LED Merah 2.7x2.0x0.6mm - Voltan Maju 2.0-2.6V - Kuasa 1.1W - Panjang Gelombang Dominan 612.5-625nm - Spesifikasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

RF-A4E27-R15H-S1 ialah LED merah berprestasi tinggi berdasarkan teknologi semikonduktor AlGaInP (Aluminium Galium Indium Fosfida). Ia ditempatkan dalam pakej EMC (Sebatian Acuan Epoksi) yang padat dengan dimensi 2.7 mm × 2.0 mm × 0.6 mm. Peranti ini memberikan julat panjang gelombang dominan 612.5 nm hingga 625 nm, menjadikannya sesuai untuk isyarat merah dan aplikasi pencahayaan dalaman/luaran automotif. Dengan sudut pandangan yang sangat lebar iaitu 120° dan tahap kepekaan lembapan 2, LED ini direka untuk pemasangan permukaan yang boleh dipercayai dan proses pematerian reflow. Ia mematuhi sepenuhnya keperluan RoHS dan pelan ujian kelayakannya mengikut standard AEC-Q102 untuk semikonduktor diskret gred automotif.

1.1 Ciri-ciri Utama

• Pakej EMC untuk prestasi mekanikal dan terma yang mantap
• Sudut pandangan lebar 120° untuk pengagihan cahaya yang seragam
• Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan pelbagai kitaran pematerian reflow
• Tersedia dalam pembungkusan pita dan gelendong (4000 pcs/gelendong)
• Tahap kepekaan lembapan: 2 (MSL2)
• Mematuhi RoHS dan layak AEC-Q102

1.2 Aplikasi Sasaran

Pencahayaan automotif – kedua-dua aplikasi dalaman (ambien, penunjuk) dan luaran (ekor, henti, isyarat belok). Sudut pandangan yang lebar dan kebolehpercayaan yang tinggi menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam persekitaran kenderaan yang mencabar.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C, IF=350mA)

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Nota:Toleransi pengukuran voltan maju ialah ±0.1V, toleransi koordinat warna ±0.005, dan toleransi fluks bercahaya ±10%. Semua pengukuran dilakukan di bawah persekitaran piawai pengeluar. Arus operasi maksimum perlu mengambil kira pelesapan haba sebenar untuk memastikan suhu simpang kekal di bawah 150°C. Pada mod denyut 25°C, kecekapan penukaran fotoelektrik ialah 47%.

2.3 Ciri Terma

Nilai rintangan terma disediakan dalam dua bentuk: sebenar (Rth JS sebenar) dan elektrik (Rth JS el). Rintangan terma sebenar biasanya 12°C/W dan mewakili laluan haba sebenar dari simpang ke titik pateri. Rintangan terma elektrik biasanya 6°C/W, diukur dengan arus ujian 350 mA pada suhu ambien tetap 25°C. Pengurusan terma yang betul adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan mengelakkan degradasi awal.

3. Sistem Binning

Pada IF=350 mA, LED diisih ke dalam tong sampah untuk voltan maju, fluks bercahaya, dan panjang gelombang dominan untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi.

3.1 Tong Voltan Maju

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

3.2 Tong Fluks Bercahaya

• PA: 55.3 – 61.2 lm
• PB: 61.2 – 67.8 lm
• QA: 67.8 – 75.3 lm
• QB: 75.3 – 83.7 lm
• RA: 83.7 – 93.2 lm

3.3 Tong Panjang Gelombang Dominan

• C2: 612.5 – 615 nm
• D1: 615 – 617.5 nm
• D2: 617.5 – 620 nm
• E1: 620 – 622.5 nm
• E2: 622.5 – 625 nm

Tong membenarkan pelanggan memilih tetingkap voltan, fluks, atau panjang gelombang yang tepat yang diperlukan untuk reka bentuk khusus mereka. Kod tong dicetak pada label pembungkusan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Helaian data menyediakan beberapa lengkung tipikal yang membantu jurutera memahami tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Voltan Maju vs. Arus Maju (Rajah 1-6)

Voltan maju meningkat secara linear dengan arus. Pada sekitar 350 mA, voltan adalah kira-kira 2.3 V. Lengkung ini penting untuk mereka bentuk litar pengawalseliaan arus.

4.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Maju (Rajah 1-7)

Keluaran cahaya meningkat dengan arus tetapi tidak linear sepenuhnya. Pada 350 mA, fluks bercahaya relatif dinormalkan kepada 100%. Pada arus yang lebih rendah, kecekapan lebih tinggi.

4.3 Suhu Sambungan vs. Fluks Bercahaya Relatif (Rajah 1-8)

Apabila suhu simpang meningkat, keluaran cahaya berkurangan. Pada 125°C, fluks adalah kira-kira 80% daripada nilai pada 25°C. Reka bentuk terma yang baik diperlukan untuk meminimumkan kehilangan fluks pada suhu tinggi.

4.4 Suhu Titik Pateri vs. Arus Maju (Rajah 1-9)

Arus maju maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu titik pateri meningkat. Sebagai contoh, pada suhu pateri 120°C, arus maksimum adalah sekitar 200 mA.

4.5 Anjakan Voltan vs. Suhu Sambungan (Rajah 1-10)

Voltan maju mempunyai pekali suhu negatif. Untuk setiap kenaikan 100°C, voltan turun kira-kira 0.2 V. Ini mesti diambil kira dalam pemacu arus malar untuk mengelakkan hanyut arus.

4.6 Gambarajah Sinaran (Rajah 1-11)

Corak sinaran sangat lebar (120° lebar penuh pada separuh maksimum) dan hampir Lambertian, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas.

4.7 Anjakan Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Sambungan (Rajah 1-12)

Panjang gelombang dominan beralih sedikit ke panjang gelombang yang lebih panjang (anjakan merah) dengan peningkatan suhu, pada kadar kira-kira 0.05 nm/°C.

4.8 Taburan Spektrum (Rajah 1-13)

Pemancaran spektrum berpusat di sekitar 620 nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum yang sempit kira-kira 20 nm. Panjang gelombang puncak adalah hampir dengan panjang gelombang dominan, memastikan warna merah tepu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai garis besar yang padat: 2.70 mm × 2.00 mm × 0.60 mm. Pandangan atas menunjukkan kawasan pemancar cahaya segi empat tepat dengan tanda katod (C) di bahagian bawah. Pandangan sisi dan bawah terperinci menunjukkan kekutuban: pad anod (A) dan katod (C). Corak pematerian yang disyorkan termasuk pad terma untuk pelesapan haba.

5.2 Kekutuban dan Susun Atur Pad Pematerian

Daripada pandangan bawah (Rajah 1-3), pad katod lebih besar (1.30 mm × 0.60 mm) dan pad anod lebih kecil (1.20 mm × 0.45 mm). Corak pematerian (Rajah 1-5) menunjukkan kawasan kuprum yang disyorkan: 1.40 mm × 1.30 mm untuk katod dan 1.20 mm × 1.30 mm untuk anod, dengan jurang 0.50 mm. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.3 Pembungkusan dan Pelabelan

LED dibekalkan dalam pembungkusan pita dan gelendong dengan 4000 keping setiap gelendong. Dimensi pita pembawa ialah: jarak poket P0=4.0 mm, P1=4.0 mm, P2=2.0 mm, lebar W=8.0 mm. Diameter luar gelendong ialah 180 mm dengan diameter hab 60 mm. Setiap gelendong dimeterai dalam beg penghalang lembapan dengan bahan pengering gel silika dan kad penunjuk kelembapan. Label termasuk nombor bahagian, nombor lot, kod tong, kuantiti, dan tarikh.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

Profil reflow yang disyorkan (bebas plumbum, berdasarkan standard JEDEC):

• Kadar kenaikan: 3°C/s maks
• Pemanasan awal: 150°C hingga 200°C, 60–120 s
• Masa di atas 217°C (TL): 60 s maks
• Suhu puncak (TP): 260°C, maks 10 s pada TP
• Masa dalam 5°C TP: 30 s maks
• Kadar penyejukan: 6°C/s maks
• Jumlah masa dari 25°C ke puncak: maks 8 minit

LED boleh menahan sehingga dua kitaran reflow. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, pembakaran diperlukan untuk mengeluarkan lembapan yang diserap (60±5°C selama >24 jam). Jangan gunakan daya pada permukaan silikon semasa pemanasan.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

• Kawalan Sulfur dan Halogen:Persekitaran dan bahan gandingan mesti mengandungi kurang daripada 100 ppm sulfur, kurang daripada 900 ppm setiap bromin dan klorin, dan kurang daripada 1500 ppm jumlah bromin + klorin. Ini menghalang serangan kimia pada pakej LED.
• Pelepasan VOC:Sebatian organik meruap daripada bahan lekapan boleh menembusi enkapsulan silikon dan menyebabkan perubahan warna di bawah cahaya dan haba. Gunakan hanya pelekat dan bahan poting yang serasi yang tidak mengeluarkan gas.
• Perlindungan ESD:LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD HBM 2 kV). Gunakan stesen kerja yang dibumikan dan pembungkusan anti-statik.
• Pembersihan:Gunakan isopropil alkohol untuk pembersihan jika perlu. Pembersihan ultrasonik tidak disyorkan kerana ia boleh merosakkan LED.
• Penyimpanan:Beg yang belum dibuka boleh disimpan pada ≤30°C / ≤75% RH sehingga satu tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam masa 24 jam pada ≤30°C / ≤60% RH. Jika bahan pengering telah bertukar warna atau masa penyimpanan telah melebihi, bakar pada 60±5°C selama sekurang-kurangnya 24 jam sebelum digunakan.

6.3 Reka Bentuk Terma

Oleh kerana keluaran cahaya dan kestabilan warna LED bergantung pada suhu simpang, pelesapan haba yang betul adalah penting. Suhu simpang maksimum mutlak ialah 150°C. Gunakan kawasan kuprum PCB yang mencukupi, vias terma, dan penyejukan paksa jika perlu untuk mengekalkan TJ di bawah maksimum dalam persekitaran operasi yang dimaksudkan.

7. Kebolehpercayaan dan Pengujian

Produk telah menjalani ujian kebolehpercayaan yang ketat mengikut garis panduan AEC-Q102. Ujian utama termasuk:

• Pematerian reflow (260°C, 10 s, 2×) – 0/1 kegagalan
• Prapenyediaan MSL2 (85°C/60%RH, 168 j) – 0/1
• Kejutan terma (-40°C hingga 125°C, 1000 kitaran) – 0/1
• Ujian hayat (Ta=105°C, IF=350 mA, 1000 j) – 0/1
• Ujian hayat suhu tinggi / kelembapan tinggi (85°C/85%RH, IF=350 mA, 1000 j) – 0/1

Kriteria penilaian: Voltan maju tidak boleh melebihi 1.1× USL, arus songsang tidak melebihi 2× USL, dan fluks bercahaya tidak boleh jatuh di bawah 0.7× LSL. Ujian ini mengesahkan keteguhan LED untuk aplikasi automotif.

8. Contoh Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

Pencahayaan Dalaman Automotif:Sudut pandangan yang lebar membolehkan pencahayaan papan pemuka seragam atau jalur cahaya ambien. Untuk aplikasi isyarat belok, kecerahan tinggi (sehingga 93 lm) pada 350 mA boleh memenuhi keperluan SAE apabila optik yang sesuai digunakan.

Penurunan Arus:Arus maju maksimum mutlak ialah 420 mA, tetapi operasi berterusan pada tahap ini memerlukan pengurusan terma yang sangat baik. Dalam banyak reka bentuk automotif, LED dipacu pada 200–350 mA dengan penurunan berdasarkan suhu ambien. Perintang bersiri atau pemacu arus malar adalah penting untuk mengelakkan larian terma.

Rentetan LED Berganda:Apabila memacu berbilang LED secara bersiri, tong sampah voltan maju (cth., D0) membantu memadankan voltan untuk mengurangkan pelesapan kuasa dalam pengatur arus. Untuk rentetan selari, pastikan setiap rentetan mempunyai elemen pengehad arus sendiri untuk mengelakkan ketidakseimbangan arus.

9. Prinsip Teknologi

LED menggunakan AlGaInP (Aluminium Galium Indium Fosfida) sebagai bahan aktif. Sebatian semikonduktor kuaternari ini dipadankan kekisi dengan substrat GaAs, membolehkan kecekapan kuantum dalaman yang tinggi untuk panjang gelombang merah dan ambar. Pakej EMC menyediakan laluan rintangan terma yang rendah dan ketahanan terhadap kekuningan berbanding bahan PPA konvensional. Voltan maju 2.0–2.6 V adalah tipikal untuk LED merah AlGaInP. Panjang gelombang dominan ditentukan oleh kandungan indium dalam telaga kuantum; semakin sempit jurang jalur, semakin panjang panjang gelombang.

10. Trend Industri dan Tinjauan Masa Depan

LED merah terus mendapat kepentingan dalam pencahayaan automotif kerana kecekapan dan jangka hayatnya yang panjang. Trend ke arah pengecilan (pakej yang lebih kecil seperti 2.7×2.0 mm) membolehkan lebih banyak fleksibiliti reka bentuk. Kelayakan AEC-Q102 menjadi keperluan wajib bagi pembekal automotif Tier 1. Dengan peningkatan ADAS dan pemanduan autonomi, LED isyarat merah mesti memenuhi standard kebolehpercayaan dan prestasi yang lebih ketat. RF-A4E27-R15H-S1 berada dalam kedudukan yang baik untuk memenuhi keperluan baru yang muncul ini.

11. Soalan Lazim

S1: Bolehkah saya memacu LED ini pada arus puncak 700 mA secara berterusan?
Tidak. Arus puncak 700 mA hanya dibenarkan pada kitaran tugas 1/10 dan lebar denyut 10 ms. Operasi berterusan tidak boleh melebihi 420 mA.

S2: Apakah jangka hayat tipikal di bawah keadaan automotif?
LED dilayakkan untuk ujian hayat 1000 jam, tetapi jangka hayat sebenar di lapangan bergantung pada keadaan terma. Dengan pengurusan terma yang betul, LED boleh bertahan lebih 50,000 jam.

S3: Bolehkah LED dibersihkan dengan aseton atau pelarut lain?
Hanya isopropil alkohol disyorkan. Pelarut lain mungkin menyerang enkapsulan silikon. Uji keserasian sebelum menggunakan sebarang agen pembersih.

S4: Mengapakah kecerahan panas lebih rendah daripada pada 25°C?
Kecekapan LED berkurangan dengan suhu disebabkan peningkatan penggabungan semula bukan sinaran. Pastikan suhu simpang serendah mungkin.

12. Maklumat Pesanan

Kuantiti pembungkusan standard ialah 4000 keping setiap gelendong. Gelendong berdiameter 180 mm dan dimeterai dalam beg penghalang lembapan. Untuk keperluan tong sampah tersuai (julat VF, fluks, atau panjang gelombang tertentu), hubungi pengedar atau pengeluar. Nombor bahagian ialah RF-A4E27-R15H-S1, dan kod tong dicetak pada label. Sentiasa simpan mengikut garis panduan MSL2.