Spesifikasi LED Kuning PLCC-6 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 2.15V - Kuasa 0.32W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED kuning pemasangan permukaan berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-6. Peranti ini direka terutamanya untuk aplikasi pencahayaan luaran automotif yang mencabar, seperti lampu isyarat belok, di mana kebolehpercayaan, kecerahan, dan prestasi konsisten dalam keadaan persekitaran yang keras adalah sangat penting. Kelebihan terasnya termasuk keamatan cahaya tipikal yang tinggi iaitu 5500 milikandela (mcd) pada arus pemicu piawai 150mA, sudut pandangan luas 120 darjah untuk keterlihatan yang sangat baik, dan pembinaan teguh yang memenuhi piawaian gred automotif yang ketat.

LED ini layak mengikut AEC-Q101, memastikan kebolehpercayaannya untuk kegunaan automotif. Ia juga mematuhi arahan alam sekitar RoHS dan REACH serta mempunyai ketahanan sulfur, menjadikannya sesuai untuk persekitaran di mana gas menghakis mungkin wujud. Pasaran sasaran adalah pengeluar dan pereka pencahayaan automotif yang memerlukan sumber cahaya kuning yang padat, terang dan boleh dipercayai.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama menentukan prestasi LED dalam keadaan tipikal (T_s=25°C). Arus hadapan (I_F) mempunyai julat operasi yang disyorkan dari 20mA hingga 200mA, dengan nilai tipikal 150mA. Pada arus tipikal ini, keamatan cahaya (I_V) berjulat dari minimum 3550 mcd hingga maksimum 7100 mcd, dengan nilai tipikal 5500 mcd. Voltan hadapan (V_F) pada 150mA biasanya 2.15V, dengan julat dari 1.75V hingga 2.75V. Voltan hadapan yang agak rendah ini menyumbang kepada kecekapan sistem yang lebih tinggi. Panjang gelombang dominan (λ_d) ditentukan antara 582 nm dan 594 nm, dengan tipikal 589 nm, meletakkannya dengan kukuh dalam kawasan kuning spektrum cahaya nampak. Sudut pandangan (2θ_½) adalah luas 120 darjah, menyediakan corak pancaran yang luas.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan maksimum mutlak ialah 200 mA. Peranti ini boleh mengendalikan arus lonjakan (I_FM) 1000 mA untuk denyutan ≤10 μs dengan kitar tugas yang sangat rendah (D=0.005). Suhu simpang maksimum (T_J) ialah 125°C, manakala julat suhu operasi dan penyimpanan adalah dari -40°C hingga +110°C. Penyerakan kuasa (P_d) dinilai pada 550 mW. Pengurusan terma adalah kritikal; rintangan terma dari simpang ke titik pateri ditentukan. Rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) ialah ≤60 K/W, manakala pengukuran kaedah elektrik (R_{th JS el}) ialah ≤50 K/W. Reka bentuk terma PCB yang betul adalah perlu untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, terutamanya pada arus pemicu tinggi atau dalam persekitaran suhu ambien yang tinggi.

2.3 Spesifikasi Kebolehpercayaan dan Alam Sekitar

LED ini direka untuk kebolehpercayaan tinggi. Ia mempunyai penarafan kepekaan ESD 8 kV (Model Badan Manusia), yang merupakan tahap teguh untuk pengendalian dan pemasangan. Ia layak mengikut piawaian AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret, satu keperluan utama untuk komponen automotif. Peranti ini mematuhi peraturan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH. Ia juga mempunyai ciri ketahanan sulfur, menunjukkan rintangan kepada atmosfera yang mengandungi sulfur yang boleh menyebabkan kakisan perak dalam beberapa pakej LED.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED ini tersedia dalam bin yang disusun untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam sesuatu aplikasi. Dua parameter pembin utama ditakrifkan.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Output cahaya dikategorikan kepada beberapa kumpulan, setiap satu dengan kod dua aksara (cth., L1, M2, DA, DB). Bin meliputi julat yang sangat luas dari minimum 11.2 mcd (L1) hingga maksimum 22400 mcd (GA). Untuk nombor bahagian tertentu A09K-UY1501H-AM, bin output yang mungkin diserlahkan, jatuh dalam julat 3550 mcd hingga 7100 mcd. Ini sepadan dengan bin dari CA (2800-3550 mcd) sehingga DB (5600-7100 mcd). Pereka mesti memilih bin yang sesuai berdasarkan keperluan kecerahan mereka.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang dominan) juga dibin menggunakan kod empat digit (cth., 8285, 9194). Bin merangkumi dari 459 nm (ungu-biru) hingga 639 nm (merah-jingga). Untuk LED kuning ini, bin yang relevan adalah yang meliputi spektrum kuning, khususnya dari kira-kira 582 nm hingga 597 nm. Julat yang ditentukan oleh nombor bahagian 582-594 nm selaras dengan bin seperti 8285 (582-585 nm), 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm), dan 9194 (591-594 nm). Ini memastikan padanan warna yang tepat merentasi pelbagai LED dalam satu pemasangan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Arus Hadapan vs Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Graf menunjukkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan. Ia adalah lengkung eksponen bukan linear tipikal untuk diod. Pada titik operasi tipikal 150mA, voltan adalah kira-kira 2.15V. Pereka menggunakan lengkung ini untuk memilih perintang had arus atau tetapan pemacu arus malar yang sesuai untuk mencapai kecerahan yang diingini sambil kekal dalam had voltan dan kuasa.

4.2 Keamatan Cahaya Relatif vs Arus Hadapan

Graf ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus, tetapi tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Ia membantu dalam memahami keberkesanan (output cahaya per unit kuasa elektrik) pada tahap pemicu yang berbeza.

4.3 Ciri-ciri Kebergantungan Suhu

Beberapa graf menggambarkan kesan suhu. LengkungKeamatan Cahaya Relatif vs Suhu Simpangmenunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Penurunan nilai terma ini mesti diambil kira dalam reka bentuk terma. LengkungVoltan Hadapan Relatif vs Suhu Simpangmenunjukkan pekali suhu negatif; V_Fberkurang apabila suhu meningkat. Ini penting untuk litar yang menggunakan pengawalan berasaskan voltan. GrafPanjang Gelombang Dominan vs Arus HadapandanPanjang Gelombang Relatif vs Suhu Simpangmenunjukkan perubahan kecil dalam warna (panjang gelombang) dengan perubahan keadaan operasi, yang tipikal untuk LED.

4.4 Lengkung Penurunan Nilai Arus Hadapan

Graf penting ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pad pateri (T_S). Apabila T_Smeningkat, I_Fmaksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum. Sebagai contoh, pada T_S110°C, I_Fmaksimum adalah kira-kira 91 mA. Lengkung ini adalah penting untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran suhu tinggi seperti pencahayaan automotif.

4.5 Keupayaan Pengendalian Denyutan yang Dibenarkan

Graf ini menentukan arus denyutan tidak berulang atau berulang maksimum yang dibenarkan (I_F(A)) sebagai fungsi lebar denyutan (t_p) untuk pelbagai kitar tugas (D). Ia membolehkan pereka memahami keupayaan LED untuk mengendalikan denyutan arus tinggi yang pendek, yang mungkin digunakan dalam aplikasi komunikasi atau isyarat khas.

4.6 Taburan Spektrum

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza. Untuk LED kuning ini, puncaknya adalah sekitar 589 nm, dengan lebar jalur tipikal yang sempit, menghasilkan warna kuning yang tepu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Mekanikal

LED ini dibungkus dalam pakej PLCC-6 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Dimensi tipikal adalah kira-kira 3.2mm panjang, 2.8mm lebar, dan 1.9mm tinggi. Lukisan dimensi terperinci dengan toleransi disediakan dalam lembaran data untuk reka bentuk tapak kaki PCB yang tepat.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak tanah (tapak kaki) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB disediakan. Ini termasuk saiz dan jarak pad kuprum untuk enam plumbum dan pad terma pusat (jika berkenaan). Mengikuti cadangan ini memastikan pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pemindahan terma optimum dari LED ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Pakej ini termasuk penunjuk polarity, biasanya takuk atau titik berhampiran pin 1. Gambar rajah pin mengenal pasti sambungan anod dan katod. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

Profil suhu pateri alir semula yang terperinci ditentukan. Suhu pateri puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 240°C harus dihadkan. Profil tipikal termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman, alir semula, dan penyejukan. Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik dan ikatan die dan wayar dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian dan penggunaan umum digariskan. Ini termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada plumbum, mencegah nyahcas elektrostatik (ESD) semasa pengendalian (walaupun penarafannya 8kV), memastikan keadaan operasi tidak melebihi penarafan maksimum mutlak, dan melaksanakan reka bentuk terma yang betul pada PCB. Peranti ini tidak direka untuk operasi voltan songsang.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Komponen harus disimpan dalam persekitaran kering dan terkawal dalam julat suhu penyimpanan yang ditentukan -40°C hingga +110°C. Untuk penyimpanan lanjutan, tahap kepekaan kelembapan (MSL) 2 menunjukkan bahawa pakej boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang sehingga satu tahun sebelum memerlukan pembakaran sebelum pateri alir semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Maklumat Pembungkusan

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

7.2 Nombor Bahagian dan Maklumat Pesanan

Nombor bahagian A09K-UY1501H-AM mengikut sistem pengekodan tertentu. Walaupun penyahkodan penuh mungkin proprietari, ia biasanya menyampaikan maklumat tentang jenis pakej (PLCC-6), warna (Kuning - Y), bin keamatan cahaya, dan bin panjang gelombang. Maklumat pesanan akan menentukan kuantiti per gegelung dan butiran komersial lain.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Aplikasi Utama: Pencahayaan Luaran Automotif

Aplikasi utama dan paling kritikal adalah pencahayaan luaran automotif, khususnya lampu isyarat belok. Dalam peranan ini, LED mesti menyediakan kecerahan tinggi untuk keterlihatan siang hari, sudut pandangan luas untuk dilihat dari pelbagai sudut, kebolehpercayaan melampau dalam julat suhu yang luas (-40°C hingga +110°C), dan rintangan kepada getaran dan bahan cemar alam sekitar seperti kelembapan dan sulfur.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

Pereka harus menggunakan pemacu arus malar dan bukannya perintang mudah untuk prestasi dan jangka hayat yang optimum, terutamanya dalam persekitaran voltan automotif (cth., sistem 12V dengan transien buangan beban). Pemacu harus direka untuk mengimbangi pekali suhu negatif V_Fdan penurunan keamatan cahaya dengan peningkatan suhu. Pengurusan terma pada PCB, menggunakan kawasan kuprum yang mencukupi atau via terma yang disambungkan ke pad terma LED, adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang rendah, mengekalkan kecerahan, dan memastikan kebolehpercayaan.

8.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah adalah taburan Lambertian atau hampir Lambertian. Optik sekunder (kanta, pemantul) mungkin diperlukan untuk membentuk corak pancaran untuk aplikasi khusus seperti isyarat belok, yang selalunya mempunyai keperluan kawal selia untuk taburan keamatan sudut.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED kuning komersial piawai, peranti ini menawarkan pembeza utama untuk kegunaan automotif:Kelayakan AEC-Q101adalah yang terpenting, memastikan kebolehpercayaan terbukti di bawah ujian tekanan automotif.Kecerahan Tipikal Lebih Tinggi (5500 mcd)menyediakan kecerahan yang lebih besar dalam pakej padat.Ketahanan Sulfurmenangani mod kegagalan khusus dalam persekitaran automotif. Gabungansudut pandangan luas (120°) dan keamatan tinggidioptimumkan untuk aplikasi isyarat di mana keterlihatan luas diperlukan.Struktur Pembin Terperincimembolehkan padanan warna dan kecerahan yang tepat dalam tatasusunan pelbagai LED.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah arus pemicu yang disyorkan untuk LED ini?

J: Arus operasi tipikal ialah 150mA, menyediakan 5500 mcd. Ia boleh dikendalikan dari 20mA hingga 200mA, tetapi parameter prestasi ditentukan pada 150mA.

S: Bagaimana saya mentafsir kod pembin keamatan cahaya (cth., DA)?

J: Kod bin sepadan dengan julat keamatan cahaya tertentu. Sebagai contoh, bin DA meliputi 4500 hingga 5600 mcd. Anda mesti merujuk jadual pembin untuk memilih julat keamatan yang sesuai untuk reka bentuk anda.

S: Mengapakah pengurusan terma sangat penting?

J: Prestasi LED merosot dengan haba. Suhu simpang yang berlebihan mengurangkan output cahaya, mengubah warna, dan memendekkan jangka hayat dengan ketara. Lengkung penurunan nilai (seksyen 4.4) mesti diikuti untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai.

S: Bolehkah LED ini digunakan dalam aplikasi bukan automotif?

J: Ya, kebolehpercayaan tingginya menjadikannya sesuai untuk aplikasi mencabar lain seperti penunjuk perindustrian, papan tanda luar, dan peralatan keselamatan di mana ketahanan alam sekitar diperlukan, walaupun ia mungkin dioptimumkan kos untuk volum automotif.

S: Apakah maksud MSL 2 untuk pemasangan?

J: Tahap Kepekaan Kelembapan 2 bermaksud peranti yang dibungkus boleh terdedah kepada keadaan kilang ambien (≤30°C/60% RH) sehingga satu tahun sebelum memerlukan pembakaran untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap yang boleh menyebabkan retakan semasa pateri alir semula.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Isyarat Belok Belakang Automotif Kebolehpercayaan Tinggi.Seorang jurutera reka bentuk mencipta kluster isyarat belok belakang berasaskan LED baharu untuk kenderaan penumpang. Kluster menggunakan 12 LED kuning yang disusun dalam corak tertentu. Menggunakan LED PLCC-6 ini, jurutera pertama memilih bin keamatan cahaya yang sesuai (cth., DB untuk kecerahan tertinggi) dan bin panjang gelombang dominan (cth., 8891 untuk warna kuning konsisten) dari pembekal untuk memastikan keseragaman merentasi semua 12 LED. Pemacu IC arus malar, dinilai untuk kegunaan automotif, dipilih untuk menyediakan 150mA yang stabil kepada setiap rentetan LED. PCB direka dengan lapisan kuprum 2 auns dan tatasusunan via terma terus di bawah tapak kaki LED untuk mengalirkan haba dengan cekap, mengekalkan suhu pad pateri di bawah 80°C semasa operasi. Ini memastikan suhu simpang sebenar kekal jauh di bawah maksimum 125°C, mengekalkan penyelenggaraan lumen sepanjang hayat kenderaan. Simulasi optik dijalankan menggunakan corak sinaran 120 darjah LED untuk mereka bentuk optik sekunder yang memenuhi keperluan fotometrik kawal selia untuk keamatan isyarat belok dan taburan sudut.

12. Prinsip Operasi

LED ini adalah sumber cahaya semikonduktor. Ia berdasarkan cip semikonduktor (die) yang diperbuat daripada bahan seperti Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) atau serupa, direka untuk memancarkan cahaya dalam panjang gelombang kuning apabila arus elektrik melaluinya. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Proses ini dipanggil elektroluminesens. Komposisi bahan dan struktur lapisan semikonduktor yang khusus menentukan panjang gelombang dominan cahaya yang dipancarkan. Die dipasang di dalam pakej PLCC-6 reflektif, yang juga menempatkan ikatan wayar penyambung, dan disalut oleh kanta silikon berwarna kuning atau jernih yang melindungi die dan membentuk output cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam pencahayaan LED automotif adalah ke arahkeberkesanan lebih tinggi(lebih lumen per watt), membolehkan isyarat lebih terang dengan penggunaan kuasa dan beban terma yang lebih rendah.Pengecilanberterusan, membolehkan reka bentuk pencahayaan yang lebih padat dan bergaya.Konsistensi warna yang lebih baik dan pembin yang lebih ketatadalah kritikal kerana tatasusunan LED menjadi lebih biasa. Terdapat juga pergerakan ke arahmodul LED pintar bersepaduyang merangkumi pemacu, diagnostik, dan antara muka komunikasi dalam pakej yang sama. Tambahan pula, sains bahan sedang berkembang untuk memberikan rintangan yang lebih besar kepada faktor persekitaran keras seperti kitaran terma melampau, kelembapan tinggi, dan gas menghakis, menolak batasan kebolehpercayaan dan jangka hayat dalam aplikasi automotif.