Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektro-Optik
- 3. Penjelasan Sistem Pengelompokan
- 3.1 Pengelompokan Voltan Hadapan (VF)
- 3.2 Pengelompokan Keamatan Bercahaya (IV)
- 3.3 Pengelompokan Warna (Hue)
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Susun Atur Pad Pateri
- 5.3 Spesifikasi Pita dan Gegelung
- 6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian
- 6.1 Proses Pateri
- 6.2 Pembersihan
- 6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
- 6.4 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 7.1 Aplikasi Tipikal
- 7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 7.3 Batasan Aplikasi
- 8. Soalan Lazim (FAQ)
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTW-C230DS2 ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk aplikasi pemasangan songsang. Ia menggunakan cip Ultra Terang InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk menghasilkan cahaya putih. Komponen ini dibungkus dalam pita piawai industri 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, menjadikannya serasi sepenuhnya dengan peralatan pemasangan automatik pick-and-place dan barisan pengeluaran volum tinggi. Sebagai produk hijau, ia mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).
Kelebihan reka bentuk utama LED ini ialah konfigurasi pemasangan songsangnya, yang membolehkan reka bentuk pencahayaan inovatif di mana LED dipasang pada bahagian bertentangan PCB berbanding komponen utama. Keserasiannya dengan proses pateri alir balik inframerah (IR) memastikan ia boleh disepadukan menggunakan aliran kerja teknologi permukaan-pasang (SMT) piawai tanpa memerlukan pengendalian atau teknik pateri khas.
2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.
- Pelesapan Kuasa (Pd):72 mW. Ini ialah jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej LED sebagai haba tanpa penurunan prestasi.
- Arus Hadapan Puncak (IFP):100 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
- Arus Hadapan DC Berterusan (IF):20 mA. Ini ialah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan.
- Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
- Julat Suhu Penyimpanan:-55°C hingga +105°C.
- Keadaan Alir Balik Inframerah:Tahan suhu puncak 260°C selama 10 saat, selaras dengan profil pateri bebas plumbum biasa.
Nota Kritikal:Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang voltan songsang. Menggunakan voltan songsang secara berterusan adalah dilarang.
2.2 Ciri Elektro-Optik
Parameter prestasi utama diukur pada Ta=25°C dan arus ujian piawai (IF) 2 mA.
- Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari 18.0 mcd (minimum) hingga 45.0 mcd (tipikal). Ini ialah kecerahan yang dirasakan bagi sumber cahaya seperti yang diukur oleh sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
- Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Sudut pandangan lebar ini menunjukkan corak pancaran cahaya resap, sesuai untuk pencahayaan kawasan dan bukannya pancaran fokus.
- Koordinat Kromatisiti (x, y):Titik warna ditakrifkan dalam kawasan tertentu pada rajah kromatisiti CIE 1931. Nilai tipikal ialah x=0.294, y=0.286. Toleransi mesti dipertimbangkan mengikut sistem pengelompokan.
- Voltan Hadapan (VF):Julat dari 2.6V (minimum) hingga 3.1V (maksimum) pada IF=2mA. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar pemacu.
- Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V digunakan. Ujian ini adalah untuk pencirian sahaja; peranti tidak boleh beroperasi dalam pincang songsang.
3. Penjelasan Sistem Pengelompokan
Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam kelompok berdasarkan parameter yang diukur. LTW-C230DS2 menggunakan sistem pengelompokan tiga dimensi.
3.1 Pengelompokan Voltan Hadapan (VF)
LED dikategorikan ke dalam kelompok (A10, B10, B11, 12, 13) berdasarkan susutan voltan hadapan pada 2 mA. Setiap kelompok mempunyai julat 0.1V (contohnya, B10: 2.70V hingga 2.80V). Toleransi ±0.1V digunakan untuk setiap kelompok. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan padanan VF yang lebih ketat untuk aplikasi perkongsian arus.
3.2 Pengelompokan Keamatan Bercahaya (IV)
LED disusun ke dalam kelompok kecerahan (M, N). Kelompok M meliputi 18-28 mcd, dan Kelompok N meliputi 28-45 mcd pada IF=2mA. Toleransi ±15% digunakan untuk setiap kelompok. Kod kelompok ini ditanda pada beg pembungkusan untuk pengenalan.
3.3 Pengelompokan Warna (Hue)
Titik putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisiti (x, y) pada rajah CIE 1931. LED dikelompokkan ke dalam empat kuadran: S1, S2, S3, dan S4. Setiap kelompok mentakrifkan kawasan segi empat selari tertentu pada carta warna. Toleransi ±0.01 digunakan untuk setiap koordinat dalam kelompok. Sistem ini memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam kawasan warna yang boleh diramal dan konsisten.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Spesifikasi merujuk kepada lengkung prestasi tipikal yang menggambarkan hubungan antara parameter utama. Walaupun graf khusus tidak diterangkan secara terperinci dalam teks yang diberikan, lengkung LED piawai biasanya termasuk:
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara tidak linear, dan akhirnya mencapai tepu.
- Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Memperlihatkan ciri I-V diod, menunjukkan hubungan eksponen dan voltan hidup.
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan haba.
- Corak Sudut Pandangan:Plot kutub yang menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya.
Lengkung-lengkung ini adalah penting untuk meramal prestasi dunia sebenar di bawah keadaan operasi yang berbeza di luar titik ujian piawai.
5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
5.1 Dimensi Pakej
LED mematuhi dimensi pakej piawai EIA. Semua dimensi mekanikal kritikal disediakan dalam lukisan spesifikasi (tidak diterangkan sepenuhnya dalam teks yang diberikan tetapi biasanya termasuk panjang, lebar, tinggi, dan jarak pad). Toleransi umumnya ±0.10 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Warna kanta ialah kuning.
5.2 Susun Atur Pad Pateri
Dimensi pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan lekatan mekanikal yang betul dan pelesapan haba semasa proses alir balik. Mengikuti garis panduan ini mengelakkan "tombstoning" dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai.
5.3 Spesifikasi Pita dan Gegelung
Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 3000 keping. Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA-481. Nota utama termasuk: poket kosong dimeterai, kuantiti bungkusan minimum 500 keping untuk baki, dan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan setiap gegelung.
6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian
6.1 Proses Pateri
Peranti ini serasi sepenuhnya dengan pateri alir balik inframerah (IR). Profil yang disyorkan dicadangkan:
- Pra-panas:150-200°C.
- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
- Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
- Masa pada Puncak:Maksimum 10 saat (alir balik tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali).
Untuk kerja semula manual dengan besi pateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat untuk satu operasi sahaja. Profil sebenar mesti dicirikan untuk reka bentuk PCB khusus, pes pateri, dan ketuhar yang digunakan.
6.2 Pembersihan
Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED. Kaedah yang boleh diterima termasuk merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit.
6.3 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
LED ialah peranti sensitif kelembapan (MSL 2a).
- Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun.
- Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen harus dipateri alir balik IR dalam tempoh 672 jam (28 hari) selepas terdedah. Untuk penyimpanan melebihi satu minggu di luar beg asal, simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering nitrogen. Komponen yang disimpan terbuka selama lebih seminggu memerlukan pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pemasangan untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa alir balik.
6.4 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)
LED mudah rosak akibat elektrik statik dan lonjakan elektrik. Adalah disyorkan untuk menggunakan gelang pergelangan tangan atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikannya. Semua peralatan, termasuk stesen kerja dan mesin, mesti dibumikan dengan betul.
7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
7.1 Aplikasi Tipikal
LED ini bertujuan untuk pencahayaan kegunaan am dan penunjuk dalam elektronik pengguna, peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Keupayaan pemasangan songsangnya membolehkan penyelesaian lampu latar unik untuk papan kekunci, panel, dan paparan di mana sumber cahaya perlu disembunyikan atau dipasang pada bahagian sekunder PCB.
7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- Pembatasan Arus:Sentiasa gunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu arus malar. Jangan sambungkan terus ke sumber voltan. Arus DC berterusan maksimum ialah 20 mA.
- Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah (72mW), memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk pad pateri membantu melesapkan haba, mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
- Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130 darjah memberikan pencahayaan lebar dan resap. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder (kanta atau pandu cahaya) diperlukan.
- Pemilihan Kelompok:Untuk aplikasi yang memerlukan warna dan kecerahan seragam, nyatakan kelompok tunggal atau gabungan kelompok yang ketat daripada pengilang.
7.3 Batasan Aplikasi
Rujuk pengilang untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan tinggi, terutamanya di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, perubatan, sistem keselamatan pengangkutan). Produk ini direka untuk persekitaran komersial dan perindustrian piawai.
8. Soalan Lazim (FAQ)
S: Apakah perbezaan antara LED pemasangan songsang dan LED SMD pandangan atas piawai?
J: LED pemasangan songsang direka untuk dipasang pada bahagian bertentangan PCB, dengan permukaan pemancar cahayanya menghadap ke bawah ke arah papan. Ia kemudiannya bersinar melalui lubang atau apertur dalam PCB. LED pandangan atas piawai memancarkan cahaya secara berserenjang menjauhi permukaan papan tempat ia dipasang.
S: Bolehkah saya menggerakkan LED ini pada 20mA secara berterusan?
J: Ya, 20mA ialah arus hadapan DC berterusan maksimum yang dinilai. Untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan optimum, menggerakkannya pada arus yang lebih rendah (contohnya, 10-15mA) sering disyorkan, kerana ia mengurangkan penjanaan haba.
S: Mengapakah keamatan bercahaya ditentukan pada arus yang rendah (2mA)?
J: 2mA ialah keadaan ujian piawai biasa untuk mencirikan kecerahan LED pada tahap kuasa rendah, membolehkan perbandingan lebih mudah antara model LED yang berbeza dan pengelompokan yang konsisten. Kecerahan akan menjadi lebih tinggi secara berkadar pada arus operasi maksimum 20mA.
S: Bagaimanakah saya mentafsir koordinat kromatisiti (x=0.294, y=0.286)?
J: Koordinat ini memplot titik pada carta ruang warna CIE 1931. Titik khusus ini berada dalam kawasan "putih". Putih yang dirasakan tepat (contohnya, putih sejuk, putih neutral) bergantung pada lokasi tepat. Sistem pengelompokan (S1-S4) mengumpulkan LED dengan koordinat yang sepadan rapat untuk memastikan konsistensi warna.
S: Adakah penyerap haba diperlukan untuk LED ini?
J: Disebabkan pelesapan kuasanya yang rendah (72mW), penyerap haba khusus biasanya tidak diperlukan. Walau bagaimanapun, amalan susun atur PCB yang baik, seperti menggunakan kuprum yang mencukupi untuk pad haba, adalah penting untuk mengalirkan haba dari simpang LED, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila digerakkan pada arus maksimum.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |