Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Penerokaan Mendalam Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri Elektrik / Optik (Ta=25°C)
- 2.2 Penarafan Maksimum Mutlak
- 3. Penjelasan Sistem Bin
- 3.1 Bin Voltan
- 3.2 Bin Panjang Gelombang
- 3.3 Bin Keamatan Bercahaya
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pita Pembawa dan Reel
- 5.3 Label dan Beg Penghalang Kelembapan
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Aliran Semula
- 6.2 Pematerian Tangan
- 6.3 Penyimpanan dan Pembakaran
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
- 8. Cadangan Aplikasi
- 9. Soalan Teknikal Lazim
- 9.1 Bagaimana menangani kepekaan ESD?
- 9.2 Apa yang perlu jika masa penyimpanan selepas dibuka melebihi?
- 9.3 Bolehkah LED dipacu dengan PWM?
- 9.4 Mengapa voltan hadapan dibin?
- 10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal
- 11. Prinsip Kerja LED
- 12. Trend Teknologi dan Tinjauan Masa Depan
- 13. Ringkasan Ujian Kebolehpercayaan
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LED SMD Hijau-Kuning ini direka untuk aplikasi indikasi dan paparan umum. Peranti ini dihasilkan menggunakan cip hijau-kuning dan ditempatkan dalam pakej miniatur 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm. Ia menawarkan sudut pandangan yang sangat luas iaitu 140 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan yang luas. LED ini serasi dengan semua proses pemasangan dan pematerian SMT standard, dan memenuhi keperluan RoHS. Tahap kepekaan kelembapannya dinilai pada Tahap 3, memerlukan keadaan penyimpanan dan pengendalian yang betul.
Ciri utama termasuk pilihan keamatan bercahaya tinggi dari 12 mcd hingga 80 mcd (pada 20 mA), pemilihan panjang gelombang dominan dari 562.5 nm hingga 575.0 nm, dan bin voltan hadapan dari 1.8 V hingga 2.4 V. Produk ini sesuai untuk indikator optik, suis, paparan simbol, dan pencahayaan tujuan umum.
2. Penerokaan Mendalam Parameter Teknikal
2.1 Ciri Elektrik / Optik (Ta=25°C)
Jadual berikut meringkaskan parameter elektrik dan optik utama yang diukur pada arus hadapan 20 mA melainkan dinyatakan sebaliknya:
- Voltan Hadapan (VF):VF dikelompokkan kepada beberapa kumpulan: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V). Lebar jalur spektrum separuh tipikal ialah 15 nm.
- Panjang Gelombang Dominan (λD):Bin yang tersedia termasuk A20 (562.5-565 nm), B10 (565.0-567.5 nm), B20 (567.5-570.0 nm), C10 (570.0-572.5 nm), C20 (572.5-575.0 nm).
- Keamatan Bercahaya (IV):Julat bin dari B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), hingga F10 (65-80 mcd).
- Sudut Pandangan (2θ1/2):Biasanya 140 darjah pada 20 mA.
- Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada VR=5V.
- Rintangan Terma (RTHJ-S):Maksimum 450°C/W pada 20 mA.
2.2 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan maksimum mutlak tidak boleh dilampaui semasa operasi untuk mengelakkan kerosakan kekal:
- Pelesapan Kuasa (Pd): 72 mW
- Arus Hadapan (IF): 30 mA
- Arus Hadapan Puncak (Denyut, kitaran 1/10, 0.1ms): 60 mA
- ESD (HBM): 2000 V
- Suhu Operasi (Topr): -40°C hingga +85°C
- Suhu Penyimpanan (Tstg): -40°C hingga +85°C
- Suhu Simpang (Tj): 95°C
Nota: Semua pengukuran dilakukan di bawah keadaan piawai. Penjagaan mesti diambil untuk memastikan pelesapan kuasa tidak melebihi penarafan maksimum. Arus hadapan maksimum harus ditentukan berdasarkan suhu pakej sebenar dan pelesapan haba untuk mengekalkan suhu simpang di bawah had.
3. Penjelasan Sistem Bin
3.1 Bin Voltan
Voltan hadapan diisih kepada tiga bin utama: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), dan D0 (2.2-2.4V). Ini membolehkan pelanggan memilih peranti yang sesuai dengan reka bentuk litar pemacu mereka, meminimumkan variasi arus apabila menggunakan perintang tetap.
3.2 Bin Panjang Gelombang
Panjang gelombang dominan dibin dalam selang 5 nm: A20 (562.5-565 nm), B10 (565-567.5 nm), B20 (567.5-570 nm), C10 (570-572.5 nm), C20 (572.5-575 nm). Ini memastikan konsistensi warna untuk aplikasi yang memerlukan padanan rona yang tepat.
3.3 Bin Keamatan Bercahaya
Keamatan bercahaya diisih kepada enam bin: B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F10 (65-80 mcd). Pereka boleh memilih bin yang sesuai untuk mencapai tahap kecerahan yang dikehendaki.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Lengkung ciri optik tipikal memberikan pandangan berharga untuk reka bentuk litar:
- Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-6):Menunjukkan hubungan eksponen; pada 20 mA VF adalah sekitar 2.0V tipikal.
- Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-7):Keluaran bercahaya relatif meningkat dengan arus sehingga 30 mA. Ketepuan bermula pada arus yang lebih tinggi.
- Suhu Pin vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-8):Apabila suhu meningkat, keamatan relatif menurun (~20% penurunan dari 25°C ke 85°C). Pengurusan terma adalah kritikal.
- Suhu Pin vs. Arus Hadapan (Rajah 1-9):Menunjukkan penyusutan yang diperlukan untuk mengelakkan larian terma.
- Arus Hadapan vs. Panjang Gelombang Dominan (Rajah 1-10):Panjang gelombang berubah sedikit dengan arus (lebih kurang 1-2 nm dalam julat).
- Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang (Rajah 1-11):Puncak spektrum adalah sekitar 570 nm (hijau-kuning).
- Rajah Sinaran (Rajah 1-12):Corak pelepasan adalah seperti Lambertian dengan sudut separuh kuasa ±70°.
5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
5.1 Dimensi Pakej
LED berukuran 1.6mm (panjang) x 0.8mm (lebar) x 0.7mm (tinggi). Pandangan bawah menunjukkan dua pad katod/anod. Kekutuban ditunjukkan oleh sudut serong pada pakej. Corak pad pematerian yang disyorkan ialah 0.8mm x 0.8mm dengan jarak antara pad 2.4mm. Toleransi adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
5.2 Pita Pembawa dan Reel
Pembungkusan standard ialah 4,000 keping setiap reel. Pita pembawa mempunyai pic 4.00mm, lebar 8.00mm, dan termasuk tanda kekutuban. Diameter luar reel ialah 178±1mm, hab dalam 60±1mm, dan ketebalan bebibir 13.0±0.5mm.
5.3 Label dan Beg Penghalang Kelembapan
Setiap reel dilabel dengan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (termasuk fluks bercahaya, bin kromatik, voltan hadapan, panjang gelombang), kuantiti, dan tarikh. Reel dimeterai dalam beg penghalang kelembapan dengan desikan dan kad petunjuk kelembapan.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Aliran Semula
Profil aliran semula yang disyorkan mengikut piawaian JEDEC dengan suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat. Prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat. Kadar kenaikan ≤3°C/s, kadar penurunan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak hendaklah ≤8 minit. Pematerian tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali, dan jika selang antara dua aliran semula melebihi 24 jam, pembakaran diperlukan untuk mengelakkan kerosakan kelembapan.
6.2 Pematerian Tangan
Jika pematerian manual diperlukan, gunakan suhu besi pematerian di bawah 300°C selama kurang daripada 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan.
6.3 Penyimpanan dan Pembakaran
Sebelum membuka beg yang dimeterai, LED hendaklah disimpan pada suhu ≤30°C dan RH ≤75% sehingga satu tahun. Selepas dibuka, peranti mesti digunakan dalam tempoh 168 jam (≤30°C, ≤60% RH). Jika syarat ini tidak dipenuhi, bakar pada 60±5°C selama ≥24 jam.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
Kuantiti reel standard ialah 4,000 keping setiap reel. Dimensi kotak kadbod luar adalah standard untuk reel SMD. Label merangkumi semua maklumat kebolehkesanan yang diperlukan. Tiada kod pesanan khusus selain nombor bahagian RF-GSB190TS-BC disediakan; pelanggan menentukan bin yang diperlukan untuk VF, panjang gelombang, dan keamatan.
8. Cadangan Aplikasi
Aplikasi tipikal termasuk indikator optik (cth., lampu status), pencahayaan latar suis, paparan simbol, dan indikasi umum dalam elektronik pengguna, dalaman automotif, dan panel kawalan industri. Oleh kerana sudut pandangan yang luas, LED ini sesuai untuk panel bercahaya tepi dan pencahayaan kawasan di mana pengedaran cahaya seragam dikehendaki. Pereka harus sentiasa memasukkan perintang pengehad arus untuk mengelakkan arus lebih. Reka bentuk terma adalah kritikal—kawasan tembaga PCB yang mencukupi dan sink haba disyorkan apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum. LED tidak boleh didedahkan kepada persekitaran dengan kepekatan sulfur melebihi 100 ppm, atau kepada bahan yang melepaskan halogen (Bromin<900 ppm, Klorin<900 ppm, jumlah<1500 ppm) untuk mengelakkan kakisan bingkai plumbum perak. VOC daripada pelekat atau sebatian pasu boleh mengubah warna enkapsulan silikon; ujian keserasian adalah disyorkan.
9. Soalan Teknikal Lazim
9.1 Bagaimana menangani kepekaan ESD?
LED ini mempunyai penarafan ESD 2000V (HBM). Langkah berjaga-jaga ESD standard (stesen kerja dibumikan, tikar konduktif, gelang pergelangan tangan antistatik) harus digunakan semasa pengendalian dan pemasangan.
9.2 Apa yang perlu jika masa penyimpanan selepas dibuka melebihi?
Jika hayat lantai 168 jam melebihi, bakar peranti pada 60±5°C selama ≥24 jam sebelum pematerian untuk mengelakkan popcorning.
9.3 Bolehkah LED dipacu dengan PWM?
Ya, tetapi pastikan arus puncak tidak melebihi 60 mA (lebar denyut 0.1ms, kitaran tugas 1/10). Untuk PWM umum, penyusutan mungkin diperlukan berdasarkan arus purata.
9.4 Mengapa voltan hadapan dibin?
Pembinan membolehkan kawalan ketat VF untuk kecerahan konsisten dalam tatasusunan siri-selari. Menggunakan bin VF yang sama memastikan perkongsian arus seragam.
10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal
Pertimbangkan lampu indikator untuk perkakas barangan putih. Pelanggan memerlukan LED hijau-kuning dengan panjang gelombang dominan sekitar 570 nm dan keamatan bercahaya 20-30 mcd. Dengan memilih bin C00 untuk keamatan dan B20 untuk panjang gelombang, reka bentuk mencapai warna dan kecerahan yang konsisten. Perintang siri 120Ω dengan bekalan 5V mengehadkan arus kepada kira-kira 20 mA (dengan andaian VF ~2.0V). Susun atur PCB termasuk vias terma di bawah pad LED untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 85°C walaupun dalam bekas tertutup. Pemasangan mengikuti profil aliran semula yang disyorkan dan lulus ujian kebolehpercayaan selama 1000 jam pada 25°C.
11. Prinsip Kerja LED
LED hijau-kuning ini berdasarkan cip semikonduktor InGaN (indium gallium nitrida) atau GaP (gallium fosfida). Apabila di pincang hadapan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, memancarkan foton dengan tenaga yang sepadan dengan jurang jalur. Komposisi cip khusus menghasilkan puncak panjang gelombang berhampiran 570 nm, yang dilihat sebagai hijau-kuning. Enkapsulan silikon melindungi cip dan bertindak sebagai kanta untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya dan menentukan corak sinaran.
12. Trend Teknologi dan Tinjauan Masa Depan
Trend pasaran untuk LED SMD miniatur terus menuju ke arah tapak kaki yang lebih kecil (cth., 1.0x0.5mm), keberkesanan yang lebih tinggi, dan gamut warna yang lebih luas. Pakej 1.6x0.8mm ini kekal popular kerana keseimbangan saiz dan kemudahan pengendalian. Perkembangan masa depan mungkin termasuk pengurusan terma yang lebih baik (RTHJ-S yang lebih rendah) dan keteguhan ESD yang lebih tinggi. Untuk LED hijau-kuning, reka bentuk yang ditukar fosfor semakin muncul untuk mencapai warna yang lebih tepu, tetapi cip pelepasan langsung seperti ini menawarkan kecekapan dan kesederhanaan yang lebih baik.
13. Ringkasan Ujian Kebolehpercayaan
LED ini telah dilayakkan melalui ujian kebolehpercayaan standard mengikut JEDEC: Aliran Semula (260°C, 2 kali), Kitaran Suhu (-40°C hingga 100°C, 100 kitaran), Kejutan Terma (-40°C hingga 100°C, 300 kitaran), Penyimpanan Suhu Tinggi (100°C, 1000h), Penyimpanan Suhu Rendah (-40°C, 1000h), dan Ujian Hayat (25°C, 20 mA, 1000h). Kriteria penilaian membenarkan peningkatan VF sehingga 1.1x USL, IR sehingga 2x USL, dan penurunan fluks bercahaya tidak kurang daripada 0.7x LSL.
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. |