaan adaptif.
• Konsistensi dan Kestabilan Warna: Spesifikasi pembin yang lebih ketat dan teknologi fosfor yang diperbaiki (untuk warna putih dan tertukar) memastikan output warna yang konsisten merentasi suhu dan jangka hayat, yang kritikal untuk pencahayaan estetik dan keselamatan automotif.

Peranti ini, dengan kebolehpercayaan dan prestasi gred automotifnya, selaras dengan permintaan industri untuk komponen teguh dan berkualiti tinggi untuk pencahayaan kenderaan dalaman dan luaran.