SMD LED Amber Sudut Pandangan 120-Darjah - Teknologi AlInGaP - 2.05-2.5V @ 50mA - Penyerakan Kuasa 175mW - Lembaran Data Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED peranti permukaan-pemasangan (SMD) berkeamatan tinggi yang menggunakan teknologi Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk menghasilkan cahaya amber. Komponen ini direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik dan sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. Ia mempunyai lensa tersebar yang menyumbang kepada sudut pandangan luas 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas atau keterlihatan dari pelbagai sudut.

LED ini layak mengikut piawaian AEC-Q101, menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam aplikasi aksesori automotif, antara lain. Pembinaan dan bahan-bahannya mematuhi arahan ROHS. Peranti ini dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri pada pita 8mm yang dililit pada gegelung 7 inci, memudahkan pemasangan pick-and-place berkelajuan tinggi.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti ini dinilai untuk beroperasi dalam had persekitaran dan elektrik tertentu untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kerosakan. Penarafan maksimum mutlak ditentukan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Penyerakan Kuasa (Pd):175 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh peranti sebagai haba tanpa melebihi had termanya.
• Arus Hadapan DC (IF):70 mA. Arus hadapan berterusan maksimum yang boleh digunakan.
• Arus Hadapan Puncak:100 mA. Ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) dan tidak boleh dilebihi.
• Julat Suhu Operasi:-40°C hingga +100°C. Julat suhu ambien di mana peranti direka untuk berfungsi.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Julat suhu untuk penyimpanan bukan operasi.

2.2 Ciri-ciri Terma

Pengurusan haba yang berkesan adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat LED. Nilai rintangan terma menunjukkan betapa mudahnya haba bergerak dari simpang semikonduktor ke persekitaran sekeliling atau titik pateri.

• Rintangan Terma, Simpang ke Ambien (RθJA):280 °C/W (tipikal). Diukur pada substrat FR4 (tebal 1.6mm) dengan pad kuprum 16mm². Nilai yang lebih rendah menunjukkan penyerakan haba yang lebih baik.
• Rintangan Terma, Simpang ke Titik Pateri (RθJS):130 °C/W (tipikal). Ini selalunya metrik yang lebih relevan untuk reka bentuk terma peringkat papan.
• Suhu Simpang Maksimum (Tj):125 °C. Suhu pada simpang semikonduktor tidak boleh melebihi had ini.

Pereka mesti mengira suhu simpang yang dijangkakan (Tj = Ta + (Pd * RθJA)) untuk memastikannya kekal di bawah 125°C di bawah keadaan operasi paling teruk.

2.3 Ciri-ciri Elektro-Optik

Parameter ini menentukan output cahaya dan tingkah laku elektrik LED di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=50mA).

• Keamatan Cahaya (Iv):2240 - 4500 mcd (millicandela). Ini adalah kecerahan yang dirasakan seperti yang diukur oleh sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE). Julat luas ini diuruskan melalui sistem pembin.
• Sudut Pandangan (2θ½):120 darjah (tipikal). Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan cahaya turun kepada separuh daripada nilai pada paksi (0°).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):621 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):612 - 621 nm. Panjang gelombang tunggal ini paling mewakili warna yang dirasakan LED, diperoleh daripada koordinat kromatisitinya. Toleransi ialah ±1 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Lebar jalur spektrum yang diukur pada separuh keamatan maksimum, menunjukkan ketulenan warna.
• Voltan Hadapan (VF):2.05 - 2.5 V pada 50mA. Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus. Toleransi ialah ±0.1 V.
• Arus Songsang (IR):10 μA (maksimum) pada VR=10V. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang; parameter ini hanya untuk tujuan ujian.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Label batch menunjukkan kod bin khusus untuk Voltan Hadapan (Vf), Keamatan Cahaya (Iv), dan Panjang Gelombang Dominan (Wd).

3.1 Pembin Voltan Hadapan (Vf)

Dibin pada IF=50mA untuk membantu reka bentuk litar pengawalaturan arus.

• Bin D:2.05V - 2.20V
• Bin E:2.20V - 2.35V
• Bin F:2.35V - 2.50V

Toleransi dalam setiap bin ialah ±0.1V.

3.2 Pembin Keamatan Cahaya (Iv)

Dibin pada IF=50mA untuk mengawal variasi kecerahan.

• Bin X2:2240 mcd - 2800 mcd
• Bin Y1:2800 mcd - 3550 mcd
• Bin Y2:3550 mcd - 4500 mcd

Toleransi dalam setiap bin ialah ±11%.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan (Wd)

Dibin pada IF=50mA untuk memastikan konsistensi warna.

• Bin 3:612 nm - 615 nm
• Bin 4:615 nm - 618 nm
• Bin 5:618 nm - 621 nm

Toleransi dalam setiap bin ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun petikan yang diberikan menyebut lengkung tipikal, prestasi LED piawai dicirikan oleh beberapa hubungan utama.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung I-V untuk LED AlInGaP adalah bersifat eksponen, serupa dengan diod piawai. Pada arus operasi tipikal 50mA, voltan hadapan berada dalam julat 2.05V hingga 2.5V seperti yang ditentukan. Pereka harus menggunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar untuk memastikan operasi stabil dan mencegah pelarian terma, kerana voltan hadapan menurun dengan peningkatan suhu untuk LED.

4.2 Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan

Output cahaya (keamatan cahaya) adalah berkadar secara kasar dengan arus hadapan dalam julat yang ketara. Beroperasi di atas arus DC yang disyorkan (70mA) akan meningkatkan output cahaya tetapi juga menghasilkan lebih banyak haba, berpotensi mengurangkan kecekapan (keberkesanan bercahaya) dan memendekkan jangka hayat peranti disebabkan degradasi terma yang dipercepat.

4.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED sangat sensitif terhadap suhu. Apabila suhu simpang meningkat:

• Output Cahaya Menurun:Output cahaya biasanya turun. Pekali tepat berbeza tetapi merupakan faktor kritikal untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi.
• Voltan Hadapan Menurun:Ini boleh menyebabkan peningkatan arus jika didorong oleh sumber voltan, mewujudkan gelung maklum balas positif untuk penjanaan haba.
• Panjang Gelombang Dominan Berubah:Untuk LED AlInGaP, panjang gelombang umumnya berubah sedikit dengan suhu, yang mungkin mempengaruhi persepsi warna dalam aplikasi toleransi ketat.

Oleh itu, penyingkiran haba berkesan dan reka bentuk terma pada PCB adalah penting untuk mengekalkan prestasi optik yang konsisten.

4.4 Taburan Spatial (Sudut Pandangan)

Corak sinaran spatial ditakrifkan oleh seni bina cip LED dan lensa tersebar. Sudut pandangan 120 darjah (2θ½) menunjukkan taburan yang sangat luas, seperti Lambertian. Corak ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas yang sekata atau penunjuk yang perlu kelihatan dari pelbagai sudut, seperti lampu panel atau penunjuk status.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mematuhi garis panduan pakej SMD piawai EIA. Semua dimensi kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB, seperti jarak pad, ketinggian komponen, dan saiz lensa, disediakan dalam lukisan pakej terperinci dengan toleransi umum ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pemiawaian ini memastikan keserasian dengan peralatan pemasangan automatik.

5.2 Reka Bentuk Pad PCB yang Disyorkan

Corak landasan (tapak kaki) disediakan untuk kedua-dua proses pateri refluks inframerah dan fasa wap. Mematuhi geometri pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, memastikan penjajaran sendiri yang betul semasa refluks, dan memudahkan pemindahan haba yang berkesan dari pad terma LED (jika ada) ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Polarity

LED SMD biasanya mempunyai tanda pada pakej untuk menunjukkan sisi katod (negatif). Ini selalunya tanda hijau, takuk, atau sudut terpotong pada lensa atau badan pakej. Orientasi polarity yang betul semasa penempatan adalah penting untuk peranti berfungsi.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Peranti ini serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR) menggunakan pateri bebas plumbum (Pb-free). Profil yang disyorkan mematuhi piawaian J-STD-020. Parameter utama termasuk:

• Pra-panas:Maksimum 150-200°C.
• Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
• Masa Melebihi Likuidus:Mematuhi had profil untuk memastikan pembentukan sambungan pateri yang betul tanpa mendedahkan LED kepada tekanan terma yang berlebihan.

LED hanya boleh dikenakan maksimum dua kitaran refluks.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, penjagaan yang melampau mesti diambil:

• Suhu Besi:Maksimum 300°C.
• Masa Pateri:Maksimum 3 saat per kaki.
• Had:Hanya satu kitaran pateri tangan dibenarkan untuk mencegah kerosakan terma pada pakej plastik dan ikatan wayar dalaman.

6.3 Pembersihan

Pembersihan selepas pemasangan mesti dilakukan dengan berhati-hati. Hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditentukan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan lensa epoksi dan bahan pakej, menyebabkan perubahan warna atau retakan.

7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan & Pengendalian

7.1 Kepekaan Kelembapan

Produk ini dikelaskan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 2a mengikut JEDEC J-STD-020. Ini bermakna pakej boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang (≤30°C/60%RH) sehingga 4 minggu sebelum memerlukan pembakaran sebelum refluks.

• Beg Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.
• Beg Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Lengkapkan refluks IR dalam tempoh 4 minggu selepas pembukaan.
• Penyimpanan Lanjutan (Di Luar Beg):Simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam desikator nitrogen.
• Pembakaran:Jika terdedah selama lebih daripada 4 minggu, bakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa refluks.

7.2 Nota Aplikasi

LED ini direka untuk peralatan elektronik kegunaan am. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (contohnya, penerbangan, perubatan, sistem pengangkutan kritikal), perundingan teknikal khusus adalah wajib untuk menilai kesesuaian dan keperluan penurunan taraf yang berpotensi.

8. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

8.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti ini dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan pita penutup pelindung, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung piawai ialah 2000 keping per gegelung. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481 untuk memastikan keserasian dengan feeder automatik. Dimensi pita (saiz poket, pic, dll.) disediakan untuk penyediaan feeder.

9. Cadangan Aplikasi

9.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Aksesori Automotif:Pencahayaan ambien dalaman, lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, dan penunjuk status bukan kritikal.
• Elektronik Pengguna:Penunjuk status untuk penghala, modem, pencetak, dan peralatan audio/video.
• Peranti Mudah Alih:Penunjuk status kuasa/bateri dalam peranti di mana ruang adalah terhad.
• Isyarat Am:Lampu panel, tanda keluar, dan pencahayaan hiasan di mana warna amber dan sudut pandangan luas adalah bermanfaat.

9.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus:Sentiasa gunakan sumber arus malar atau perintang pembatas arus secara bersiri dengan LED. Kira nilai perintang menggunakan R = (Bekalan - VF) / IF, di mana VF harus dipilih daripada nilai maksimum dalam binnya untuk reka bentuk yang konservatif.
• Pengurusan Terma:Untuk operasi berterusan pada atau berhampiran arus maksimum, sediakan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB yang disambungkan ke pad terma LED (jika ada) atau pad bersebelahan untuk bertindak sebagai penyingkiran haba. Pantau pengiraan suhu simpang.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit sebagai sensitif, melaksanakan langkah berjaga-jaga ESD asas semasa pengendalian dan pemasangan adalah amalan yang baik untuk semua peranti semikonduktor.

10. Pengenalan Teknologi & Tren

10.1 Prinsip Teknologi AlInGaP

Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) adalah bahan semikonduktor III-V yang digunakan terutamanya untuk menghasilkan LED berkecekapan tinggi dalam kawasan panjang gelombang merah, oren, amber, dan kuning (kira-kira 590-650 nm). Dengan melaraskan nisbah aluminium, indium, dan galium dalam kawasan telaga kuantum aktif, jurang jalur bahan boleh ditala dengan tepat, yang secara langsung menentukan panjang gelombang puncak cahaya yang dipancarkan. LED AlInGaP terkenal dengan keberkesanan bercahaya yang tinggi dan kestabilan suhu yang baik berbanding teknologi lama seperti Gallium Arsenida Fosfida (GaAsP). Lensa tersebar biasanya diperbuat daripada epoksi atau silikon dan mengandungi zarah penyebaran untuk melebarkan sudut pancaran dan melembutkan penampilan sumber cahaya.

10.2 Tren Pembangunan

Tren umum dalam teknologi LED SMD adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), peningkatan ketumpatan kuasa, peningkatan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah keadaan teruk (suhu, kelembapan yang lebih tinggi). Untuk LED amber, terdapat penyelidikan berterusan ke dalam bahan alternatif seperti LED biru yang ditukar fosfor untuk mencapai warna amber tertentu, walaupun AlInGaP pancaran langsung kekal dominan untuk warna spektrum tulen kerana kecekapannya. Tren pembungkusan termasuk faktor bentuk yang lebih kecil, laluan terma yang lebih baik, dan lensa yang direka untuk corak pancaran tertentu. Dorongan untuk pencahayaan dalaman dan luaran automotif, bersama-sama dengan aplikasi penunjuk am, terus mendorong komponen yang memenuhi piawaian kualiti yang ketat seperti AEC-Q101.