Spesifikasi Teknikal LED Merah PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - Voltan Maju 2.0-2.6V - 70mA - Panjang Gelombang Dominan 615nm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal yang komprehensif untuk LED merah berprestasi tinggi (model RF-OMRA30TS-BM-G) yang direka untuk aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif. LED ini menampilkan pakej PLCC4 padat berukuran 3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mm dan dibina menggunakan teknologi substrat AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) termaju. Ia memberikan kecerahan unggul, sudut tontonan lebar, dan prestasi terma yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk persekitaran automotif yang mencabar. Peranti ini mematuhi arahan RoHS dan REACH serta memenuhi keperluan kelayakan AEC-Q101 untuk semikonduktor diskret gred automotif.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Ciri elektrik dan optik dinyatakan pada keadaan ujian IF = 50 mA dan suhu pateri Ts = 25 °C. Semua pengukuran dilakukan di bawah keadaan makmal piawai dengan toleransi yang ditentukan seperti yang dinyatakan.

2.1 Voltan Maju (VF)

Voltan maju berkisar dari 2.0 V (minimum) hingga 2.6 V (maksimum) dengan nilai tipikal 2.2 V pada 50 mA. Voltan maju yang agak rendah ini membolehkan penukaran kuasa yang cekap dan mengurangkan pelesapan terma. Toleransi pengukuran adalah ±0.1 V. Semasa mereka bentuk litar, perintang siri perlu disertakan untuk menstabilkan arus terhadap variasi voltan.

2.2 Keamatan Bercahaya (IV)

Keamatan bercahaya berkisar dari 2300 mcd (minimum) hingga 4300 mcd (maksimum) dengan nilai tipikal 2900 mcd pada 50 mA. Tahap kecerahan tinggi ini dicapai melalui sistem bahan AlGaInP dan pancaran merah bebas fosfor yang dioptimumkan. Toleransi pengukuran adalah ±10%. Keamatan dikelompokkan kepada tiga kumpulan: N2 (2300–2800 mcd), O1 (2800–3500 mcd), dan O2 (3500–4300 mcd).

2.3 Panjang Gelombang Dominan (Wd)

Panjang gelombang dominan berkisar dari 612.5 nm (minimum) hingga 620 nm (maksimum) dengan nilai tipikal 615 nm pada 50 mA. Ini sepadan dengan warna merah pekat. Panjang gelombang dikelompokkan kepada tiga kumpulan: C2 (612.5–615 nm), D1 (615–617.5 nm), dan D2 (617.5–620 nm). Toleransi pengukuran adalah ±0.005 dalam koordinat warna.

2.4 Ciri Terma

Rintangan terma dari persimpangan ke titik pateri (RTHJ-S) biasanya 180 °C/W (maksimum). Suhu persimpangan maksimum ialah 120 °C. Pengurusan terma yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan; arus maju harus dinyahkadarkan berdasarkan suhu pateri untuk mengelakkan melebihi suhu persimpangan maksimum. Julat suhu operasi ambien ialah –40 °C hingga +100 °C, dan julat suhu penyimpanan adalah sama. Perlindungan nyahcas elektrostatik disediakan sehingga 2000 V (HBM).

3. Penerangan Sistem Pengelompokan

Untuk memastikan konsistensi prestasi, LED diisih ke dalam kumpulan berdasarkan voltan maju, keamatan bercahaya, dan panjang gelombang dominan pada IF = 50 mA.

• Kumpulan Voltan Maju:C1 (2.0–2.1 V), C2 (2.1–2.2 V), D1 (2.2–2.3 V), D2 (2.3–2.4 V), E1 (2.4–2.5 V), E2 (2.5–2.6 V)
• Kumpulan Keamatan Bercahaya:N2 (2300–2800 mcd), O1 (2800–3500 mcd), O2 (3500–4300 mcd)
• Kumpulan Panjang Gelombang:C2 (612.5–615 nm), D1 (615–617.5 nm), D2 (617.5–620 nm)

Pelanggan boleh menentukan kombinasi kumpulan semasa membuat pesanan untuk memenuhi keperluan aplikasi yang tepat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri optik tipikal memberikan gambaran tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan operasi.

• Voltan Maju lawan Arus Maju (Rajah 1-7):Voltan maju meningkat secara sederhana dengan arus, dari kira-kira 1.9 V pada 10 mA hingga 2.4 V pada 70 mA. Hubungan tidak linear ini adalah tipikal bagi diod semikonduktor.
• Arus Maju lawan Keamatan Relatif (Rajah 1-8):Keamatan bercahaya relatif meningkat secara hampir linear dengan arus maju sehingga 70 mA, menunjukkan kecekapan penukaran arus-ke-cahaya yang baik.
• Suhu Pateri lawan Keamatan Relatif (Rajah 1-9):Apabila suhu pateri meningkat dari 20 °C hingga 120 °C, fluks bercahaya relatif menurun kira-kira 30%, menekankan keperluan untuk pengurusan terma.
• Suhu Pateri lawan Arus Maju (Rajah 1-10):Arus maju maksimum yang dibenarkan mesti dinyahkadarkan pada suhu pateri yang lebih tinggi untuk mengelakkan melebihi suhu persimpangan 120 °C.
• Voltan Maju lawan Suhu Pateri (Rajah 1-11):Voltan maju menurun sedikit dengan peningkatan suhu, kira-kira –2 mV/°C.
• Corak Sinaran (Rajah 1-12):Sudut tontonan (2θ1/2) ialah 120 darjah, memberikan taburan cahaya yang lebar dan seragam yang sesuai untuk pencahayaan kawasan.
• Arus Maju lawan Panjang Gelombang Dominan (Rajah 1-13):Panjang gelombang dominan beralih sedikit ke nilai yang lebih panjang apabila arus meningkat, kira-kira +0.03 nm per mA.
• Taburan Spektrum (Rajah 1-14):Puncak spektrum berpusat di sekitar 615–620 nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) yang sempit, ciri LED merah AlGaInP.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini ditempatkan dalam pakej PLCC4 dengan dimensi keseluruhan 3.50 mm (panjang) × 2.80 mm (lebar) × 1.85 mm (tinggi). Pandangan atas menunjukkan tanda kekutuban yang jelas. Pandangan bawah mendedahkan empat terminal: pin 1 (katod) dikenal pasti oleh sudut serong, dan pin 2, 3, dan 4 (anod dan sambungan lain). Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2 mm kecuali dinyatakan sebaliknya.

5.2 Corak Pad Pematerian

Dimensi corak pendaratan PCB yang disyorkan (pad pematerian) disediakan: 2.60 mm × 1.60 mm untuk sisi anod dan 4.60 mm × 0.80 mm untuk sisi katod. Reka bentuk pad yang betul memastikan pembentukan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan pelesapan haba.

5.3 Pengenalan Kekutuban

Kekutuban ditunjukkan oleh takuk atau serong pada badan pakej. Pin 1 ialah katod (K) dan pin 2, 3, 4 ialah anod (A). Kekutuban yang salah boleh merosakkan LED; sentiasa sahkan orientasi sebelum memateri.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil pematerian aliran semula yang disyorkan mengikut piawaian JEDEC. Parameter utama termasuk: prapemanasan dari 150 °C hingga 200 °C selama 60–120 saat, kenaikan ke 217 °C (likuidus) dalam masa maksimum 60 saat, suhu puncak 260 °C selama maksimum 10 saat, dan penyejukan pada maksimum 6 °C/s. Hanya dua kitaran aliran semula dibenarkan. Jika lebih daripada 24 jam berlalu antara kitaran, LED mungkin menyerap lembapan dan memerlukan pengeringan sebelum aliran semula kedua.

6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Untuk pematerian manual, gunakan besi pematerian yang ditetapkan di bawah 300 °C dan selesaikan proses dalam masa 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan. Pembaikan selepas aliran semula tidak disyorkan; jika perlu, gunakan besi pematerian dua kepala dan sahkan fungsi LED.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Enkapsulan silikon lembut dan boleh rosak akibat tekanan berlebihan. Gunakan muncung pick-and-place yang sesuai dengan daya terkawal. Elakkan membengkokkan PCB selepas pematerian. Jangan kenakan tekanan mekanikal atau getaran semasa penyejukan. Penyejukan pantas (quenching) selepas aliran semula adalah dilarang.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibekalkan pada pita pembawa selebar 8 mm dengan jarak 4 mm. Setiap gelendong mengandungi 2,000 unit. Pita mempunyai pita penutup yang dikupas dari atas. Dimensi gelendong: diameter 330 ±1 mm, diameter pusat 100 ±1 mm, dan lebar 13.0 ±0.5 mm.

7.2 Pembungkusan Penghalang Lembapan

Gelendong dimeterai vakum dalam beg penghalang lembapan (MBB) dengan kad penunjuk kelembapan dan bahan pengering. Tahap kepekaan lembapan (MSL) ialah Tahap 2 (hayat lantai >1 tahun pada ≤30 °C/≤75% RH, tetapi disyorkan penggunaan dalam masa 24 jam selepas dibuka). Jika beg rosak atau keadaan penyimpanan melebihi, pengeringan pada 60 ±5 °C selama >24 jam diperlukan sebelum digunakan.

7.3 Maklumat Label

Setiap gelendong membawa label dengan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kumpulan (termasuk kumpulan voltan maju, keamatan bercahaya, dan panjang gelombang), kuantiti, dan kod tarikh. Format label mengikut amalan industri standard.

8. Cadangan Aplikasi

LED ini terutamanya bertujuan untuk pencahayaan automotif—baik dalaman (papan pemuka, pencahayaan ambien) mahupun luaran (lampu ekor, lampu isyarat belok, lampu brek). Sudut tontonan lebar 120° adalah berfaedah untuk aplikasi isyarat di mana taburan cahaya seragam diperlukan. Semasa mereka bentuk tatasusunan, pastikan pengurusan terma yang mencukupi dengan menggunakan PCB teras logam atau heatsink. Konfigurasi rentetan harus termasuk perintang pengehad arus untuk mengelakkan larian terma. Peranti ini juga sesuai untuk lampu penunjuk tujuan umum dan pencahayaan hiasan di mana kecerahan tinggi dan kebolehpercayaan diperlukan.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED merah lubang tembus konvensional, pakej PLCC4 ini menawarkan kelebihan ketara: jejak yang lebih kecil, keserasian dengan pemasangan SMT automatik, sudut tontonan yang lebih luas, dan corak cahaya yang lebih konsisten. Bahan AlGaInP memberikan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik daripada teknologi GaAsP yang lebih lama. Selain itu, kelayakan AEC-Q101 memastikan prestasi yang mantap di bawah keadaan automotif yang keras (getaran, kelembapan, kitaran suhu).

10. Soalan Lazim

S: Apakah arus pemacu yang disyorkan untuk jangka hayat maksimum?

J: Untuk kebolehpercayaan optimum, kendalikan pada 50 mA tipikal. Arus maju maksimum mutlak ialah 70 mA (DC) atau 100 mA puncak (kitaran tugas 1/10, nadi 10 ms). Arus yang lebih tinggi mengurangkan jangka hayat disebabkan peningkatan suhu persimpangan.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini secara bersiri dengan yang lain?

J: Ya, tetapi pastikan jumlah voltan maju tidak melebihi voltan bekalan. Gunakan perintang siri untuk mengehadkan arus. Oleh kerana pengelompokan voltan maju, rentetan selari mungkin memerlukan perintang individu untuk mengimbangi arus.

S: Bagaimana saya patut membersihkan LED selepas pematerian?

J: Gunakan alkohol isopropil. Elakkan pembersihan ultrasonik, yang boleh merosakkan ikatan wayar dalaman. Jangan gunakan pelarut yang mungkin menyerang enkapsulan silikon.

S: Apakah langkah berjaga-jaga ESD yang diperlukan?

J: LED boleh menahan 2000 V HBM, tetapi perlindungan ESD semasa pengendalian masih diperlukan. Gunakan stesen kerja yang dibumikan, pengion, dan pembungkusan antistatik.

11. Kes Aplikasi Praktikal

Lampu Ekor Automotif:Tatasusunan 10–20 LED yang diletakkan pada PCB dengan heatsink memberikan lampu brek/ekor merah yang terang dan seragam. Sudut tontonan lebar memastikan pematuhan dengan keperluan penglihatan ECE R7. Kelayakan AEC-Q101 memberi keyakinan kepada pengeluar kereta dalam kebolehpercayaan jangka panjang.

Pencahayaan Ambien Dalaman:LED tunggal yang disebarkan melalui panduan cahaya mencipta cahaya merah lembut untuk pencahayaan aksen papan pemuka. Pakej padat membolehkan integrasi ke dalam panel nipis.

Penunjuk Status Perindustrian:Kecerahan tinggi menjadikannya sesuai untuk papan tanda luar dan lampu status. Sudut pancaran 120° menghilangkan keperluan untuk optik sekunder dalam banyak aplikasi.

12. Prinsip Kerja

LED merah ini berdasarkan struktur telaga kuantum berbilang (MQW) AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide). Apabila pincang ke hadapan digunakan, elektron dari lapisan jenis-n dan lubang dari lapisan jenis-p bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Jurang jalur bahan AlGaInP direka untuk menghasilkan cahaya dalam spektrum merah (612–620 nm). Peranti ini ditanam pada substrat GaAs, yang kemudiannya dikeluarkan atau ditipis untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya. Pakej PLCC4 termasuk cawan pemantul dan enkapsulan silikon jernih yang membentuk corak sinaran.

13. Trend Teknologi

Pasaran LED automotif bergerak ke arah kecekapan yang lebih tinggi, pakej yang lebih kecil, dan prestasi terma yang lebih baik. LED merah AlGaInP terus bertambah baik dalam keberkesanan bercahaya dan kebolehpercayaan. Trend ke arah pencahayaan matriks dan pancaran pemanduan adaptif meningkatkan permintaan untuk LED yang boleh dialamatkan secara individu. Integrasi LED dengan pemacu pintar dan diagnostik (contohnya, bas LIN) juga semakin berkembang. Produk ini, dengan kelayakan AEC-Q101, sejajar dengan dorongan industri untuk kualiti sifar kecacatan dalam elektronik automotif. Perkembangan masa depan mungkin termasuk lebar spektrum yang lebih sempit untuk ketulenan warna dan penarafan suhu yang lebih tinggi untuk aplikasi bawah bonet.