LED Merah 2.7x2.0x0.6mm - Voltan Hadapan 2.0-2.6V - Kuasa 2.184W - Panjang Gelombang 617nm - Gred Automotif

1. Gambaran Keseluruhan Produk

1.1 Penerangan Umum

Peranti warna sumber merah dibuat dengan AlGaInP (Aluminium Galium Indium Fosfida) pada substrat diod pemancar cahaya. Dimensi pakej produk adalah 2.7 mm x 2.0 mm x 0.6 mm (panjang x lebar x tinggi). LED ini dibungkus dalam pakej EMC (Kompon Pengacuan Epoksi) yang memberikan kebolehpercayaan dan prestasi terma yang sangat baik.

1.2 Ciri-ciri

• Pakej EMC untuk sifat mekanikal dan terma yang mantap.
• Sudut tontonan yang sangat luas iaitu 120 darjah.
• Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan proses pateri.
• Tersedia pada pita dan gelendong untuk pick-and-place automatik.
• Tahap Kepekaan Kelembapan: Tahap 2 (MSL 2).
• Pematuhan terhadap peraturan RoHS dan REACH.
• Kelayakan berdasarkan ujian tekanan AEC-Q102 untuk semikonduktor diskret gred automotif.

1.3 Aplikasi

Aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif termasuk pencahayaan ambien dalaman, lampu isyarat luaran, lampu belakang, lampu isyarat belok, dan fungsi pencahayaan lain yang memerlukan kebolehpercayaan tinggi.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektro-Optik (Ts=25°C)

Pada arus hadapan 700 mA, LED menunjukkan ciri elektrik dan optik tipikal berikut:

• Voltan Hadapan (VF): 2.0 V (min) hingga 2.6 V (maks). Julat voltan ini dikawal melalui pembahagian (binning).
• Arus Songsang (IR): Maksimum 10 μA pada voltan songsang 5 V.
• Fluks Bercahaya (Φ): 105 lm (min) hingga 140 lm (maks) pada 700 mA. Kecekapan bercahaya tinggi dicapai melalui reka bentuk cip yang cekap.
• Panjang Gelombang Dominan (Wd): 612.5 nm (min), 617 nm (tipikal), 620 nm (maks). Ini meletakkan pancaran dalam kawasan merah spektrum nampak.
• Sudut Tontonan (2θ1/2): 120 darjah (tipikal). Sudut pancaran yang luas memastikan taburan cahaya yang seragam.
• Rintangan Terma (RTHJ-S): Maksimum 15 °C/W. Rintangan terma rendah membantu dalam pelesapan haba ke sambungan pateri.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti tidak boleh dikendalikan melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan kekal:

• Pelesapan Kuasa (PD): 2184 mW
• Arus Hadapan (IF): 840 mA
• Arus Hadapan Puncak (IFP): 1000 mA (kitaran tugas 1/10, lebar denyut 10 ms)
• Voltan Songsang (VR): 5 V
• Pelepasan Elektrostatik (ESD, HBM): 2000 V (hasil 90%; pengendalian yang betul diperlukan)
• Suhu Operasi (TOPR): -40 °C hingga +125 °C
• Suhu Simpanan (TSTG): -40 °C hingga +125 °C
• Suhu Simpangan (TJ): 150 °C (maks)

2.3 Julat Bin Voltan Hadapan dan Fluks Bercahaya

Untuk memastikan konsistensi, setiap LED diisih ke dalam bin berdasarkan voltan hadapan, fluks bercahaya, dan panjang gelombang pada IF=700 mA:

Bin Voltan Hadapan:

• C0: 2.0 V – 2.2 V
• D0: 2.2 V – 2.4 V
• E0: 2.4 V – 2.6 V

Bin Fluks Bercahaya:

• SA: 105 lm – 117 lm
• SB: 117 lm – 130 lm
• TA: 130 lm – 140 lm

Bin Panjang Gelombang Dominan:

• 612.5 – 615 nm
• 615 – 617.5 nm
• 617.5 – 620 nm

Pelanggan harus menentukan bin yang dikehendaki untuk aplikasi mereka. Kod bin pada label (contohnya, VF: D0, Fluks: SB, Panjang Gelombang: 615-617.5) memastikan kebolehkesanan.

3. Analisis Lengkung Prestasi

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

Lengkung ciri menunjukkan peningkatan eksponen arus hadapan dengan voltan hadapan. Pada 700 mA, VF berada di antara 2.0 dan 2.6 V. Bentuk lengkung adalah tipikal untuk diod AlGaInP.

3.2 Arus Hadapan vs Keamatan Relatif

Keamatan bercahaya relatif meningkat secara linear pada arus rendah dan secara beransur-ansur tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan pemanasan. Pada 700 mA, keamatan relatif adalah hampir 100%, memberikan kecekapan optimum.

3.3 Suhu Pateri vs Keamatan Relatif

Apabila suhu titik pateri (Ts) meningkat dari 20°C ke 120°C, keamatan relatif menurun kepada kira-kira 80%, menunjukkan penurunan terma yang ketara. Penyerap haba yang betul diperlukan untuk mengekalkan kecerahan.

3.4 Suhu Pateri vs Arus Hadapan (Pengurangan Kadar)

Arus hadapan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan kadarnya apabila suhu meningkat untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 150°C. Pada Ts=100°C, kira-kira 600 mA dibenarkan.

3.5 Voltan Hadapan vs Suhu Pateri

Voltan hadapan menurun secara linear dengan peningkatan suhu (pekali suhu negatif). Ini membantu mengimbangi arus dalam rentetan selari tetapi mesti diambil kira dalam reka bentuk.

3.6 Gambarajah Sinaran

LED memancarkan cahaya pada sudut lebar 120° (lebar penuh separuh maksimum). Corak sinaran adalah seperti Lambertian, sesuai untuk pencahayaan kawasan seragam.

3.7 Arus Hadapan vs Panjang Gelombang Dominan

Peningkatan arus hadapan dari 0 hingga 250 mA menyebabkan sedikit pergeseran merah kira-kira 2 nm. Kesan ini adalah minimum tetapi boleh dipertimbangkan dalam aplikasi kritikal warna.

3.8 Taburan Spektrum

Spektrum pancaran memuncak sekitar 617 nm dengan lebar penuh separuh maksimum (FWHM) kira-kira 20 nm, tipikal untuk LED merah AlGaInP. Tiada puncak sekunder dalam julat UV atau IR.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

Pakej LED mempunyai dimensi pandangan atas 2.70 mm x 2.00 mm dan ketinggian 0.60 mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad anod (A) dan katod (C) dengan dimensi 1.30 mm x 0.45 mm berjarak 1.20 mm. Kekutuban ditandakan pada pakej. Corak pateri yang disyorkan termasuk pad terma untuk pelesapan haba.

4.2 Dimensi Pita Pembawa

Pita pembawa mempunyai dimensi poket: A0=2.10±0.1 mm, B0=3.05±0.1 mm, K0=0.75±0.1 mm. Lebar pita W=8.0±0.2 mm. Lubang gegancu: D0=1.55±0.05 mm, E=1.75±0.1 mm, P0=4.0±0.1 mm, P1=4.0±0.1 mm, P2=2.0±0.1 mm, F=3.5±0.1 mm, D1=1.0±0.1 mm.

4.3 Dimensi Gelendong

Dimensi gelendong: diameter hab 12±0.1 mm, diameter luar 180±1 mm, lebar 60±1 mm, lubang gelendong 13.0±0.5 mm.

4.4 Spesifikasi Label

Setiap gelendong dan beg penghalang kelembapan dilabelkan dengan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (untuk fluks, kromatik, voltan, panjang gelombang), kuantiti, dan kod tarikh.

5. Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Aliran Semula SMT

Profil pematerian aliran semula yang disyorkan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED. Parameter utama: Prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat; peningkatan ke 217°C; masa melebihi 217°C: maksimum 60 saat; suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat; kadar penyejukan maksimum 6°C/s. Jangan lakukan lebih daripada dua kitaran aliran semula. Jika lebih daripada 24 jam memisahkan dua aliran semula, LED mungkin menyerap kelembapan dan rosak.

5.2 Pembaikan

Pembaikan selepas pematerian tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian dua kepala dan sahkan kesan ke atas ciri LED.

5.3 Amaran

• Pengkapsulan silikon adalah lembut; elakkan tekanan pada permukaan atas.
• Jangan pasangkan pada PCB yang meleding atau bengkok selepas pematerian.
• Elakkan tekanan mekanikal dan getaran semasa penyejukan.
• Jangan sejukkan peranti secara cepat selepas pematerian.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

Pembungkusan standard: 4000 keping setiap gelendong. Setiap gelendong dimeterai dalam beg penghalang kelembapan dengan pengering dan kad petunjuk kelembapan.

6.2 Pembungkusan Tahan Kelembapan

Gelendong diletakkan dalam beg penghalang kelembapan dengan label. Beg divakum untuk mengelakkan kemasukan kelembapan.

6.3 Kotak Kadbod

Beberapa gelendong dibungkus dalam kotak kadbod untuk penghantaran. Kotak dilabelkan dengan maklumat produk.

6.4 Item dan Keadaan Ujian Kebolehpercayaan

Kriteria: Perubahan VF ≤ 10% daripada USL, IR ≤ 200% daripada USL, fluks ≥ 70% daripada LSL.

6.5 Kriteria untuk Menilai Kerosakan

Selepas ujian kebolehpercayaan, LED dianggap gagal jika voltan hadapan melebihi 1.1 kali had spesifikasi atas (USL), arus songsang melebihi 2.0 kali USL, atau fluks bercahaya turun di bawah 0.7 kali had spesifikasi bawah (LSL).

7. Cadangan Aplikasi

Semasa merekabentuk dengan LED merah ini, pertimbangkan yang berikut:

• Pengurusan Terma:Gunakan keluasan kuprum yang mencukupi pada PCB dan pastikan sentuhan terma yang baik untuk mengekalkan suhu sambungan pateri dalam had. Suhu simpang tidak boleh melebihi 150°C.
• Had Arus:Perintang pengehad arus atau pemacu arus malar adalah penting untuk mengelakkan peningkatan arus akibat pekali suhu VF negatif.
• Perlindungan ESD:Gunakan peranti perlindungan ESD (contohnya, diod TVS) dan ikut prosedur pengendalian selamat ESD.
• Sekatan Alam Sekitar:Persekitaran dan bahan pasangan mesti mempunyai kandungan sulfur di bawah 100 ppm, bromin dan klorin masing-masing di bawah 900 ppm, dan jumlah di bawah 1500 ppm. Elakkan VOC yang boleh menyahwarnakan silikon.
• Penyimpanan:Simpan beg yang belum dibuka pada suhu ≤30°C, ≤75% RH sehingga 1 tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam masa 24 jam pada suhu ≤30°C, ≤60% RH. Bakar pada 60±5°C selama >24 jam jika melebihi had ini.

8. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED merah konvensional yang menggunakan pakej PPA atau PCT, peranti berpakej EMC ini menawarkan kestabilan terma yang unggul, sudut pancaran yang lebih luas, dan rintangan terma yang lebih rendah. Pensijilan AEC-Q102 memastikan kebolehpercayaan gred automotif. Pembahagian (binning) yang ketat dalam voltan, fluks, dan panjang gelombang memberikan keseragaman yang lebih baik untuk pengeluaran besar-besaran.

9. Soalan Lazim

1. S: Apakah voltan hadapan tipikal pada 700 mA?J: Ia jatuh antara 2.0 V dan 2.6 V bergantung pada bin. Bin yang paling biasa adalah sekitar 2.2-2.4 V.
2. S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan arus berdenyut?J: Ya, arus puncak sehingga 1000 mA dibenarkan dengan kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 10 ms.
3. S: Adakah LED ini sesuai untuk lampu automotif luar?J: Ya, ia layak mengikut AEC-Q102 dan boleh menahan -40°C hingga +125°C.
4. S: Bagaimana saya harus mengendalikan kepekaan kelembapan?J: Ikuti prosedur MSL2. Bakar jika perlu.
5. S: Bolehkah saya menggunakan pembersihan ultrasonik?J: Tidak disyorkan; gunakan isopropil alkohol jika pembersihan diperlukan.

10. Kes Aplikasi Praktikal

Kes 1: Lampu Belakang Automotif.Beberapa LED merah diletakkan dalam tatasusunan untuk mencapai kecerahan lampu belakang yang diperlukan. Konfigurasi siri-selari dengan perintang pengimbang arus. Penyerap haba yang betul melalui PCB teras logam.

Kes 2: Pencahayaan Ambien Dalaman.LED merah digunakan untuk pencahayaan mood. Pemalapan PWM dikawal oleh mikropengawal. Sudut tontonan luas memastikan pencahayaan seragam.

11. Prinsip Kerja

LED adalah berdasarkan heterostruktur AlGaInP yang ditanam pada substrat GaAs. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari sisi-n dan lubang dari sisi-p bergabung semula di kawasan aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan jurang jalur. Komposisi lapisan AlGaInP ditala untuk mencapai pancaran merah sekitar 617 nm. Substrat menyerap panjang gelombang yang lebih pendek, dan pakej EMC melindungi cip serta menyediakan pengekstrakan cahaya.

12. Trend Pembangunan

Industri pencahayaan automotif bergerak ke arah kecekapan yang lebih tinggi, pengecilan, dan integrasi fungsi pintar. LED dengan pakej yang lebih kecil (seperti 2.7x2.0 mm ini) membolehkan modul lampu yang lebih nipis. Kemajuan dalam teknologi cip terus meningkatkan kecekapan bercahaya. Selain itu, peningkatan penggunaan lampu belakang LED penuh dan lampu depan matriks mendorong permintaan untuk komponen yang boleh dipercayai, diluluskan AEC-Q102. Produk ini selaras dengan trend ini dengan menawarkan pembahagian (binning) yang ketat, kebolehpercayaan tinggi, dan tapak kaki yang padat.