Lembaran Data Spesifikasi LED PLCC4 Merah 3.5x2.8x1.85mm 1.8-2.4V 0.168W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-RSRA30TS-CD-G ialah LED merah berprestasi tinggi dalam bungkusan PLCC4, direka untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Dengan dimensi 3.50mm x 2.80mm x 1.85mm, komponen SMT ini memberikan kecerahan dan kebolehpercayaan yang luar biasa. Peranti ini menggunakan teknologi epitaksi AlGaInP pada substrat, memastikan pancaran cahaya yang cekap pada julat panjang gelombang dominan 627.5nm hingga 637.5nm. Kelebihan utama termasuk sudut pandangan yang sangat luas 120°, pematuhan dengan kelayakan ujian tekanan AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret gred automotif, dan tahap sensitiviti kelembapan 2. LED ini mematuhi ROHS dan REACH, menjadikannya sesuai untuk pasaran global.

Aplikasi sasaran termasuk sistem pencahayaan dalaman dan luaran automotif seperti penunjuk papan pemuka, pencahayaan ambien dalaman, lampu brek, dan isyarat belok. Bungkusan yang teguh menyokong semua proses pemasangan SMT standard dan pematerian reflow, dan boleh didapati pada pita dan gelendong untuk pembuatan automatik.

2. Interpretasi Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik (Ts=25°C)

Voltan hadapan (VF) pada arus ujian 50mA ditentukan dengan minimum 1.8V, tipikal 2.2V, dan maksimum 2.4V. Voltan hadapan yang agak rendah ini membolehkan penggunaan kuasa yang cekap dalam sistem automotif 12V apabila digabungkan dengan perintang pengehad arus yang sesuai. Arus songsang (IR) pada VR=5V adalah kurang daripada 10µA, menunjukkan integriti simpang yang sangat baik. Penarafan maksimum mutlak menunjukkan arus hadapan maksimum 70mA DC dan arus hadapan puncak 100mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 10ms), menyediakan ruang kepala untuk operasi berdenyut. Pelesapan kuasa dihadkan kepada 168mW, dan suhu simpang tidak boleh melebihi 120°C.

2.2 Ciri-ciri Optik (IF=50mA)

Keamatan bercahaya (IV) berkisar antara 1200mcd (minimum) hingga 2800mcd (maksimum), dengan nilai tipikal 1800mcd. Kecerahan tinggi ini membolehkan penglihatan di bawah cahaya matahari langsung. Panjang gelombang dominan (Wd) dikumpulkan ketat dari 627.5nm hingga 637.5nm, memastikan konsistensi warna merentas kelompok. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 120°, menyediakan liputan pencahayaan yang luas sesuai untuk papan tanda dan pencahayaan ambien. Rintangan terma (RTHJ-S) dinilai pada 150°C/W maksimum, yang mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk pengurusan terma.

2.3 Penarafan Maksimum Mutlak

Julat suhu operasi ialah -40°C hingga +100°C, dan julat suhu penyimpanan juga -40°C hingga +100°C. Keupayaan menahan nyahcas elektrostatik (ESD) ialah 2000V (HBM), dengan hasil lebih 90% pada tahap ini, namun perlindungan ESD semasa pengendalian masih disyorkan. Peranti ini diluluskan di bawah garis panduan AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret automotif.

3. Sistem Pengelompokan

Produk diisih ke dalam kelompok untuk voltan hadapan, keamatan bercahaya, dan panjang gelombang dominan untuk memastikan konsistensi prestasi yang ketat.

3.1 Kelompok Voltan Hadapan (IF=50mA)

Enam kelompok ditakrifkan: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V). Granulariti halus ini membolehkan pelanggan memilih peranti yang sepadan dengan reka bentuk litar pemacu mereka.

3.2 Kelompok Keamatan Bercahaya (IF=50mA)

Empat kelompok: M1 (1200-1500mcd), M2 (1500-1800mcd), N1 (1800-2300mcd), N2 (2300-2800mcd). Kelompok yang lebih tinggi memberikan output yang lebih terang, membolehkan fleksibiliti reka bentuk.

3.3 Kelompok Panjang Gelombang Dominan (IF=50mA)

Empat kelompok: F2 (627.5-630nm), G1 (630-632.5nm), G2 (632.5-635nm), H1 (635-637.5nm). Kawalan panjang gelombang yang ketat memastikan penampilan warna seragam dalam tatasusunan berbilang LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa lengkung tipikal pada Ts=25°C (kecuali dinyatakan lain) untuk panduan reka bentuk:

• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-7):Lengkung menunjukkan hubungan tak linear yang tipikal bagi LED. Pada 1.8V arus hampir sifar; pada 2.2V arus mencapai ~50mA; pada 2.4V arus melebihi 70mA. Pereka mesti menggunakan perintang pengehad arus atau pemacu arus malar.
• Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-8):Keamatan relatif meningkat secara hampir linear dengan arus hadapan dari 0 hingga 70mA, mencapai ~120% pada 70mA berbanding rujukan 50mA. Ini membolehkan pemalapan melalui PWM.
• Suhu Pateri vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-9):Apabila suhu titik pateri (Ts) meningkat dari 20°C ke 120°C, fluks bercahaya relatif menurun kepada kira-kira 80% pada 120°C. Pengurusan terma adalah kritikal untuk mengekalkan output cahaya.
• Suhu Pateri vs. Arus Hadapan (Rajah 1-10):Arus hadapan maksimum yang dibenarkan mesti diderat apabila suhu ambien meningkat. Pada Ts=100°C, arus maksimum yang disyorkan adalah kira-kira 40mA (berbanding 70mA pada 25°C).
• Voltan Hadapan vs. Suhu Pateri (Rajah 1-11):Voltan hadapan berkurangan dengan peningkatan suhu pada kadar kira-kira -2mV/°C, yang membantu mencegah larian haba dalam reka bentuk voltan malar tetapi mesti diambil kira dalam litar arus malar.
• Rajah Sinaran (Rajah 1-12):Taburan keamatan sudut hampir Lambertian dengan sudut separuh ±60°, mengesahkan sudut pandangan 120°. Keamatan relatif turun kepada 50% pada ±60°.
• Arus Hadapan vs. Panjang Gelombang Dominan (Rajah 1-13):Apabila arus meningkat dari 0 ke 70mA, panjang gelombang dominan beralih sedikit ke arah panjang gelombang yang lebih panjang (anjakan merah) kira-kira 2nm. Kesan ini adalah minimum (<1nm) untuk arus berhampiran keadaan ujian.
• Taburan Spektrum (Rajah 1-14):Taburan kuasa spektrum memuncak sekitar 630nm dengan FWHM (lebar penuh pada separuh maksimum) kira-kira 20nm, ciri LED merah AlGaInP.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Bungkusan

LED berukuran 3.50mm x 2.80mm x 1.85mm (panjang x lebar x tinggi). Tanda kekutuban ditunjukkan pada pandangan atas. Pandangan bawah menunjukkan empat terminal: pin 1 (Anod), pin 2 (Katod), dan dua petunjuk tambahan (pin 3 dan 4 tidak bersambung atau mungkin berfungsi sebagai sokongan mekanikal). Dimensi corak pematerian (jejak) yang disyorkan disediakan: 2.60mm (lebar) x 1.60mm (tinggi) untuk setiap pad, dengan lebar keseluruhan 4.60mm. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Spesifikasi Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibekalkan dalam pita pembawa dengan jarak 4.00mm, lebar 8.0mm, dan dimensi poket 3.50mm x 3.50mm. Setiap gelendong memegang 2000 keping. Gelendong mempunyai diameter 330mm ±1mm, diameter hub 100mm ±1mm, dan lebar 13.0mm±0.5mm. Label pada gelendong menunjukkan nombor bahagian, nombor lot, kod kelompok, dan kuantiti.

5.3 Pembungkusan Tahan Kelembapan

LED dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan pengering dan kad penunjuk kelembapan untuk mengekalkan tahap kelembapan sebelum dibuka. Keadaan penyimpanan: sebelum dibuka, simpan pada ≤30°C dan ≤75%RH sehingga satu tahun; selepas dibuka, gunakan dalam masa 24 jam pada ≤30°C dan ≤60%RH. Jika tidak digunakan dalam 24 jam, bakar pada 60±5°C selama >24 jam.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow yang disyorkan adalah berdasarkan piawaian JEDEC. Parameter utama: prapemanasan dari 150°C hingga 200°C dalam 60-120 saat; kadar kenaikan ≤3°C/s; masa di atas 217°C (TL) tidak boleh melebihi 60 saat; suhu puncak (TP) 260°C dengan masa maksimum dalam 5°C dari puncak selama 10 saat; kadar penyejukan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak hendaklah ≤8 minit. Pematerian reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran pematerian, LED mungkin rosak akibat penyerapan kelembapan.

6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan besi pematerian pada ≤300°C selama kurang dari 3 saat, dan hanya sekali. Pembaikan selepas reflow tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian dua kepala dan pastikan tiada kerosakan pada ciri-ciri LED.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Enkapsulan LED adalah silikon, yang lembut. Jangan gunakan tekanan berlebihan pada permukaan kanta semasa pick-and-place atau pengendalian. Elakkan pemasangan pada PCB yang melengkung. Jangan gunakan tekanan mekanikal atau getaran semasa penyejukan selepas pematerian. Penyejukan pantas tidak disyorkan. Kandungan sulfur dalam bahan padanan tidak boleh melebihi 100PPM; bromin dan klorin masing-masing<900PPM, jumlah<1500PPM. Sebatian organik mudah meruap (VOC) daripada bahan lekapan boleh menyebabkan perubahan warna pada silikon; gunakan pelekat yang serasi.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan

Pembungkusan standard: 2000 LED setiap gelendong. Gelendong diletakkan dalam beg penghalang kelembapan dengan label, kemudian dibungkus dalam kotak kadbod. Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kelompok (fluks bercahaya, kromatisiti, voltan hadapan, panjang gelombang), kuantiti, dan tarikh. Untuk pemesanan, nombor bahagian penuh RF-RSRA30TS-CD-G digunakan. Pemilihan kelompok tersuai mungkin tersedia atas permintaan.

8. Cadangan Aplikasi

LED merah ini sangat sesuai untuk pencahayaan dalaman dan luaran automotif. Dalam aplikasi dalaman (contohnya, penunjuk papan pemuka, pencahayaan ambien), sudut pandangan yang luas memastikan pencahayaan seragam. Dalam aplikasi luaran (contohnya, lampu brek, isyarat belok), keamatan bercahaya yang tinggi (sehingga 2800mcd) memberikan kecerahan yang diperlukan. Pereka harus menggabungkan pengurusan terma untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 120°C. Gunakan pemacu arus malar dengan perintang pengehad arus yang sesuai. Untuk operasi berdenyut (contohnya, pemalapan PWM), arus hadapan puncak boleh sehingga 100mA pada kitaran tugas rendah. Pastikan perlindungan ESD semasa pemasangan dan pengendalian.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED merah yang dienkapsul epoksi standard, peranti PLCC4 ini menawarkan sudut pandangan yang lebih luas (120° berbanding 90° biasa) dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi untuk persekitaran automotif. Kelayakan AEC-Q101 membezakannya daripada LED gred komersial, menjamin prestasi di bawah kitaran terma, suhu tinggi, dan kelembapan. Enkapsulan silikon memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap tekanan terma dan degradasi UV berbanding epoksi. Pengelompokan ketat (langkah 0.1V untuk VF, langkah 300-500mcd untuk IV, langkah 2.5nm untuk panjang gelombang) memastikan konsistensi warna dan kecerahan yang unggul merentas kelompok pengeluaran.

10. Soalan Lazim

S: Apakah arus hadapan yang disyorkan untuk LED ini?
J: Arus ujian ialah 50mA, tetapi arus DC maksimum mutlak ialah 70mA. Untuk jangka hayat yang dilanjutkan, 50mA disyorkan. Untuk operasi berdenyut, sehingga 100mA pada kitaran tugas 10% (nadi 10ms) dibenarkan.

S: Bolehkah LED ini digunakan dalam aplikasi automotif luar?
J: Ya. Ia diluluskan di bawah AEC-Q101 untuk kegunaan automotif, dengan julat suhu operasi -40°C hingga +100°C, sesuai untuk pencahayaan luaran.

S: Adakah saya perlu membakar LED sebelum digunakan?
J: Hanya jika beg penghalang kelembapan telah dibuka lebih daripada 24 jam, atau jika penunjuk kelembapan menunjukkan kelembapan berlebihan. Pembakaran pada 60±5°C selama >24 jam disyorkan.

S: Bagaimana saya memilih kelompok yang betul untuk aplikasi saya?
J: Gunakan jadual pengelompokan. Untuk warna merah yang konsisten, pilih satu kelompok panjang gelombang (contohnya, G1 630-632.5nm). Untuk kecerahan, pilih M2 atau lebih tinggi. Padankan kelompok voltan dengan output pemacu anda.

11. Kajian Kes Reka Bentuk: Pencahayaan Ambien Dalaman Automotif

Pertimbangkan reka bentuk untuk jalur pencahayaan ambien konsol tengah kereta menggunakan 10 LED. Setiap LED dipacu pada 50mA (tipikal). Dengan voltan hadapan 2.2V, jumlah voltan hadapan untuk jalur (jika disambung siri) akan menjadi 22V, memerlukan penukar boost dari bateri 12V. Sebagai alternatif, menggunakan 5 rentetan selari dengan 2 LED setiap satu, setiap voltan rentetan ~4.4V, dengan perintang pengehad arus. Analisis terma: jumlah pelesapan kuasa = 10 * 50mA * 2.2V = 1.1W. Jika ambien ialah 85°C, kenaikan suhu simpang = kuasa * rintangan terma (150°C/W) setiap LED = 0.11W * 150°C/W = 16.5°C, suhu simpang = 101.5°C (<120°C). Pastikan kawasan kuprum PCB untuk penyebaran haba. Sudut pandangan lebar 120° memastikan taburan cahaya seragam tanpa optik sekunder.

12. Prinsip Operasi

LED merah ini menggunakan struktur telaga kuantum berbilang (MQW) AlGaInP yang ditanam pada substrat (biasanya GaAs atau substrat telus). Lapisan aktif memancarkan cahaya melalui penggabungan elektron-lubang apabila dipincang ke hadapan. Panjang gelombang ditentukan oleh jurang jalur bahan AlGaInP, yang ditala oleh komposisi aluminium dan indium. Bungkusan PLCC4 menyediakan rongga pemantul untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya, dan kanta silikon membentuk corak sinaran kepada sudut pandangan 120° yang ditetapkan.

13. Trend Pembangunan

Teknologi LED automotif terus maju ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lm/W) dan pengurusan terma yang lebih baik. Untuk LED merah, penambahbaikan dalam epitaksi AlGaInP telah meningkatkan kecekapan, dan reka bentuk bungkusan baharu (contohnya, bungkusan skala cip) membolehkan faktor bentuk yang lebih kecil. Trend ke arah pencahayaan adaptif dan lampu depan LED matriks menuntut pengelompokan yang lebih ketat dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi. Selain itu, penggunaan AEC-Q102 (lebih ketat daripada Q101) sedang muncul. Pematuhan LED ini dengan AEC-Q101 meletakkannya dengan baik untuk reka bentuk automotif semasa, dan versi masa depan mungkin termasuk perlindungan ESD bersepadu dan keupayaan arus yang lebih tinggi.