Spesifikasi Teknikal LED Warna Penuh SMD 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS - Dimensi Pakej - Voltan 2.4-3.4V - Kuasa 0.082-0.102W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk 67-135-BYGRRTNW-M101520-2T8-CS, iaitu peranti permukaan-pasang (SMD) LED warna penuh. Komponen ini mengintegrasikan tiga cip LED individu (Merah, Hijau, Biru) dalam satu pakej resin penyebar putih, membolehkan penjanaan spektrum warna yang luas melalui percampuran warna tambahan. Peranti ini direka untuk aplikasi yang memerlukan saiz padat, keamatan cahaya tinggi, dan sudut pandangan yang luas.

1.1 Kelebihan Teras

Kelebihan utama LED ini berasal daripada reka bentuk pakej dan pemilihan bahan. Penggunaan resin jernih tanpa warna dengan pakej SMT penyebar putih memastikan penyebaran cahaya yang sangat baik dan penampilan yang konsisten. Reka bentuk tiga cip bersepadu memudahkan reka bentuk litar dengan menyediakan satu komponen untuk output warna penuh. Pakej bingkai plumbum dengan enam pin individu membolehkan kawalan bebas bagi setiap saluran warna. Tambahan pula, peranti ini mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk keperluan RoHS, REACH, dan Bebas Halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi

LED ini sesuai untuk aplikasi di mana ruang adalah terhad dan penunjukan atau pencahayaan pelbagai warna yang terang diperlukan. Prestasi dan kebolehpercayaan tingginya menjadikannya sesuai untuk elektronik pengguna, peranti mudah alih, dan papan tanda. Aplikasi biasa termasuk lampu latar untuk papan maklumat, penunjuk status pada peralatan hiburan, modul lampu suluh untuk kamera telefon bimbit, dan pencahayaan hiasan atau fungsi am dalam peranti elektronik kecil.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian berikut menyediakan analisis objektif yang terperinci mengenai parameter teknikal utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Mengendalikan LED di bawah keadaan ini tidak disyorkan. Penarafan utama termasuk arus hadapan berterusan (IF) 30 mA per saluran warna (Biru/Kuning, Hijau, Merah), arus hadapan puncak (IFP) 60 mA per saluran pada kitaran tugas 1/10 dan 1 kHz, dan penyerakan kuasa (Pd) antara 82 mW hingga 102 mW bergantung pada cip. Suhu simpang maksimum (Tj) ialah 115°C, dengan julat suhu operasi (Topr) -40°C hingga +85°C. Peranti ini boleh menahan tahap ESD 2000V.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini diukur pada Ta=25°C dan mentakrifkan prestasi tipikal peranti di bawah keadaan ujian yang ditentukan.

2.2.1 Keamatan Bercahaya dan Sudut Pandangan

Keamatan bercahaya (Iv) berbeza mengikut warna. Di bawah keadaan ujian IF=10mA untuk Biru, 15mA untuk Hijau, dan 20mA untuk Merah, nilai tipikal adalah: Biru: 140-355 mcd, Hijau: 900-2240 mcd, Merah: 450-1120 mcd. Output putih campuran gabungan mempunyai keamatan tipikal 1400-3550 mcd. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 120 darjah yang luas, yang bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan atau keterlihatan yang luas.

2.2.2 Panjang Gelombang dan Ciri Spektrum

Panjang gelombang puncak (λp) biasanya 460 nm (Biru), 520 nm (Hijau), dan 630 nm (Merah). Julat panjang gelombang dominan (λd) adalah: Biru: 460-475 nm, Hijau: 520-535 nm, Merah: 617.5-629.5 nm. Lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) adalah kira-kira 23 nm untuk Biru, 30 nm untuk Hijau, dan 18 nm untuk Merah. Parameter ini adalah kritikal untuk ketepatan warna dan konsistensi dalam aplikasi paparan atau pencahayaan.

2.2.3 Parameter Elektrik

Voltan hadapan (VF) untuk cip Biru dan Hijau adalah antara 2.40V hingga 3.40V pada arus ujian masing-masing. Cip Merah mempunyai julat voltan hadapan yang lebih rendah iaitu 1.75V hingga 2.75V pada 20mA. Peranti ini juga termasuk diod Zener bersepadu untuk perlindungan, dengan voltan Zener (VZ) antara 5.30V dan 7.00V pada arus ujian (IZ) 5mA.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Output putih campuran dikategorikan ke dalam bin berdasarkan nilai keamatan bercahaya minimum dan maksimum. Kod bin adalah AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd), dan CA (2800-3550 mcd). Toleransi ±11% digunakan untuk keamatan bercahaya.

3.2 Pembin Koordinat Kromatisiti

Output warna dikawal dengan tepat melalui pembin pada rajah kromatisiti CIE 1931. Sembilan bin (S1 hingga S9) ditakrifkan, setiap satu mewakili kawasan segi empat kecil pada satah koordinat x,y. Koordinat untuk setiap bucu bin ini disediakan dalam lembaran data. Toleransi untuk koordinat kromatisiti ialah ±0.01, memastikan kawalan warna yang ketat untuk aplikasi di mana padanan warna yang tepat adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah keadaan yang berbeza.

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Lengkung taburan spektrum tipikal menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza untuk setiap cip, ditindih dengan lengkung tindak balas mata manusia piawai V(λ). Gambarajah ciri sinaran menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, yang berkaitan dengan sudut pandangan 120 darjah.

4.2 Ciri Arus-Voltan (I-V)

Lengkung berasingan untuk cip BY (Biru), GR (Hijau), dan RTN (Merah) memplot arus hadapan terhadap voltan hadapan. Lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus yang sesuai untuk setiap saluran, kerana hubungannya adalah tidak linear (eksponen).

4.3 Panjang Gelombang Dominan vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bagaimana panjang gelombang dominan setiap cip mungkin berubah sedikit dengan perubahan arus hadapan. Maklumat ini penting untuk aplikasi yang memerlukan output warna yang stabil merentasi tahap kecerahan yang berbeza.

4.4 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Hubungan ini secara amnya linear dalam julat operasi yang disyorkan, menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus. Pereka bentuk menggunakan ini untuk mencapai tahap kecerahan yang dikehendaki.

4.5 Arus Hadapan Maksimum Dibenarkan vs. Suhu

Lengkung penurunan nilai ini adalah penting untuk kebolehpercayaan. Ia menunjukkan bagaimana arus hadapan berterusan maksimum yang selamat mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat. Beroperasi di atas lengkung ini boleh menyebabkan terlalu panas dan mengurangkan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini mempunyai tapak kaki SMD tertentu. Lukisan dimensi pakej menyediakan semua ukuran kritikal termasuk panjang, lebar, tinggi, saiz pad, dan jarak pin. Semua toleransi adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Unit ukuran adalah milimeter (mm). Maklumat ini adalah penting untuk reka bentuk susun atur PCB untuk memastikan kesesuaian dan pematerian yang betul.

5.2 Reka Bentuk Pad dan Pengenalpastian Polarity

Bingkai plumbum enam pin membolehkan sambungan anod/katod individu untuk setiap satu daripada tiga cip LED. Gambarajah dimensi lembaran data dengan jelas menunjukkan konfigurasi pinout, menunjukkan pad mana yang sepadan dengan anod dan katod untuk cip Merah, Hijau, dan Biru. Polarity yang betul mesti dipatuhi semasa pemasangan untuk memastikan fungsi yang betul.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Alir Semula

Kaedah pematerian yang disyorkan ialah pematerian alir semula. Suhu pematerian maksimum (Tsol) ialah 260°C untuk tempoh 10 saat. Profil ini mesti dipatuhi untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED, sambungan pateri, dan ikatan wayar dalaman.

6.2 Pematerian Tangan (Jika Berkenaan)

Walaupun alir semula lebih disukai, pematerian tangan ditetapkan sebagai alternatif dengan had yang lebih ketat: suhu maksimum 350°C hanya untuk 3 saat. Penjagaan yang sangat teliti mesti diambil untuk menempatkan haba dan mengelakkan pendedahan yang berpanjangan.

6.3 Pra-Pengkondisian dan Kepekaan Kelembapan

Peranti ini dipra-pengkondisikan berdasarkan JEDEC J-STD-020D Tahap 3. Ini menunjukkan kepekaan komponen terhadap penyerapan kelembapan sebelum pematerian. Untuk pemasangan yang boleh dipercayai, terutamanya jika peranti telah terdedah kepada udara ambien untuk tempoh yang lama, prosedur pembakaran yang betul mengikut piawaian JEDEC harus diikuti sebelum pematerian alir semula.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Julat suhu penyimpanan (Tstg) ialah -40°C hingga +100°C. Komponen harus disimpan dalam persekitaran kering dan terkawal, sebaiknya dalam beg penghalang kelembapan asal dengan bahan pengering sehingga sedia untuk digunakan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Setiap saluran warna memerlukan perintang pembatas arus bersiri. Nilai dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF ialah voltan hadapan cip tertentu pada arus yang dikehendaki (IF). Disebabkan oleh nilai VF dan IF yang disyorkan yang berbeza untuk setiap warna, tiga nilai perintang berasingan biasanya diperlukan. Mikropengawal atau pemacu LED IC khusus boleh digunakan untuk modulasi lebar nadi (PWM) untuk mengawal kecerahan dan mencipta campuran warna.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi berhampiran arus maksimum atau dalam suhu ambien yang tinggi, untuk menyerakkan haba dan mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Kawalan Arus:Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus. Sambungan langsung ke sumber voltan akan menyebabkan arus berlebihan dan memusnahkan LED.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah yang luas menjadikannya sesuai untuk pandangan langsung. Untuk aplikasi paip cahaya, pertimbangkan kecekapan gandingan dan potensi percampuran warna dalam pandu cahaya.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai penarafan ESD 2000V, melaksanakan perlindungan ESD tambahan pada talian sensitif dalam produk akhir adalah amalan yang baik untuk keteguhan.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu ketiga-tiga cip pada arus 20mA yang sama?

J: Walaupun mungkin, ia tidak disyorkan mengikut keadaan ujian. Lembaran data menentukan arus ujian optimum 10mA (Biru), 15mA (Hijau), dan 20mA (Merah) untuk data fotometri yang diterbitkan. Memacu cip Biru dan Hijau pada 20mA akan meningkatkan output cahaya tetapi juga penyerakan kuasa dan suhu simpang, berpotensi menjejaskan jangka hayat dan kestabilan warna. Sentiasa rujuk Penarafan Maksimum Mutlak.

S: Bagaimanakah saya mencapai cahaya putih tulen?

J: Putih tulen dicapai dengan mencampurkan keamatan yang betul bagi cahaya merah, hijau, dan biru. Disebabkan variasi dalam persepsi manusia dan kecekapan cip, arus yang diperlukan tidak sama. Data keamatan putih campuran tipikal (1400-3550 mcd) diukur dengan nisbah arus khusus B:10mA, G:15mA, R:20mA. Penalaan halus melalui PWM atau pelarasan arus analog mungkin diperlukan untuk titik putih yang dikehendaki (contohnya, putih sejuk, putih suam).

S: Apakah tujuan diod Zener bersepadu?

J: Diod Zener disambungkan secara selari dengan cip LED, kemungkinan dalam orientasi pincang songsang. Ia bertindak sebagai pengapit voltan untuk melindungi simpang LED sensitif daripada lonjakan voltan sementara atau peristiwa nyahcas elektrostatik (ESD) yang boleh menyebabkan kerosakan.

9. Prinsip Operasi

Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Tiga cip bersepadu diperbuat daripada sebatian semikonduktor yang berbeza: AlGaInP untuk cip Merah, dan InGaN untuk cip Hijau dan Biru. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n cip, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Tenaga jurang jalur khusus bahan semikonduktor menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Dengan mengawal keamatan ketiga-tiga warna utama ini (Merah, Hijau, Biru) secara bebas, pelbagai warna sekunder boleh dihasilkan melalui percampuran warna tambahan secara langsung dalam pakej penyebar peranti.