Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri
- 1.2 Aplikasi
- 2. Dimensi Pakej dan Maklumat Mekanikal
- 3. Kadaran dan Ciri-ciri
- 3.1 Kadaran Maksimum Mutlak
- 3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 4. Sistem Binning
- 4.1 Kod Bin Keamatan Bercahaya
- 5. Analisis Lengkung Prestasi
- 6. Panduan Pemasangan dan Pengendalian
- 6.1 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan
- 6.2 Panduan Pematerian
- 6.3 Pembersihan
- 6.4 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 7. Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
- 8. Spesifikasi Pembungkusan
- 9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
- 9.1 Reka Bentuk Litar Pemacu
- 9.2 Pengurusan Haba
- 9.3 Reka Bentuk Optik
- 10. Kebolehpercayaan dan Skop Aplikasi
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED prestasi tinggi, permukaan-pasang yang direka untuk proses pemasangan automatik. Peranti ini menggunakan cip AlInGaP Ultra Terang untuk menghasilkan keluaran bercahaya yang unggul dalam pakej kanta kubah yang padat. Matlamat reka bentuk utamanya adalah kebolehpercayaan, keserasian dengan teknik pembuatan moden, dan kesesuaian untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.
1.1 Ciri-ciri
- Mematuhi arahan alam sekitar RoHS.
- Mempunyai kanta kubah untuk pengagihan cahaya yang dioptimumkan.
- Dibina dengan cip semikonduktor AlInGaP Ultra Terang.
- Dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gelendong (pita 8mm pada gelendong 7\") untuk pemilihan dan penempatan automatik.
- Mematuhi garis panduan pakej piawai EIA.
- Direka untuk antaramuka langsung dengan litar bersepadu (serasi I.C.).
- Serasi sepenuhnya dengan peralatan penempatan automatik.
- Tahan terhadap proses pematerian alir balik inframerah (IR) piawai.
1.2 Aplikasi
LED ini direka untuk pelbagai peralatan elektronik, termasuk tetapi tidak terhad kepada:
- Peranti telekomunikasi dan peralatan automasi pejabat.
- Perkakas rumah dan sistem kawalan industri.
- Pencahayaan latar untuk kekunci dan papan kekunci.
- Penunjuk status dan kuasa.
- Paparan mikro dan pencahayaan simbol.
2. Dimensi Pakej dan Maklumat Mekanikal
LED ini dibungkus dalam pakej permukaan-pasang piawai. Dimensi kritikal disediakan dalam lukisan datasheet, dengan semua ukuran dalam milimeter. Toleransi piawai untuk dimensi yang tidak dinyatakan ialah \u00b10.1 mm. Kanta adalah jernih air, manakala sumber cahaya memancarkan warna merah. Lukisan mekanikal yang tepat adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB bagi memastikan pematerian dan penjajaran yang betul.
3. Kadaran dan Ciri-ciri
Semua spesifikasi ditakrifkan pada suhu ambien (Ta) 25\u00b0C melainkan dinyatakan sebaliknya. Melebihi Kadaran Maksimum Mutlak boleh menyebabkan kerosakan kekal.
3.1 Kadaran Maksimum Mutlak
- Pelesapan Kuasa (Pd):62.5 mW
- Arus Hadapan Puncak (IF):60 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
- Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA DC
- Voltan Songsang (VR):5 V
- Julat Suhu Operasi:-30\u00b0C hingga +85\u00b0C
- Julat Suhu Penyimpanan:-40\u00b0C hingga +85\u00b0C
- Keadaan Pematerian Alir Balik Inframerah:Suhu puncak 260\u00b0C untuk maksimum 10 saat.
3.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Parameter prestasi tipikal diukur di bawah keadaan ujian piawai (IF= 20mA, Ta=25\u00b0C).
- Keamatan Bercahaya (IV):1155.0 - 2145.0 mcd (millicandela). Diukur dengan penapis yang menghampiri tindak balas mata fotopik CIE.
- Sudut Pandangan (2\u03b81/2):75 darjah. Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi.
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (\u03bbP):Biasanya 632 nm.
- Panjang Gelombang Dominan (\u03bbd):620.0 - 625.0 nm. Panjang gelombang tunggal yang dianggap sebagai warna LED.
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (\u0394\u03bb):Biasanya 20 nm. Lebar jalur spektrum pada separuh keamatan puncak.
- Voltan Hadapan (VF):1.6 - 2.4 V pada 20mA.
- Arus Songsang (IR):10 \u03bcA maksimum pada VR= 5V.
4. Sistem Binning
Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya.
4.1 Kod Bin Keamatan Bercahaya
- Bin W1:1155.0 mcd (Min) hingga 1400.0 mcd (Max)
- Bin W2:1400.0 mcd (Min) hingga 1800.0 mcd (Max)
- Bin X1:1800.0 mcd (Min) hingga 2145.0 mcd (Max)
Toleransi dalam setiap bin ialah \u00b115%. Pereka harus menentukan kod bin yang diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan padanan kecerahan yang ketat.
5. Analisis Lengkung Prestasi
Datasheet termasuk lengkung ciri tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai. Ini biasanya termasuk:
- Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan tak linear, penting untuk reka bentuk pemacu.
- Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berskala dengan arus pemacu.
- Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan keluaran cahaya apabila suhu meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan haba.
- Taburan Spektrum:Menggambarkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang dominan.
Menganalisis lengkung ini membolehkan pereka mengoptimumkan keadaan pemacu, mengurus kesan haba, dan meramalkan prestasi dalam aplikasi akhir.
6. Panduan Pemasangan dan Pengendalian
6.1 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan
Corak landasan (tapak kaki) yang dicadangkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai, penjajaran yang betul, dan kekuatan mekanikal yang mencukupi. Mematuhi reka bentuk ini meminimumkan kesan 'tombstoning' dan kecacatan penempatan lain.
6.2 Panduan Pematerian
Peranti ini layak untuk proses pematerian alir balik inframerah bebas plumbum (Pb-free). Profil suhu sampel yang mematuhi JEDEC disyorkan:
- Pra-panas:150-200\u00b0C
- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
- Suhu Puncak:Maksimum 260\u00b0C.
- Masa Melebihi 260\u00b0C:Maksimum 10 saat.
- Bilangan Laluan Alir Balik:Maksimum dua kali.
Untuk pematerian tangan dengan besi, suhu hujung tidak boleh melebihi 300\u00b0C, dengan masa sentuhan terhad kepada 3 saat untuk satu operasi sahaja. Profil sebenar mesti dicirikan untuk pemasangan PCB tertentu, dengan mengambil kira ketebalan papan, ketumpatan komponen, dan spesifikasi pes pateri.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej epoksi atau kanta.
6.4 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)
LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik dan lonjakan voltan. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan yang dibumikan, tikar anti-statik, dan memastikan semua peralatan dibumikan dengan betul.
7. Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan
LED dibungkus dalam beg penghalang kelembapan dengan desikan untuk mengekalkan persekitaran kering.
- Pakej Tertutup:Simpan pada \u2264 30\u00b0C dan \u2264 90% Kelembapan Relatif. Jangka hayat rak adalah satu tahun dari tarikh meterai beg.
- Pakej Terbuka:Untuk komponen yang dikeluarkan dari beg tertutup, ambien penyimpanan tidak boleh melebihi 30\u00b0C / 60% RH. Komponen harus dialir balik dalam tempoh satu minggu (Tahap MSL 3).
- Penyimpanan Lanjutan (Di Luar Beg):Simpan dalam bekas tertutup dengan desikan atau dalam desikator nitrogen.
- Pembakaran Semula:Jika LED terdedah kepada udara ambien selama lebih daripada satu minggu, ia mesti dibakar pada kira-kira 60\u00b0C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian alir balik untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan kerosakan \"popcorning\".
8. Spesifikasi Pembungkusan
Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik.
- Lebar Pita:8 mm.
- Diameter Gelendong:7 inci.
- Kuantiti per Gelendong:3000 keping.
- Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ):500 keping untuk baki kuantiti.
- Liputan Poket:Poket kosong dimeterai dengan pita penutup.
- Komponen Hilang:Maksimum dua LED hilang berturut-turut dibenarkan setiap spesifikasi gelendong.
- Piawai:Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.
9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi
9.1 Reka Bentuk Litar Pemacu
LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam dan mengelakkan 'current hogging', setiap LED dalam konfigurasi selari mesti mempunyai perintang had arus sendiri. Nilai perintang siri (Rs) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: Rs= (Vbekalan- VF) / IF, di mana VFialah voltan hadapan LED pada arus yang dikehendaki IF. Menggunakan VFtipikal untuk pengiraan adalah dinasihatkan, tetapi margin reka bentuk harus mengambil kira julat min/maks.
9.2 Pengurusan Haba
Walaupun pakejnya kecil, pengurusan haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat. Melebihi suhu simpang maksimum boleh menyebabkan penyusutan lumen dipercepatkan dan jangka hayat dikurangkan. Amalan reka bentuk termasuk memastikan kawasan kuprum yang mencukupi pada PCB di bawah dan di sekitar pad LED untuk bertindak sebagai penyerap haba, dan mengelakkan operasi pada arus maksimum mutlak dalam suhu ambien yang tinggi.
9.3 Reka Bentuk Optik
Sudut pandangan 75 darjah menyediakan corak pancaran yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya fokus atau selari, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) akan diperlukan. Kanta kubah jernih air sesuai untuk aplikasi di mana warna asli LED dikehendaki tanpa penyebaran.
10. Kebolehpercayaan dan Skop Aplikasi
LED ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan industri piawai. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, sistem keselamatan pengangkutan), kelayakan tambahan dan perundingan dengan pengilang komponen adalah wajib. Spesifikasi dan garis panduan yang disediakan membentuk asas untuk integrasi yang boleh dipercayai ke dalam pemasangan elektronik piawai.
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. |