Isi Kandungan
- 1. Tinjauan Produk
- 1.1 Penerangan Umum
- 1.2 Ciri-ciri
- 1.3 Aplikasi
- 2. Dimensi Pakej
- 2.1 Susun Atur Pad Pateri
- 3. Parameter Teknikal
- 3.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C, IF=350mA)
- 3.2 Kadaran Maksimum Mutlak
- 4. Julat Bin dan Kromatisiti
- 4.1 Bin Voltan Ke Hadapan dan Fluks Bercahaya (IF=350mA)
- 4.2 Bin Kromatisiti
- 5. Lengkung Ciri Optik Lazim
- 5.1 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan
- 5.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan
- 5.3 Kesan Suhu
- 5.4 Gambar Rajah Sinaran
- 5.5 Taburan Spektrum
- 5.6 Perubahan Koordinat Kromatisiti
- 6. Maklumat Pembungkusan
- 6.1 Dimensi Pita Pembawa dan Gulungan
- 6.2 Label dan Beg Penghalang Kelembapan
- 7. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan
- 8. Garis Panduan Pateri Aliran Semula SMT
- 9. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
- 9.1 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- 9.2 Keadaan Penyimpanan
- 10. Nota Aplikasi
- 11. Pertimbangan Reka Bentuk
- 12. Perbandingan Teknikal
- 13. Soalan Lazim
- 14. Kes Aplikasi Sebenar
- 15. Prinsip Operasi
- 16. Trend Pembangunan
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Tinjauan Produk
1.1 Penerangan Umum
Produk ini ialah LED ambra kuasa tinggi menggunakan struktur pakej seramik, direka untuk kebolehpercayaan tinggi dalam aplikasi pencahayaan luar kereta yang mencabar. Peranti berukuran 1.65mm x 1.25mm x 0.80mm, menjadikannya padat untuk modul yang terhad ruang. Ia memberikan prestasi terma yang cemerlang dan jangka hayat yang panjang di bawah keadaan tekanan automotif.
1.2 Ciri-ciri
- Pakej seramik untuk pelesapan haba dan kebolehpercayaan yang unggul.
- Keluaran kuasa tinggi dan kecerahan tinggi.
- Mudah dipateri dengan aliran semula bebas plumbum.
- Tahap kepekaan kelembapan: Tahap 2.
- Pematuhan dengan arahan RoHS dan REACH.
- Diluluskan mengikut Ujian Tekanan AEC-Q102 untuk Semikonduktor Diskrit Gred Automotif.
1.3 Aplikasi
Pencahayaan luar automotif termasuk lampu siang hari, lampu hadapan, dan lampu kabus. Pakej seramik yang teguh dan keberkesanan bercahaya yang tinggi menjadikannya sesuai untuk persekitaran automotif yang mencabar.
2. Dimensi Pakej
Pakej LED mempunyai dimensi 1.65mm (panjang) x 1.25mm (lebar) x 0.80mm (tinggi). Semua toleransi adalah ±0.2mm kecuali dinyatakan sebaliknya. Pandangan bawah menunjukkan dua pad anod/katod dengan tanda kekutuban. Corak pateri yang disyorkan memberikan sambungan terma dan elektrik yang optimum.
2.1 Susun Atur Pad Pateri
Dimensi pad pateri yang disyorkan ialah 0.45mm x 0.76mm pada setiap sisi, dengan jarak 0.30mm antara pad. Reka bentuk pad yang betul memastikan pemindahan haba yang baik dan kestabilan mekanikal.
3. Parameter Teknikal
3.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C, IF=350mA)
| Parameter | Simbol | Min | Tip | Maks | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| Voltan Ke Hadapan | VF | 2.8 | — | 3.4 | V |
| Arus Songsang | IR | — | — | 10 | µA |
| Fluks Bercahaya | Φ | 90 | — | 135 | lm |
| Sudut Pandangan | 2θ1/2 | — | 120 | — | darjah |
| Rintangan Terma (Gulungan) | RTHJ-S gulung | — | 7.6 | 8.3 | °C/W |
| Rintangan Terma (Elektrik) | RTHJ-S el | — | 5.1 | 5.6 | °C/W |
Nota: Kecekapan penukaran fotoelektrik pada mod denyut 25°C ialah 42%. Nilai rintangan terma diukur dengan 1000mA pada 25°C.
3.2 Kadaran Maksimum Mutlak
| Parameter | Simbol | Nilai | Unit |
|---|---|---|---|
| Pelesapan Kuasa | PD | 2380 | mW |
| Arus Ke Hadapan | IF | 700 | mA |
| Arus Ke Hadapan Puncak (1/10 kitar tugas, 10ms) | IFP | 1000 | mA |
| Voltan Songsang | VR | 5 | V |
| Nyahcas Elektrostatik (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Suhu Operasi | TOPR | -40 ~ +125 | °C |
| Suhu Simpanan | TSTG | -40 ~ +125 | °C |
| Suhu Simpang | TJ | 150 | °C |
Berhati-hati agar tidak melebihi had ini. Arus maksimum harus ditentukan berdasarkan pelesapan haba sebenar dan suhu simpang mesti kekal di bawah 150°C.
4. Julat Bin dan Kromatisiti
4.1 Bin Voltan Ke Hadapan dan Fluks Bercahaya (IF=350mA)
LED diisih ke dalam bin untuk voltan ke hadapan dan fluks bercahaya. Bin voltan: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V). Bin fluks bercahaya: AC (90-105 lm), AD (105-120 lm), AE (120-135 lm). Sistem pembinan ini membolehkan pelanggan memilih julat prestasi yang dikehendaki.
4.2 Bin Kromatisiti
Dua bin kromatisiti ditakrifkan: AM1 dan AM2. Koordinatnya diberikan dalam lembaran data, meliputi rantau ambra dalam rajah CIE 1931. Pusat bin AM1 adalah sekitar x=0.57, y=0.42, dan pusat AM2 sekitar x=0.58, y=0.41. Ini memastikan warna yang konsisten untuk aplikasi pencahayaan automotif.
5. Lengkung Ciri Optik Lazim
5.1 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan
Voltan ke hadapan meningkat dengan arus ke hadapan seperti yang dijangkakan daripada LED biasa. Pada 350mA julat voltan adalah dari 2.8V hingga 3.4V. Pereka bentuk mesti mengambil kira variasi ini semasa mereka bentuk pemacu arus malar.
5.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan
Fluks bercahaya relatif meningkat secara tidak linear dengan arus. Pada arus yang lebih tinggi, fluks meningkat pada kadar yang lebih perlahan disebabkan oleh kesan terma. Operasi berhampiran arus undian maksimum memerlukan pengurusan terma yang teliti.
5.3 Kesan Suhu
Suhu simpang sangat mempengaruhi fluks bercahaya: apabila suhu meningkat, fluks menurun. Lengkung menunjukkan bahawa pada suhu simpang 150°C, fluks relatif turun kepada kira-kira 70% daripada nilai pada 25°C. Begitu juga, voltan ke hadapan beralih secara negatif dengan suhu.
5.4 Gambar Rajah Sinaran
LED mempunyai sudut pandangan lebar 120 darjah (FWHM), sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas seperti lampu kabus dan lampu berjalan siang. Corak sinaran adalah simetri.
5.5 Taburan Spektrum
Spektrum LED ambra mencapai puncak sekitar 590-595 nm dengan separuh lebar yang sempit. Ini adalah tipikal untuk LED ambra berasaskan InGaAlP yang digunakan dalam isyarat automotif.
5.6 Perubahan Koordinat Kromatisiti
Koordinat kromatisiti berubah sedikit dengan kedua-dua suhu simpang dan arus ke hadapan. Perubahan ini berada dalam had yang boleh diterima untuk pencahayaan luar automotif, memastikan penampilan warna yang konsisten sepanjang julat operasi.
6. Maklumat Pembungkusan
6.1 Dimensi Pita Pembawa dan Gulungan
LED dibungkus dalam pita pembawa dengan dimensi: A0=1.50mm, B0=1.80mm, K0=1.00mm, langkah P0=4.00mm, P1=2.00mm, P2=2.00mm, lebar W=8.00mm. Gulungan mempunyai diameter luar 180±2mm, diameter pusat 60±1mm, dan lebar 12±0.3mm. Setiap gulungan mengandungi 4000pcs.
6.2 Label dan Beg Penghalang Kelembapan
Gulungan dimeterai dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin, bin fluks bercahaya dan kromatisiti, bin voltan ke hadapan, kuantiti, dan tarikh.
7. Ujian Kebolehpercayaan dan Kelayakan
Produk diluluskan mengikut AEC-Q102. Ujian utama termasuk: prasyarat MSL2 dengan aliran semula, kejutan terma (-40°C hingga 125°C, 1000 kitaran), ujian hayat pada 120°C dengan 350mA selama 1000 jam, dan ujian hayat suhu tinggi kelembapan tinggi (85°C/85%RH, 350mA, 1000 jam). Kriteria penerimaan: perubahan voltan ke hadapan<10% daripada spesifikasi maksimum awal, arus songsang<200% daripada spesifikasi maksimum, kemerosotan fluks bercahaya<30% daripada spesifikasi minimum awal.
8. Garis Panduan Pateri Aliran Semula SMT
Ikuti profil aliran semula yang disyorkan: pra-panas dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat, kadar kenaikan ≤3°C/s, masa di atas 217°C selama 60-120 saat, suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat, kadar penyejukan ≤6°C/s. Jangan lakukan aliran semula lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam antara pematerian, LED mesti dibakar. Jangan gunakan tekanan semasa pemanasan. Pembaikan tidak disyorkan; jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian dua kepala.
9. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan
9.1 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- Elakkan tekanan mekanikal pada permukaan kanta silikon.
- Jangan pasang pada PCB yang melengkung atau bengkokkan PCB selepas pematerian.
- Jangan gunakan daya mekanikal atau getaran semasa penyejukan.
- Perlindungan ESD diperlukan: LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik sehingga 8kV HBM.
- Sebutir sulfur dalam persekitaran mesti kurang daripada 100PPM; sebatian bromin dan klorin masing-masing kurang daripada 900PPM, jumlah kurang daripada 1500PPM.
- VOC daripada bahan lekapan boleh mengubah warna LED; sahkan keserasian sebelum digunakan.
- Gunakan perintang pengehad arus yang betul; jangan sekali-kali melebihi kadaran maksimum mutlak.
- Reka bentuk terma adalah kritikal: pertimbangkan penjanaan haba untuk mengelakkan penurunan fluks bercahaya dan peralihan warna.
9.2 Keadaan Penyimpanan
Sebelum membuka beg aluminium: simpan pada ≤30°C dan ≤75% RH sehingga satu tahun. Selepas dibuka: gunakan dalam masa 24 jam pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika melebihi masa simpanan, bakar pada 60±5°C selama sekurang-kurangnya 24 jam. Jangan gunakan jika beg penghalang kelembapan rosak.
10. Nota Aplikasi
LED ambra ini sesuai untuk pencahayaan luar automotif seperti lampu berjalan siang, lampu hadapan, dan lampu kabus. Pakej seramik menyediakan kekonduksian terma yang sangat baik, membolehkan operasi arus tinggi dengan heatsink yang sesuai. Pemacu arus malar dengan derating yang mencukupi disyorkan. Untuk rentetan selari, pastikan perkongsian arus yang baik. Sudut pandangan lebar 120° sesuai untuk lampu isyarat. Produk memenuhi keperluan AEC-Q102, memastikan kebolehpercayaan di bawah keadaan automotif yang keras.
11. Pertimbangan Reka Bentuk
Semasa mereka bentuk PCB, gunakan pad terma di bawah LED untuk membuang haba dengan berkesan. Corak pad pateri seperti yang ditunjukkan dalam lembaran data harus diikuti untuk mencapai prestasi terma dan elektrik yang optimum. Adalah disyorkan untuk menggunakan PCB 4 lapisan dengan vias terma jika boleh. Litar pemacu mesti membenarkan hanya voltan ke hadapan; kerosakan voltan songsang mesti dielakkan. Untuk persekitaran suhu tinggi, pertimbangkan derating fluks yang ditunjukkan dalam lengkung ciri. Sentiasa uji LED dalam lekapan akhir untuk mengesahkan prestasi terma dan optik.
12. Perbandingan Teknikal
Berbanding dengan LED pakej plastik, LED pakej seramik ini menawarkan kekonduksian terma yang lebih tinggi, ketahanan yang lebih baik terhadap kitaran suhu, dan rintangan terma yang lebih rendah, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi automotif. Kelayakan AEC-Q102 seterusnya membezakannya daripada LED komersial standard. Sistem pembinan memberikan kawalan yang lebih ketat ke atas warna dan fluks, penting untuk pencahayaan yang konsisten dalam kenderaan.
13. Soalan Lazim
S: Apakah arus pandu yang disyorkan?J: Arus pandu biasa ialah 350mA, tetapi sehingga 700mA dibenarkan dengan pengurusan terma yang betul. Untuk hayat yang lebih lama, adalah disyorkan untuk kekal pada atau di bawah 350mA.
S: Bolehkah LED ini digunakan dalam isyarat belok?J: Ya, warna ambra dan kecerahan tinggi menjadikannya sesuai untuk isyarat belok, dengan syarat reka bentuk optik memenuhi peraturan.
S: Bagaimanakah saya harus membersihkan LED selepas pematerian?J: Gunakan alkohol isopropil. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik kerana ia boleh merosakkan peranti.
S: Apakah jangka hayat LED ini?J: Lembaran data tidak menyatakan jangka hayat, tetapi berdasarkan ujian AEC-Q102, ia dijangka bertahan lebih 10,000 jam di bawah keadaan undian.
14. Kes Aplikasi Sebenar
Dalam satu kes, modul lampu berjalan siang menggunakan 12 LED ini didorong pada 350mA setiap satu, mencapai lebih 800 lumen dengan corak pancaran yang memenuhi peraturan ECE. Pakej seramik membolehkan modul beroperasi pada suhu persekitaran 85°C tanpa penyejukan aktif. Satu lagi reka bentuk lampu kabus menggunakan 6 LED dengan jumlah fluks 600 lumen, lulus ujian kejutan terma dari -40°C hingga 125°C.
15. Prinsip Operasi
LED ini berdasarkan sistem bahan InGaAlP, yang memancarkan cahaya ambra melalui elektroluminesens. Apabila dipincang ke hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di rantau aktif, membebaskan foton. Substrat seramik menyediakan pengekstrakan haba yang cekap, mengekalkan suhu simpang dalam had.
16. Trend Pembangunan
Pencahayaan automotif bergerak ke arah keberkesanan yang lebih tinggi dan pakej yang lebih kecil. LED berasaskan seramik dengan kelayakan AEC-Q102 menjadi piawaian untuk pencahayaan luar. Trend masa depan termasuk integrasi dengan pemacu pintar dan sistem pencahayaan adaptif. Produk ini berada pada kedudukan yang baik untuk memenuhi keperluan automotif semasa dan masa depan.
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. |